説明

多層フレキシブルプリント配線板およびその製造方法

【課題】安定したシールド接続点を有する多層フレキシブルプリント配線板、およびこの配線板を安価かつ安定的に製造する方法を提供すること。
【解決手段】少なくとも1つずつのケーブル部と部品実装部とが一体的に形成され、前記ケーブル部のうちの少なくとも1つにシールド層を有する多層フレキシブルプリント配線板において、前記シールド層14,15,44を有する前記ケーブル部との境界となる前記部品実装部の端面に、少なくとも2層以上の配線層から前記シールド層へ電気的な接続点17,36,60が形成されている多層フレキシブルプリント基板およびその製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多層フレキシブルプリント配線板およびその製造方法に係わり、特にケーブル部にシールド層を有する多層フレキシブルプリント配線板の構造およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子機器の小型化および高機能化は益々促進されてきており、そのためにプリント配線板に対する高密度化の要求が高まっている。そこで、プリント配線板を片面型から両面型や三層型以上の多層プリント配線板とすることにより、プリント配線板の高密度化を図っている。
【0003】
この一環として、各種電子部品を実装する多層プリント配線板や硬質プリント配線板間をコネクタ等を介して接続する別体のフレキシブル配線板や、フレキシブルフラットケーブルを一体化した可撓性ケーブル部を有する多層フレキシブルプリント配線板が、携帯電話等の小型電子機器を中心に広く普及している。
【0004】
特にデジタルビデオカメラ向けには、3層ないしは4層以上の多層フレキシブルプリント配線板が要求されている。また、携帯電話に用いられる多層フレキシブルプリント配線板のケーブル部は、ヒンジ屈曲部となることから、外形上の制約が大きい。
【0005】
そして、ヒンジ屈曲部は高い屈曲信頼性が要求されており、数十万回の屈曲においても電気特性の変化が規格内であることを求められる。小型・薄型で高機能な携帯電話のケーブルは信号線の本数も増加しており、単層のケーブルだけでは対応できず、内層、外層からの複数層からの引き出しも要求されており、6層多層フレキシブルプリント配線板については特許文献1に記載のようなものがある。
【0006】
これに加え、多層フレキシブルプリント配線板には薄型化という要求もある。これは、携帯電話、デジタルビデオカメラ等の小型電子機器の高機能化に伴い、各部品サイズの小型化が必要となり、これらを搭載する基板に対しても機能は維持した上で、薄型化が必要となっている。薄型の多層フレキシブルプリント配線板を製造する方法として、特許文献2に記載の方法がある。
【0007】
これは、内層のケーブル部となるフレキシブルプリント配線板のカバーフィルムを外層の可撓性絶縁ベース材と共用することにより、薄型の4層フレキシブルプリント配線板を製造できるとしている。ただし、外層ケーブルの形成が困難なため、上述の問題を解決するには至らない。
【0008】
また、特許文献3にもあるように、屈曲ケーブルは、めっきを付けない銅箔単層で片面構成のケーブルが屈曲時の導体の歪が少なく、屈曲特性としては良好であることも知られている。この点で、多層型である特許文献1および2のものは不適当である。
【0009】
さらに、携帯電話のケーブル等では、屈曲特性とノイズ耐性を両立させるべく、銀ペーストや銀フィルムといったシールド層をケーブルの外側に形成することも必要である。この点においても、特許文献1および2は適当ではない。
【0010】
これらのことから、内、外層の複数層からの引き出し可能な屈曲特性を有するケーブル部を有する薄型の多層フレキシブルプリント配線板を安価かつ安定的に製造する方法の出現が望まれていた。
【0011】
図8は、従来の3層フレキシブルプリント配線板の要部構成を示す断面図である(特許文献1参照)。この配線板は、シールド層を有する第2層および第3層を含む複数層からの引き出し可能なケーブル部を有するものである。
【0012】
まず、ポリイミド等の可撓性絶縁ベース材101に、カバーレイを張り合わせてケーブル部を構成するものである。すなわち、回路パターンを両面に有する可撓性プリント配線板102のケーブル部となる層に対し、ポリイミドフィルム等の絶縁フィルム103上に接着材104を有する、いわゆるカバーレイ105を張り合わせて第2層のケーブル部106とする。
【0013】
同様に、ポリイミド等の可撓性絶縁ベース材107上に、第3層のケーブル部を含む回路パターンを片面に有する可撓性プリント配線板108のケーブル部となる層に対し、カバーレイ111を張り合わせて第3層のケーブル部112としている。
【0014】
この第2層のケーブル106と第3層のケーブル112とは、予め型抜きされた接着材113で張り合わされている。さらに、各々の可撓性絶縁ベース材の外側から、第1層側にシールド層114、第3層側にシールド層115を形成し、シールド層を有するケーブル部としている。
【0015】
層間の接続については、第3層のケーブル部に相当する箇所にめっきを付けないことが必須であるが、層間接続部のみにめっきを付ける、いわゆるボタンめっきや層間導通用孔の開口面側のみにパネルめっきを行う、片面めっき(この場合、第1層のみめっきを行う)を採用した上で、全層を貫通するスルーホールや近接した層を接続するブラインドビアホール接続などを選択することもできる。ここでは、貫通スルーホール116とボタンめっきとの組み合わせを選択した。
【特許文献1】特公平2-55958号公報
【特許文献2】特開平5-90757号公報
【特許文献3】特開平7-312469号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
このような従来の構造では、多層部117の構成が複雑で厚いため、上述の薄型化の要求に対応できない。このため、多層部とケーブル部との段差が大きく、シールド層を形成する際に薄型のシールドフィルム等では充填不良が発生する、といった問題もある。また、シールドの電気的な接続点118が1面にしか取れず、前述の充填不良があった場合は、加熱時に膨れが起こることで密着に問題が発生する場合がある。
【0017】
特に、近年の鉛フリー半田を用いた部品実装時のリフロー工程では、ピーク温度が高いことから、リフロー工程時の熱で膨れや剥離が生じる場合がある。加えて、スルーホールやブラインドビアホール形成に際しての導通用孔の穿孔の際、導通用孔内に各層の材料の切り粉やスミア等の異物が多く溜まり、これらを除去するためのデスミア処理工程が煩雑になるとか、デスミア処理不足による電気的接続不良の原因となる等のおそれがある。また、構成材料が多くなることから、材料コストが高くなるという問題もある。
【0018】
本発明は、上述の点を考慮してなされたもので、安定したシールド接続点を有する多層フレキシブルプリント配線板、およびこの配線板を安価かつ安定的に製造する方法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】
【0019】
上記目的達成のため、本願では、次の各発明を提供する。
【0020】
第1の発明によれば、
少なくとも1つずつのケーブル部と部品実装部とが一体的に形成され、前記ケーブル部のうちの少なくとも1つにシールド層を有する多層フレキシブルプリント配線板において、
前記シールド層を有する前記ケーブル部との境界となる前記部品実装部の端面に、少なくとも2層以上の配線層から前記シールド層へ電気的な接続点が形成されている
ことを特徴とする。
【0021】
また、第2の発明によれば、
シールド層が形成されたケーブル部を有する多層フレキシブルプリント配線板の製造方法において、
両面に導電層を有する両面可撓性基板および片面に導電層を有する片面可撓性基板を用意する工程と、
前記両面可撓性基板の一方の導電層に前記両面の導電層間を接続する導通用孔を形成するためのマスク孔を設けるとともに、他方の導電層に前記シールド層との電気的な接続点となる回路パターンを形成する工程と、
前記回路パターンの内層側に配された接着材を挟んで前記両面可撓性基板と前記片面可撓性基板とを積層して多層回路を形成する工程と、
前記マスク孔を用いて前記両面可撓性基板の一方の面から前記多層回路の穴明け加工を施し、前記導通用孔を形成する工程と、
前記回路パターンの端部における前記両面可撓性基板の絶縁ベース材の一部を除去し、前記回路パターンを露出させる工程と、
前記導通用孔および前記回路パターンに対し、前記導通用孔の開口面にめっきを施してビアホールを形成するとともに、前記回路パターンの端部に前記シールド層との電気的な接続点を形成する工程と、
少なくとも前記接続点を含む前記回路パターンを覆うように前記シールド層を形成する工程と、
をそなえたことを特徴とする。
【0022】
さらに、第3の発明によれば、
シールド層が形成されたケーブル部を有する多層フレキシブルプリント配線板の製造方法において、
2枚の片面可撓性基板(A,B)を用意する工程と、
前記片面可撓性基板の一方(A)の導電層に、導通用孔を形成するためのマスク孔を形成するとともに、前記シールド層との電気的な接続点となる回路パターンを形成する工程と、
前記片面可撓性基板の一方(A)の前記回路パターンと前記片面可撓性基板の他方(B)の導電層の反対面とを接着することにより、前記2枚の可撓性回路基板を積層して多層回路を形成する工程と、
前記片面可撓性基板の一方(A)の絶縁ベース材における前記マスク孔の投影位置に前記マスク孔よりも大きい径の孔を形成し、前記片面可撓性基板の他方(B)の絶縁ベース材に対し、前記マスク孔を用いて前記片面可撓性基板の一方(A)の導電層の反対面から前記多層回路の穴明け加工を施して前記導通用孔を形成する工程と、
前記接続点となる回路パターン上の前記片面可撓性基板の一方(A)の絶縁ベース材の一部を除去し、前記回路パターンの端部に前記接続点となるパターンを露出させる工程と、
前記導通用孔および前記接続点となるパターンに対し、前記導通用孔の開口面にめっきを施してビアホールを形成するとともに、前記ケーブルの端部に前記接続点を形成する工程と、
少なくとも前記接続点となるパターン上にシールド層を形成する工程と、
をそなえたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0023】
これらの特徴により、本発明は次のような効果を奏する。
【0024】
本発明の多層フレキシブルプリント配線板によれば、ビアホール開口面のケーブル部端面の段差が少なく、表層だけではなく、内層にもシールドの電気的な接続点となるパターンを設けていることから、薄型のシールドフィルム等でも充填不良が発生しない上、電気的な接続信頼性に優れる。
【0025】
また、本発明の多層フレキシブル配線板の製造方法によれば、スルーホールやブラインドビアホールの形成のための導通用孔の穿孔時に、導通用孔内に各層の材料の切り粉やスミア等の異物の発生量も少なく、これらを除去するためのデスミア処理工程が相対的に緩和された条件にて処理可能となり、デスミア処理工程のマージンがより多く確保できる。また、構成材料も少なくなることから、材料コストの低減にも繋がる。
【0026】
さらに、本発明の多層フレキシブル配線板の製造方法によれば、ビアホール開口面の導体層(第1層)をセミアディティブ手法により形成することで、より微細かつ高精細な配線形成が可能となる。また、この際、第3層側の導体層はエッチングにより回路形成を行うため、屈曲性に優れる圧延銅箔の適用が可能という特徴も有する。
【0027】
この結果、ケーブル部を有し、内、外層の複数層からの引き出し可能なシールド層が形成されたフレキシブルプリント配線板を安価かつ安定的に製造する方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0028】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0029】
〈配線板の実施例〉
図1は、本発明に係る3層フレキシブルプリント配線板の構造を示す断面図である。この配線板では、ポリイミド等の可撓性絶縁ベース材1にカバーレイ5を張り合わせて第2層のケーブル部6とする。そのために、第2層のケーブル部を含む回路パターンを両面に有する可撓性プリント配線板2のケーブル部となる層に対し、ポリイミドフィルム等の絶縁フィルム3の上に接着材4を有するカバーレイ5を形成する。
【0030】
同様に、ポリイミド等の可撓性絶縁ベース材7上にカバーレイ11を張り合わせて第3層のケーブル部12としている。そのために、第3層のケーブル部を含む回路パターンを片面に有する可撓性プリント配線板8のケーブル部となる層に対し、ポリイミドフィルム等の絶縁フィルム9上に接着材10を有するカバーレイ11を張り合わせて、第3層のケーブル部12を形成する。
【0031】
この配線板は、第1層としての導電層6’に積層形成された、第2層および第3層たる導電層からの2層引き出しが可能なケーブル部を有する。このケーブル部には、シールド層が設けられている。
【0032】
第2層ケーブルの配線層を形成する際に、後にシールドとの接続を行う接続点6bを形成する。この第2層のケーブル6と第3層のケーブル12とは、予め型抜きされた接着材13で張り合わされている。シールドとの接続点6bは、層間接続のためのめっきを行う前にレーザ加工等で露出させ、その後、めっきを行うことで電気的な接続を得る。
【0033】
層間の接続については、第3層のケーブル部に相当する箇所にめっきを付けないことが必須である。ただし、ボタンめっきや片面めっき(この場合、第1層のみめっきを行う)を採用した上で、全層を貫通するスルーホールや近接した層を接続するブラインドビアホール接続をすることもできる。
【0034】
ここでは、貫通スルーホール14とボタンめっきとの組み合わせを選択した。段差の大きい第1層面では、図1に示すように、シールド層が形成される段差部の第3層ケーブルの第1層側の面に析出しためっき被膜をシールド層の接続点6bを含む形状で残しておくことで段差が縮小できる。これにより、確実に電気的な接続を行うことができ、しかも段差の大きさを縮小できてシールド層形成時の充填不良が発生しなくなる。
【0035】
さらに、各可撓性絶縁ベース材の外側から、第1層側にシールド層15、第3層側にシールド層16を形成し、シールド層を有するケーブル部が形成される。第3層ケーブルの第1層側の面のシールドの接続点17は、図示のように第1層および第2層に形成され、かつ段差も低減できていることから、電気的な特性の向上が図れ、シールド層形成時の充填不良が発生しなくなる。
【0036】
〈製造方法の実施例1〉
図2Aないし図2Cは、本発明に係る製造方法の実施例1を示す断面工程図である。この配線板は、第1層としての導電層22に積層形成された第2層および第3層たる導電層23,27からの2層引き出しが可能なケーブル部を有する。このケーブル部には、シールド層が設けられる。
【0037】
先ず、図2A(1)に示すように、両面銅張積層板にコンフォーマルマスク、ならびに回路パターンおよびシールド層との接続用パターンを形成する。すなわち、両面銅張積層板24に対し、両面銅張積層板24の銅箔22,23に、両面の回路パターン等をフォトファブリケーション手法により、レーザ加工の際のコンフォーマルマスク22a,23aと、銅箔23に内層回路パターン23bと、後にシールド層との接続点となる第2層のパターン23cとを形成する。
【0038】
両面銅張積層板4は、ポリイミド等の可撓性絶縁ベース材21(ここでは、厚さ12.5μmのポリイミド)の両面に、厚さ12μmの銅箔22および23を有する。コンフォーマルマスク22a,23aおよび回路パターン23b、パターン23cを形成するフォトファブリケーション手法は、レジスト層の形成、露光、現像、エッチング、レジスト層剥離等の一連の工程による。
【0039】
このときの両面の位置合わせは、ベタの材料に対して行うため、材料の伸縮等に影響されず、容易に位置精度を確保できる。必要に応じて、高精度な位置合わせが可能な露光機を用いることも可能である。また、必要に応じて、ビルドアップ接着材との密着を向上させるための粗化処理を行う。ここまでの工程で、3層フレキシブルプリント配線板の第1層および第2層の回路基材25を得る。
【0040】
そして、ポリイミド等の可撓性絶縁ベース材26(ここでは、厚さ12.5μmのポリイミド)の片面に銅箔27(厚さ12μm)が設けられた片面銅張積層板28を用意し、この片面銅張積層板8に、必要に応じて回路基材29および接着材30を位置合わせして積層する。接着材30は、回路基材29と積層するように予め型抜きしておく。
【0041】
次に図2A(2)に示すように、両面の回路基材25と片面の回路基材29とを位置合わせして接着材30を挟んで真空プレス等で積層する。ここまでの工程で、3層の多層回路基材31を得る。接着材30としては、ローフロータイプのボンディングシート等の流れ出しの少ないものが好ましく、後にケーブル部の接着材としても機能する必要があることから、可撓性が必須である。接着材30の厚さは、10〜15μm程度のものが選択できる。
【0042】
続いて、図2B(3)に示すように、コンフォーマルマスク22a,23aを用いてレーザ加工を行い、3層を接続する導通用孔32を形成するとともに、後のシールドの接続点となる第2層のパターン23cを露出させる。
【0043】
パターン23cを露出させる際には、可撓性絶縁ベース材21を選択的にレーザ加工し、可撓性絶縁ベース材26には極力加工を行わないように、可撓性絶縁ベース材21の加工を行う箇所は銅箔22を除去しておく。
【0044】
さらにレーザのビーム径を細くし、ビームの有効エリアの最外部を用いてレーザ加工することで可撓性絶縁ベース材21を選択的にレーザ加工し、可撓性絶縁ベース材26には極力ダメージを与えずに、第2層のパターン23cを露出させることができる。レーザ加工には、UV-YAGレーザ、炭酸レーザ、エキシマレーザ等を選択可能である。
【0045】
加工形状としては、例えば図2B(4)に示すように、可撓性絶縁ベース材1および接着材10を半円と平面とが交互に繰り返す、いわば波型断面形状に加工することで、後に形成するめっき被膜の接触面積を増加させることが可能で、シールド接続点の信頼性を向上することが可能である。
【0046】
図2B(5)に示すように、導通用孔32を有する多層回路基材33に導電化処理を行い、10〜20μm程度の電解めっきを行って層間導通を取るが、ここでは第3層にめっきを付けない片面めっきを行った。
【0047】
第3層側の銅箔面にめっきマスクを形成し、第1層にめっき被膜を選択的に形成し、その後、めっきマスクを剥離除去することで、めっきされた多層回路基材34を得る。導通用孔32からステップビアホール35、また第2層のパターン23cからシールド層との接続点36が形成され、第3層ケーブルの第1層側の面にもめっき析出が起こるが、これは後の表層の回路パターン形成時にエッチング除去される。
【0048】
次に図2C(6)に示すように、めっきを付けた第1層面とめっきを付けていない第3層面を、フォトファブリケーション手法により同時にエッチング処理して、回路パターン38および39を形成する。
【0049】
段差の大きい第1層面では、図のようにシールド層が形成される段差部の第3層ケーブルの第1層側の面に析出しためっき被膜を、第2層のパターン33cからシールド層との接続点を含む形状で残しておくことで段差を小さくできる。このため、電気的な接続を行い、かつ段差の低減が図れ、材料厚みが薄くなったことと併せて、シールド層を形成したときの充填不良が発生しなくなる。
【0050】
ステップビアホール35の開口面である第1層面には、テンティング性を確保するために、20μm以上の厚さを有するドライフィルムレジストを適用することが好ましい。テンティング性を考慮する必要がなく銅箔の薄い第3層面には、10μm以下の厚さの微細パターン形成用のドライフィルムレジストを適用することが可能である。その他、液状レジストを用いる場合等は、ステップビアホール35のテンティング性を考慮する必要がないため、第1層面および第3層面に形成するレジスト層は同じ厚みでよい。
【0051】
次に図2C(7)に示すように、第1層面にソルダーレジスト層40を形成し、第3層面にポリイミドフィルム等の絶縁フィルム41上に接着材42を有する、カバーレイ43を張り合わせ、さらに所定の開口を設けたペースト・フィルム等のシールド層44も形成する。
【0052】
図2C(6)で示した段差の大きい第1層面では、シールド層との接続点により段差が低減できることから、シールド層形成時の充填不良が発生しなくなる。さらに、シールド層と回路パターンとの電気的な接続面積が増加することで、シールド層と回路パターンとの接続信頼性も向上する。回路パターンの厚み段差のみの第3層面では、シールド層の充填性およびシールド層と回路パターンとの接続信頼性に問題はない。
【0053】
この工程の前後で、必要に応じて基板表面に半田めっき、ニッケルめっき、金めっき等の表面処理を施し外形加工を行うことで、シールド層を有する第2層および第3層からの2層引き出しが可能なケーブル部を有する3層フレキシブルプリント配線板45を得る。
【0054】
また、図2C(8)に示すように、シールド接続点36を延長することで、第3層ケーブルの第1層面側の平坦な箇所に形成することも可能である。この場合、露出するシールド接続点36の上には、酸化防止等の目的で無電解ニッケル金めっき等を施しておくことが好ましい。
【0055】
図3は、図2(5)における片面めっきの手法を示したもので、導通用孔32を有する多層回路基材33を2枚1組とし、回路基材33同士の間隔Gを15mm以下の所定の間隔に設定し、電解銅めっきを行う。これにより、互いの第3層に対しては、それぞれが遮蔽板となり、互いの第1層側からめっき被膜を選択的に析出させることができる。
【0056】
基材33同士の間隔が5mmより近いと、基材33は可撓性を有することから、めっき中に対となる基板に接触したり、第3層側の液更新が困難になり、十分な水洗等がなされなくなる恐れがある。
【0057】
一方、基材33同士の間隔が15mmより遠い場合は、互いの遮蔽効果が弱まり、第3層の特に基材周縁部にめっきが析出し、ケーブル面へもめっき析出する恐れがある。
【0058】
図4(a),(b)は、さらに詳細に示したもので、図4(a)に示すように、回路基材33の周囲をクランプしてめっきラック37にセットされる。これをA-A’断面方向から見ると、図4(b)に示すように、1つのめっきラック37に回路基材33が2枚セットされている。
【0059】
このめっきラック37側を電解銅めっき時の陰極とし、めっき層の両側に陽極を配置したときに、めっきラックが1組の陽極の略中央に位置することが好ましい。これにより、2枚の回路基材33の第1層に略等しい厚さで銅めっき被膜が析出する。
【0060】
〈製造方法の実施例2〉
図5Aおよび図5Bは、本発明の3層フレキシブルプリント配線板の製造方法の実施例2を示す断面工程図である。この配線板は、第2層および第3層たる導電層からの2層引き出しが可能なケーブル部を有し、このケーブル部には、シールド層が設けられるものである。第1層としての導電層は、後で形成される。
【0061】
先ず図5A(1)に示すように、片面銅張積層板53の銅箔52に、レーザ加工の際のコンフォーマルマスク52a、内層回路パターン52b、および後のシールドの接続点となる第2層のパターン52cを形成する。
【0062】
これは、ポリイミド等の可撓性絶縁ベース材51(ここでは、厚さ12.5μmのポリイミド)の片面に厚さ12μmの銅箔52を有する片面銅張積層板53に対し、片面の回路パターン等をフォトファブリケーション手法により形成する一連の工程によって行う。
【0063】
必要に応じ、ビルドアップ接着材との密着を向上させるための粗化処理を行う。ここまでの工程で、3層フレキシブルプリント配線板の第2層の内層回路パターンを形成した回路基材54を得る(第1層は、後に形成する)。
【0064】
そして、ポリイミド等の可撓性絶縁ベース材26(ここでは、厚さ12.5μmのポリイミド)の片面に厚さ12μmの銅箔27を形成した片面銅張積層板28に、必要に応じて位置合わせ用のガイド等を型抜きした回路基材29、および回路基材29を積層するための予め型抜きした接着材30の位置合わせを行い、積層する。
【0065】
次に図5A(2)に示すように、接着材30を挟んで、第2層の内層回路パターンを形成した回路基材54と片面の回路基材29とを真空プレス等で積層する。ここまでの工程で、3層のうち2層の導体層を有する多層回路基材55を得る。
【0066】
接着材30としては、ローフロータイプのボンディングシート等の流れ出しの少ないものが好ましく、後にケーブル部の接着材としても機能する必要があることから、可撓性が必須である。接着材30の厚さは、10〜15μm程度のものが選択できる。
【0067】
次に図5A(3)に示すように、ポリイミド等の可撓性絶縁ベース材51を直接レーザで加工して形成したコンフォーマルマスク52aを用いて、コンフォーマルマスクの開口面に位置する接着材30および可撓性絶縁ベース材26にレーザ加工を行い、3層を接続する導通用孔56を形成するとともに、後のシールドの接続点となる第2層のパターン52cを露出させる。
【0068】
パターン52cを露出させる際には、可撓性絶縁ベース材51のみをレーザ加工する。可撓性絶縁ベース材26には極力加工を行わない必要があるため、レーザのビーム径を細くしかつパターン52cをメタルマスクとしてレーザ加工することで、可撓性絶縁ベース材51を選択的にレーザ加工し、第2層のパターン52cを露出させる。レーザ加工には、UV-YAGレーザ、炭酸レーザ、エキシマレーザ等を選択可能である。
【0069】
図5B(4)に示すように、導通用孔56を有する多層回路基材57に導電化処理を行い、10〜20μm程度の電解めっきを行って層間導通を取るが、第3層にめっきを付けない、片面めっきが必須である。このため、第3層側の銅箔面にめっきマスクを形成し、第1層側にめっき被膜を選択的に形成し、その後、めっきマスクを剥離除去することで、めっきされた多層回路基材58を得る。
【0070】
導通用孔56からステップビアホール59が形成され、第2層のパターン53cからシールド層の接続点60が形成され、第3層ケーブルの第1層側の面にもめっき析出が起こるが、これは後の表層の回路パターン形成時にエッチング除去される。
【0071】
次に図5B(5)に示すように、めっきにより形成された第1層面とめっきを付けていない第3層面とを、同時にフォトファブリケーション手法によりエッチング処理し、回路パターン61および39を形成する。
【0072】
このとき、ステップビアホール59の開口面である第1層面には、テンティング性を確保するために、20μm以上の厚さを有するドライフィルムレジストを適用することが好ましい。テンティング性の考慮の必要がない銅箔の薄い第3層面には、10μm以下の厚さの微細パターン形成用のドライフィルムレジストを適用することが可能である。その他、液状レジストを用いる場合等は、ステップビアホール59のテンティング性を考慮する必要がないため、第1層面および第3層面に形成するレジスト層は同じ厚みでよい。
【0073】
次に、第1層面にソルダーレジスト層40を形成し、第3層面にポリイミドフィルム等の絶縁フィルム41上に接着材42を有するカバーレイ43を張り合わせ、さらに所定の開口を設けたペースト・フィルム等のシールド層44も形成する。
【0074】
段差の大きい第1層面では、シールド接続点により段差が低減できることから、シールド層形成時の充填不良が発生しなくなる。さらに、シールド層と回路パターンとの電気的な接続面積が増加することで、シールド層と回路パターンとの接続信頼性も向上する。回路パターンの厚み段差のみの第3層面では、シールド層の充填性およびシールド層と回路パターンとの接続信頼性に問題はない。
【0075】
この工程の前後で、必要に応じて基板表面に半田めっき、ニッケルめっき、金めっき等の表面処理を施して外形加工を行うことで、シールド層を有する第2層および第3層からの2層引き出しが可能な、ケーブル部を有する3層フレキシブルプリント配線板62を得る。
【0076】
このように、ビアホール開口面の導体層もめっき層のみとなり薄く形成可能であるため、実施例1に比べてより微細な配線形成が可能となる。
【0077】
〈実施例3〉
図6は、本発明に係る配線板の製造方法の実施例3を示す断面工程図である。この配線板は、シールド層を有する第2層および第3層からの2層引き出しが可能なものであり、図2Bの(3)までの工程は実施例1と同様である。
【0078】
図5A(1)に示すように、導通用孔56を有する多層回路基材57に導電化処理を行い、10〜20μm程度の電解めっきを行って層間導通を取るが、第3層にめっきを付けない、片面めっきが必須である。
【0079】
このとき、第1層側は、セミアディティブ工法による回路形成を行うための、めっきレジスト71を形成し、第3層側の銅箔面にもエッチングレジストとなるレジスト層72を形成し、第1層および第3層を同時に露光する。
【0080】
図5A中、符号72aは、露光後のイメージングパターンを表しており、後に現像することで、エッチングレジストパターンとなる。その後、第3層側のみ、露光まで行ったエッチングレジスト72上に、さらに微粘着フィルム等のめっきマスク73を形成して現像する。
【0081】
これによって、めっきレジスト71を形成し、導電化処理被膜を通して電解めっきを行い、第1層側のみにめっきパターン74を形成する。このときに、シールド接続点60も形成される。その後、第1層側のめっきレジスト71を除去し、さらに導電化処理膜をエッチング除去する。
【0082】
次に図5A(2)は、図5A(1)のA-A’線に沿う断面図である。第3層側のエッチングレジスト72を基板の外形より数mm程度内側に形成し、数mmの露出した基板75上を含め、第3層側の基板全面にめっきマスク73を形成したものである。
【0083】
次に図5A(3)は、めっきにより形成された第1層面を微粘着フィルム等で保護し、めっきを付けていない第3層面を、フォトファブリケーション手法によるエッチングにて回路パターン39を形成する。
【0084】
第1層面と第3層面とを同時露光しているため、高い位置精度を確保できる。銅箔の薄い第3層面には、10μm以下の厚さの微細パターン形成用のドライフィルムレジストを適用することが可能である。
【0085】
その後の工程は、図2と同工程を経ることで、第1層から第3層まで微細配線を有し、シールド層を有する第2層および第3層からの2層引き出しが可能なケーブル部を有する3層フレキシブルプリント配線板76を得る。
【0086】
このように、ビアホール開口面の導体層(第1層)をセミアディティブ手法により形成することで、実施例2よりも微細かつ高精細な配線形成が可能となる。また、この際、第3層側の導体層はエッチングにより回路形成を行うため、屈曲性に優れる圧延銅箔を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0087】
【図1】本発明に係るシールド層を有する3層フレキシブルプリント配線板の構造の概念的断面構成図。
【図2A】本発明の実施例1に係る3層フレキシブルプリント配線板の一部製造工程を示す概念的断面構成図。
【図2B】本発明の実施例1に係る3層フレキシブルプリント配線板の一部製造工程を示す斜視図を含んだ概念的断面構成図。
【図2C】本発明の実施例1に係る3層フレキシブルプリント配線板の一部製造工程を示す概念的断面構成図。
【図3】本発明の実施例1に係る3層フレキシブルプリント配線板の構造を示す概念的断面構成図。
【図4】本発明の実施例1に係る3層フレキシブルプリント配線板の構造を示す概念的断面構成図。
【図5A】本発明の実施例2に係る3層フレキシブルプリント配線板の一部製造工程を示す概念的断面構成図。
【図5B】本発明の実施例2に係る3層フレキシブルプリント配線板の一部製造工程を示す概念的断面構成図。
【図6】本発明の実施例3に係る3層フレキシブルプリント配線板の構造を示す概念的断面構成図。
【図7】図7(a),(b)は、図6による処理後のめっきパターンの状態を示す平面図およびそのA-A’線に沿う断面図。
【図8】従来の3層フレキシブルプリント配線板の構造の概念的断面構成図。
【符号の説明】
【0088】
1 可撓性絶縁ベース材、2 両面可撓性プリント配線板、3 絶縁フィルム、
4 接着剤、5 カバーレイ、6 第2層のケーブル部、7 可撓性絶縁ベース材、
8 片面可撓性プリント配線板、9 絶縁フィルム、10 接着剤、11 カバーレイ、
12 第3層のケーブル部、13 接着材、14,15 シールド層、
16 スルーホール、17 シールド層との電気的な接続点、21 可撓性絶縁ベース材、
22 銅箔、22a,23a コンフォーマルマスク、23 銅箔、23b 回路パターン、
23c シールドの接続点となる第2層のパターン、24 両面銅張積層板、
25 第1層および第2層の回路基材、26 可撓性絶縁ベース材、27 銅箔、
28 片面銅張積層板、29 第3層の回路基材、30 接着材、
31 3層の多層回路基材、32 導通用孔、33 導通用孔を有する多層回路基材、
34 めっきされた多層回路基材、35 ステップビアホール、36 シールド接続点、
37 めっきラック、38 第1層の外層回路パターン、
39 第3層の外層回路パターン、40 ソルダーレジスト、41 絶縁フィルム、
42 接着材、43 カバーレイ、44 シールド層、
45 本発明による3層フレキシブルプリント配線板、51 可撓性絶縁ベース材、
52 銅箔、52a コンフォーマルマスク、52b 回路パターン、
52c シールドの接続点となる第2層のパターン、53 片面銅張積層板、
54 第2層の回路基材、55 3層の多層回路基材、56 導通用孔、
57 導通用孔を有する多層回路基材、58 めっきされた多層回路基材、
59 ステップビアホール、60 シールド接続点、61 第1層の外層回路パターン、
62 本発明による3層フレキシブルプリント配線板、71 めっきレジスト、
72 エッチングレジスト、72a エッチングレジスト上の露光イメージングパターン、
73 めっきマスク、74 めっきパターン、75 第3層側基板面、
76 本発明による3層フレキシブルプリント配線板、101 可撓性絶縁ベース材、
102 両面可撓性プリント配線板、103 絶縁フィルム、104 接着剤、
105 カバーレイ、106 第2層のケーブル部、107 可撓性絶縁ベース材、
108 片面可撓性プリント配線板、109 絶縁フィルム、110 接着剤、
111 カバーレイ、112 第3層のケーブル部、113 接着材、
114,115 シールド層、116 スルーホール、117 多層部、
118 シールド層との電気的な接続点。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つずつのケーブル部と部品実装部とが一体的に形成され、前記ケーブル部のうちの少なくとも1つにシールド層を有する多層フレキシブルプリント配線板において、
前記シールド層を有する前記ケーブル部との境界となる前記部品実装部の端面に、少なくとも2層以上の配線層から前記シールド層へ電気的な接続点が形成されている
ことを特徴とする、ケーブル部にシールド層を有する多層フレキシブルプリント配線板。
【請求項2】
シールド層が形成されたケーブル部を有する多層フレキシブルプリント配線板の製造方法において、
両面に導電層を有する両面可撓性基板および片面に導電層を有する片面可撓性基板を用意する工程と、
前記両面可撓性基板の一方の導電層に前記両面の導電層間を接続する導通用孔を形成するためのマスク孔を設けるとともに、他方の導電層に前記シールド層との電気的な接続点となる回路パターンを形成する工程と、
前記回路パターンの内層側に配された接着材を挟んで前記両面可撓性基板と前記片面可撓性基板とを積層して多層回路を形成する工程と、
前記マスク孔を用いて前記両面可撓性基板の一方の面から前記多層回路の穴明け加工を施し、前記導通用孔を形成する工程と、
前記回路パターンの端部における前記両面可撓性基板の絶縁ベース材の一部を除去し、前記回路パターンを露出させる工程と、
前記導通用孔および前記回路パターンに対し、前記導通用孔の開口面にめっきを施してビアホールを形成するとともに、前記回路パターンの端部に前記シールド層との電気的な接続点を形成する工程と、
少なくとも前記接続点を含む前記回路パターンを覆うように前記シールド層を形成する工程と、
をそなえたことを特徴とする多層フレキシブルプリント配線板の製造方法。
【請求項3】
シールド層が形成されたケーブル部を有する多層フレキシブルプリント配線板の製造方法において、
2枚の片面可撓性基板(A,B)を用意する工程と、
前記片面可撓性基板の一方(A)の導電層に、導通用孔を形成するためのマスク孔を形成するとともに、前記シールド層との電気的な接続点となる回路パターンを形成する工程と、
前記片面可撓性基板の一方(A)の前記回路パターンと前記片面可撓性基板の他方(B)の導電層の反対面とを接着することにより、前記2枚の可撓性基板を積層して多層回路を形成する工程と、
前記片面可撓性基板の一方(A)の絶縁ベース材における前記マスク孔の投影位置に前記マスク孔よりも大きい径の孔を形成し、前記片面可撓性基板の他方(B)の絶縁ベース材に対し、前記マスク孔を用いて前記片面可撓性基板の一方(A)の導電層の反対面から前記多層回路の穴明け加工を施して前記導通用孔を形成する工程と、
前記接続点となる回路パターン上の前記片面可撓性基板の一方(A)の絶縁ベース材の一部を除去し、前記回路パターンの端部に前記接続点となるパターンを露出させる工程と、
前記導通用孔および前記接続点となるパターンに対し、前記導通用孔の開口面にめっきを施してビアホールを形成するとともに、前記ケーブルの端部に前記接続点を形成する工程と、
少なくとも前記接続点となるパターン上にシールド層を形成する工程と、
をそなえたことを特徴とする多層フレキシブルプリント配線板の製造方法。
【請求項4】
請求項3記載の多層フレキシブルプリント配線板の製造方法において、
前記導通用孔に対し、前記導通用孔の開口面にめっきを行う際に、前記導通用孔の開口面にセミアディティブ手法によるパターンを形成するための第1のレジスト層、および反対面の前記片面可撓性基板Bの導電層にエッチング手法によるパターンを形成するための第2のレジスト層を同時に露光し、
前記第2のレジスト層の上にさらにめっきマスクを形成し、前記第1のレジスト層の現像を行って、前記導通用孔の開口面にめっきを付けることでビアホールを形成する工程と、
をそなえたことを特徴とする多層フレキシブルプリント配線板の製造方法。

【図1】
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【図2A】
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【図2B】
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【図2C】
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【図3】
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【図4】
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【図5A】
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【図5B】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2009−231770(P2009−231770A)
【公開日】平成21年10月8日(2009.10.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−78603(P2008−78603)
【出願日】平成20年3月25日(2008.3.25)
【出願人】(000230249)日本メクトロン株式会社 (216)
【Fターム(参考)】