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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-228720(P2017-228720A)
(43)【公開日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】配線基板、配線基板の製造方法
(51)【国際特許分類】
   H05K 1/14 20060101AFI20171201BHJP
   H05K 3/46 20060101ALI20171201BHJP
   H05K 1/02 20060101ALI20171201BHJP
【FI】
   H05K1/14 C
   H05K3/46 L
   H05K3/46 N
   H05K1/02 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2016-125465(P2016-125465)
(22)【出願日】2016年6月24日
(71)【出願人】
【識別番号】000190688
【氏名又は名称】新光電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】傳田 達明
【テーマコード(参考)】
5E316
5E338
5E344
【Fターム(参考)】
5E316AA12
5E316AA15
5E316AA25
5E316AA32
5E316AA38
5E316AA43
5E316BB02
5E316CC02
5E316CC09
5E316CC10
5E316CC32
5E316DD02
5E316DD23
5E316DD24
5E316DD32
5E316EE44
5E316FF13
5E316FF14
5E316FF23
5E316GG15
5E316GG17
5E316GG22
5E316GG28
5E316HH11
5E338AA03
5E338AA12
5E338AA16
5E338BB25
5E338CC01
5E338EE26
5E344AA02
5E344AA04
5E344AA23
5E344BB02
5E344BB10
5E344CC13
5E344CC14
5E344CD01
5E344CD12
5E344DD10
5E344EE30
(57)【要約】
【課題】接続信頼性の向上を図ること。
【解決手段】配線基板は、リジッド基板11,12と、リジッド基板11,12に接続されたフレキシブル基板51,52を有している。フレキシブル基板51には、基材61と配線層64とを貫通する貫通孔65が形成され、その貫通孔65には貫通配線66が形成されている。貫通配線66は、リジッド基板11の配線層33の上面に接続されている。また、貫通配線66は、フレキシブル基板51の配線層64の上面64aから突出する突出部66Tを有し、その突出部66Tは、貫通孔65の外側に位置する配線層64の上面64aに延在している。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上面側に設けられた第1配線層を有するリジッド基板と、
前記第1配線層の上面側に配置された可撓性を有する基材と、前記基材の上面に形成された第2配線層と、前記第2配線層と前記基材とを貫通する貫通孔に形成され前記第1配線層の上面に接続された貫通配線と、を有するフレキシブル基板と、
を有し、
前記貫通配線は、前記第2配線層の上面から突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記貫通孔の外周側に位置する前記第2配線層の上面に延在していること、
を特徴とする配線基板。
【請求項2】
前記貫通配線の前記突出部の側の前記貫通孔の端部において、前記第2配線層の上面の縁部は、丸みを帯びて形成されたこと、
を特徴とする請求項1に記載の配線基板。
【請求項3】
前記フレキシブル基板は、前記基材の上面に形成され前記第2配線層を前記基材に接着する第1接着剤層と、前記基材の下面に形成された第2接着剤層とを有し、
前記基材は、前記第2接着剤層により前記第1配線層の上面に接着され、
前記貫通配線は、前記第2配線層と前記第1接着剤層と前記基材と前記第2接着剤層とを貫通して前記第1配線層に接続されていること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の配線基板。
【請求項4】
前記貫通配線は、めっき金属よりなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の配線基板。
【請求項5】
可撓性を有する基材と、前記基材の上面に形成された第2配線層と、前記第2配線層と前記基材とを貫通する貫通孔とを有するフレキシブル基板を形成する工程と、
上面側に金属層を有するリジッド基板を形成する工程と、
前記リジッド基板の前記金属層の上面に、前記フレキシブル基板を接着する工程と、
前記金属層を給電電極とする電解めっき法により、前記貫通孔に充填され前記第2配線層の上面から突出するとともに前記第2配線層の上面に延在する突出部を有する貫通配線を形成する工程と、
前記金属層をパターニングして第1配線層を形成する工程と、
を有する配線基板の製造方法。
【請求項6】
前記貫通孔を前記第2配線層の上面側から行う打ち抜き加工により形成し、前記第2配線層の上面側の前記貫通孔の端部において、前記第2配線層の縁部を、丸みを帯びた形状としたこと、
を特徴とする請求項5に記載の配線基板の製造方法。
【請求項7】
前記貫通配線を形成する工程において、前記第2配線層を覆い前記貫通孔の縁部を露出する開口部を有するめっきマスクを形成し、前記めっきマスクの前記開口部から前記貫通孔に電解めっきを施して前記貫通配線を形成するようにしたこと、を特徴とする請求項5又は6に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、配線基板、配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電子機器は、小型化や高機能化が進められている。このため、リジッド基板とフレキシブル基板とを接続し、高い自由度の配置(例えば3次元的な配置)を可能とするリジッドフレキシブル基板が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平8−139455号公報
【特許文献2】特開2003−332743号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記のように、リジッド基板とフレキシブル基板とを接続した構造を有する配線基板において、両基板の接続の信頼性の向上が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一観点によれば、上面側に設けられた第1配線層を有するリジッド基板と、前記第1配線層の上面側に配置された可撓性を有する基材と、前記基材の上面に形成された第2配線層と、前記第2配線層と前記基材とを貫通する貫通孔に形成され前記第1配線層の上面に接続された貫通配線と、を有するフレキシブル基板と、を有し、前記貫通配線は、前記第2配線層の上面から突出する突出部を有し、前記突出部は、前記貫通孔の外周側に位置する前記第2配線層の上面に延在している。
【0006】
この方法は、可撓性を有する基材と、前記基材の上面に形成された第2配線層と、前記第2配線層と前記基材とを貫通する貫通孔とを有するフレキシブル基板を形成する工程と、上面側に金属層を有するリジッド基板を形成する工程と、前記リジッド基板の前記金属層の上面に、前記フレキシブル基板を接着する工程と、前記金属層を給電電極とする電解めっき法により、前記貫通孔に充填され前記第2配線層の上面から突出するとともに前記第2配線層の上面に延在する突出部を有する貫通配線を形成する工程と、前記金属層をパターニングして第1配線層を形成する工程と、を有する。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一観点によれば、接続信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】(a)は配線基板の概略を示す断面図、(b)は一部拡大断面図。
図2】(a)〜(e)は、フレキシブル基板の製造方法を示す概略断面図。
図3】リジッド基板の製造方法を示す概略断面図。
図4】(a)はリジッド基板の製造方法を示す概略断面図、(b)は接続部を示すリジッド基板の一部平面図。
図5】リジッド基板の製造方法を示す概略断面図。
図6】配線基板の製造方法を示す概略断面図。
図7】配線基板の製造方法を示す概略断面図。
図8】配線基板の製造方法を示す概略断面図。
図9】配線基板の製造方法を示す概略断面図。
図10】配線基板の製造方法を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、各形態を説明する。
なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。
【0010】
図1(a)に示すように、配線基板は、2つのリジッド基板11,12と、2つのフレキシブル基板51,52とを有している。
リジッド基板11は、コア基板20、配線層31、絶縁層32、配線層33、保護層34、表面処理層35、配線層41、絶縁層42、配線層43、保護層44、表面処理層45を有している。
【0011】
コア基板20は、たとえば補強材であるガラスクロス(ガラス織布)にエポキシ樹脂を主成分とする熱硬化性の絶縁性樹脂を含浸させ硬化させた、いわゆるガラスエポキシ基板である。補強材としてはガラスクロスに限らず、例えばガラス不織布、アラミド織布、アラミド不織布、液晶ポリマ(LCP:Liquid Crystal Polymer)織布やLCP不織布を用いることができる。また、熱硬化性の絶縁性樹脂としてはエポキシ樹脂に限らず、例えばポリイミド樹脂やシアネート樹脂などの樹脂材を用いることができる。
【0012】
コア基板20の上面側には、配線層31、絶縁層32、配線層33が積層されている。また、コア基板20の下面側には、配線層41、絶縁層42、配線層43が積層されている。絶縁層32,42の材料としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の絶縁樹脂を用いることができる。配線層31,33,41,43の材料としては、例えば銅(Cu)又は銅合金を用いることができる。
【0013】
なお、図では省略されているが、配線層31,41は、コア基板20を貫通して形成された貫通配線を介して互いに接続されている。また、配線層31,33は、絶縁層32を貫通して形成されたビアを介して互いに接続されている。同様に、配線層41,43は、絶縁層42を貫通して形成されたビアを介して互いに接続されている。
【0014】
絶縁層32及び配線層33は、保護層34により被覆されている。保護層34には、配線層33の一部を露出する開口部34Xが形成されている。保護層34の材料としては、感光性のエポキシ系絶縁樹脂やアクリル系絶縁樹脂等を用いることができる。配線層33の両端部は、保護層34から露出している。この露出する配線層33の両端部は、接続部33a,33bとして機能する。
【0015】
保護層34の開口部34Xから露出する配線層33の上面には、表面処理層35が形成されている。表面処理層35の例としては、ニッケル(Ni)層/金(Au)層(Ni層とAu層をこの順番で積層した金属層)である。なお、表面処理層35として、Au層、Ni層/パラジウム(Pd)層/Au層などとすることができる。これらAu層、Ni層、Pd層としては、例えば、無電解めっき法により形成された金属層(無電解めっき金属層)を用いることができる。また、Au層はAu又はAu合金からなる金属層、Ni層はNi又はNi合金からなる金属層、Pd層はPd又はPd合金からなる金属層である。また、配線層33の表面に、OSP(Organic Solderability Preservative)処理などの酸化防止処理を施して、アゾール化合物やイミダゾール化合物等の有機被膜による表面処理層を形成するようにしてもよい。
【0016】
絶縁層42及び配線層43は、保護層44により被覆されている。保護層44には、配線層43の一部を露出する開口部44Xが形成されている。保護層44の材料としては、感光性のエポキシ系絶縁樹脂やアクリル系絶縁樹脂等を用いることができる。保護層44の開口部44Xから露出する配線層43の上面には、表面処理層45が形成されている。表面処理層45の例としては、前述の表面処理層と同様に、例えばNi層/Au層である。なお、表面処理層45として、Au層、Ni層/パラジウム(Pd)層/Au層等、OSP処理による有機被膜としてもよい。
【0017】
配線層33は、フレキシブル基板51,52に接続される接続部33a,33bを有している。リジッド基板11は、接続部33aによりフレキシブル基板51の端部(図において右端)に接続されている。また、リジッド基板11は、接続部33bによりフレキシブル基板52の端部(図において左端)に接続されている。
【0018】
リジッド基板12は、リジッド基板11と同様の構成を有している。つまり、リジッド基板12は、コア基板20、配線層31、絶縁層32、配線層33、保護層34、表面処理層35、配線層41、絶縁層42、配線層43、保護層44、表面処理層45を有している。なお、配線層41等の詳細については、上記のリジッド基板11において説明したとおりであり、省略する。なお、このリジッド基板12は、配線層33の接続部33aにより、フレキシブル基板52の端部(図において右端)に接続されている。
【0019】
フレキシブル基板51は、基材61、接着剤層62,63、配線層64、貫通配線66、保護層67を有している。
基材61は、可撓性を有している。基材61としては、例えば、ポリイミド樹脂やポリエステル樹脂等の樹脂、液晶ポリマ、等を用いたフレキシブルなフィルム状基板を用いることができる。基材61の厚さは、例えば25〜30μm(ミクロン)とすることができる。
【0020】
接着剤層62は、基材61の上面に形成され、配線層64を基材61に接着している。接着剤層63は、基材61の下面に形成され、基材61をリジッド基板11の配線層33(接続部33a)に接着している。接着剤層62,63の材料としては、例えばエポキシ系、ポリイミド系やシリコーン系等の接着剤を用いることができる。接着剤層62,63の厚さは、例えば、3〜10μm程度とすることができる。
【0021】
配線層64は、基材61の上面に接着剤層62を介して設けられ、所望の平面形状にパターニングされている。配線層64の材料としては、例えば、銅(Cu)又は銅合金を用いることができる。配線層64の厚さは、例えば10〜30μmとすることができる。
【0022】
フレキシブル基板51は、その一方の端部(右端)に形成された貫通孔65を有している。貫通孔65は、配線層64、接着剤層62、基材61、及び接着剤層63を貫通している。そして、貫通孔65は、リジッド基板11の配線層33の上面の一部を露出している。貫通孔65は、例えば平面視において円形状に形成される。貫通孔65の大きさ(直径)は、例えば150〜500μmとすることができる。
【0023】
貫通配線66は、貫通孔65内に充填されている。貫通配線66は、配線層64の上面64aから突出するとともに、貫通孔65の上端部の外周側に位置する配線層64の上面に環状に延在する突出部66Tを有している。貫通配線66の下端は、リジッド基板11の配線層33と直接接合されている。フレキシブル基板51の配線層64とリジッド基板11の配線層33は、貫通配線66を介して、電気的に接続されている。貫通配線66(突出部66Tを含む)の材料としては、例えば銅又は銅合金を用いることができる。
【0024】
突出部66Tの平面形状は、例えば円形状である。突出部66Tの大きさ(直径)は、例えば200〜600μmとすることができる。突出部66Tの平面形状は、貫通配線66の貫通孔65内に充填された部分の平面形状(=貫通孔65の平面形状)よりも大径とされている。突出部66Tの上面は、外周側よりも中央側の深さが深い凹面である。突出部66Tの上面は、例えば、外周側から中央側に向かうに従って深さが深くなる椀状の凹面とすることができる。
【0025】
保護層67は、接着剤層62と配線層64と貫通配線66(突出部66T)とを覆うように形成されている。保護層67の材料としては、例えば、感光性のエポキシ系絶縁樹脂やアクリル系絶縁樹脂等を用いることができる。
【0026】
フレキシブル基板52は、前述のフレキシブル基板51と同様である。つまり、フレキシブル基板52は、基材61、接着剤層62,63、配線層64、貫通配線66、保護層67を有している。貫通配線66は、配線層64、接着剤層62、基材61、接着剤層63を貫通する貫通孔65に形成されている。
【0027】
そして、このフレキシブル基板52は、両端部に貫通配線66を有している。フレキシブル基板52の左端は、その端部の貫通配線66によりリジッド基板11の配線層33に接続されている。そして、フレキシブル基板52の右端は、その端部の貫通配線66によりリジッド基板12の配線層33に接続されている。
【0028】
図1(b)に示すように、フレキシブル基板51には、配線層64、接着剤層62、基材61及び接着剤層63を貫通する貫通孔65が形成されている。貫通孔65には、貫通配線66が形成されている。貫通孔65の平面形状は、例えば円形とすることができる。
【0029】
貫通孔65は、配線層64、接着剤層62、基材61及び接着剤層63に対して、フレキシブル基板51の上面側、つまり配線層64側から金型等による打ち抜き加工により形成される。そのため、配線層64、基材61及び接着剤層62,63において、貫通孔65の内面を形成する部分は、図1(b)において上側から下側に垂れ下がるように変形している。すなわち、配線層64の上面側の縁部64bは、曲面状に丸みを帯びている(打ち抜き方向側に、所謂「だれ」が生じている)。接着剤層62、基材61、及び接着剤層63についても、配線層64と同様の形状となる。
【0030】
貫通配線66は、配線層64と基材61とを貫通する貫通孔65を充填する。貫通配線66は、配線層64の上面から突出する突出部66Tを有し、その突出部66Tは、貫通孔65の外側に位置する配線層64の上面64aに延在している。貫通孔65の内部における貫通配線66の側面66aと、突出部66Tの下面との間は、配線層64の縁部64bの丸み(「だれ」)に応じた曲面状に形成されている。
【0031】
電解めっき法により貫通配線66を形成した場合、貫通配線66の下端は、リジッド基板11の配線層33に接合され、貫通配線66の上部は、貫通孔65の内部において、フレキシブル基板51の配線層64に接合される。この際、貫通配線66の側面66aは、貫通孔65において、基材61の内面部分61aと密着せず、接触しているだけとなる。
【0032】
例えば、電子部品として発熱部品がリジッド基板11に搭載されている場合、その電子部品の熱がリジッド基板11、フレキシブル基板51に伝達される。リジッド基板11の配線層33は銅又は銅合金からなる。同様に、フレキシブル基板51の配線層64は、銅又は銅合金からなる。そして、配線層33と配線層64とを接続する貫通配線66は、銅又は銅合金のめっき金属により形成されている。従って、配線層64,33と貫通配線66の熱膨張率(CTE:Coefficient of Thermal Expansion)は互いに等しい。つまり、リジッド基板11の配線層33と、フレキシブル基板51の配線層64との間の熱膨張率の差が無く、熱膨張率のミスマッチが発生しない。このため、貫通配線66にクラック等が生じ難く、リジッド基板11とフレキシブル基板51との間の接続の信頼性が向上する。なお、リジッド基板11とフレキシブル基板52との間、フレキシブル基板52とリジッド基板12の間も同様である。
【0033】
また、フレキシブル基板51において、基材61及び接着剤層62,63は、フレキシブル基板51に加わる熱によって伸縮する。しかし、貫通配線66の側面66aは、貫通孔65において、基材61の内面部分61aと接触しているだけである。このため、伸縮による応力は貫通配線66に伝達し難く、貫通配線66にクラック等が発生し難い。
【0034】
なお、図1(a)に示すフレキシブル基板52の貫通孔65と貫通配線66は、前述したフレキシブル基板51の貫通孔65と貫通配線66と同様に形成される。従って、フレキシブル基板52においても前述のフレキシブル基板51と同様である。
【0035】
図1(b)に示すように、貫通配線66は、配線層64の上面64aから突出する突出部66Tを有し、その突出部66Tは、貫通孔65の外側に位置する配線層64の上面64aに延在している。貫通孔65の内部における貫通配線66の側面66aと、突出部66Tの下面との間は、配線層64の縁部64bの丸み(「だれ」)に応じた曲面状に形成されている。
【0036】
フレキシブル基板51において、基材61及び接着剤層62,63は、フレキシブル基板51に加わる熱によって伸縮する。フレキシブル基板51の厚み方向における伸縮による応力が配線層64及び貫通配線66に加わる。配線層64の上面の縁部64bは丸みを帯びている。従って、貫通配線66に対して、貫通孔65の内部の部分と突出部66Tとの間に対して応力は集中し難い。このため、貫通配線66において、応力によるクラック等が発生し難い。
【0037】
次に、配線基板の製造方法を説明する。
なお、各図の説明に必要な部材について符号を付し、説明しない部材については符号を省略する場合がある。また、説明の便宜上、最終的に半導体装置の各構成要素となる部分には、最終的な構成要素の符号を付して説明する場合がある。
【0038】
先ず、フレキシブル基板51を形成する工程について説明する。
図2(a)に示す工程では、基材61を用意する。基材61としては、厚さが25〜30μmの絶縁樹脂からなるフィルム(例えば、ポリイミドフィルム)が用いられる。基材61の上下面にはそれぞれ接着剤層62,63が形成される。接着剤層62,63は、半硬化状態のエポキシ樹脂等の接着剤により形成される。
【0039】
図2(b)に示す工程では、接着剤層62の上面に金属層64を形成し、接着剤層63の下面に保護フィルム(図示略)を貼付する。金属層64としては、厚さが10〜35ミクロンの金属箔(例えば銅箔)により接着剤層62の上面をラミネートすることにより形成できる。保護フィルムとしては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム等を用いることができる。
【0040】
なお、接着剤層62,63の表面に保護フィルムが剥離可能に設けられたベース基材を用いてもよい。この場合、接着剤層62から保護フィルムを剥離し、その接着剤層62に金属層64を形成する。
【0041】
図2(c)に示す工程では、金属層64の側から金型による打ち抜き加工を行うことにより、金属層64、接着剤層62、基材61、接着剤層63、及び保護フィルム膜を貫通する貫通孔65を形成する。その後、保護フィルムを除去する。
【0042】
図2(d)に示す工程では、図2(c)に示す金属層64をパターニングし、配線層64を形成する。
詳述すると、先ず、図2(c)に示す金属層64の上面に、所望の位置に開口部を有するエッチングマスク(図示略)を形成する。開口部は、形成する配線層の形状に応じて形成される。この際、貫通孔65の上端の開口は、エッチングマスクにより被覆される。同様に、貫通孔65の下端の開口は、図示しない保護膜(例えばレジスト膜)により被覆される。
【0043】
エッチングマスクの材料としては、感光性のドライフィルムレジスト又は液状のフォトレジスト(例えばノボラック系樹脂やアクリル系樹脂等のドライフィルムレジストや液状レジスト)等を用いることができる。例えば、図2(c)に示す金属層64の上面にドライフィルムを熱圧着によりラミネートし、そのドライフィルムをフォトリソグラフィ法によりパターニングして上記のエッチングマスクを形成する。次に、エッチングマスクの開口部から金属層64にエッチングを施し、図2(d)に示す配線層64を形成する。そして、エッチングマスクを例えばアルカリ性の剥離液により除去する。
【0044】
図2(e)に示す工程では、所望の位置に開口部101Xを有するめっきマスク101を形成する。めっきマスク101の材料としては、例えば、感光性のドライフィルムレジスト(例えばノボラック系樹脂やアクリル系樹脂等のドライフィルムレジスト)を用いることができる。開口部101Xは、貫通孔65に対応する位置に、その貫通孔65の大きさ(径)よりも大きく形成される。より詳細には、開口部101Xは、前述の突出部66T(図1(b)参照)に応じて形成される。つまり、このめっきマスク101の開口部101Xは、貫通配線66(図1(b)参照)を形成するために電解めっきを行う部分のみを露出する。
【0045】
次に、リジッド基板11を形成する工程について説明する。
図3に示す工程では、リジッド基板11を用意する。このリジッド基板11は、コア基板20に対して、上下両面に例えばビルドアップ法により形成された配線構造を有している。
【0046】
詳述すると、コア基板20の上面側には、配線層31と絶縁層32と金属層33とが積層され、コア基板20の下面側には、配線層41と絶縁層42と金属層43とが積層されている。配線層31,41は例えば電解めっきによる金属層をパターニングして形成されている。金属層33,43は、例えば電解めっきにより形成されたプレーン状である。
【0047】
図4(a)に示す工程では、金属層33に、フレキシブル基板を接続するための接続部33a,33bを形成する。例えば、金属層33の上面に、所望の位置に開口部を有するエッチングマスク(図示略)を形成する。エッチングマスクの材料としては、感光性のドライフィルムレジスト又は液状のフォトレジスト等を用いることができる。例えば、金属層33の上面にドライフィルムを熱圧着によりラミネートし、そのドライフィルムをフォトリソグラフィ法によりパターニングして上記のエッチングマスクを形成する。次に、エッチングマスクの開口部から金属層33にエッチングを施し、接続部33a,33bを形成する。そして、エッチングマスクを例えばアルカリ性の剥離液により除去する。なお、このエッチング処理において、金属層43は、図示しない保護膜(例えばレジスト膜)により被覆され、エッチング処理から保護される。
【0048】
図4(b)は、図4(a)に示すリジッド基板11の一部(左端部)を示す平面図である。図4(b)に示すように、接続部33aは、貫通配線66(図1(b)参照)に接続される平面視円形のパッド部331と、そのパッド部331から延出されたパターン部332とを有している。複数のパターン部332は、プレーン状の給電部333に接続されている。
【0049】
図5に示す工程では、金属層33の上面に、めっきマスク111を形成する。めっきマスク111は、フレキシブル基板を接着する部分と、電解めっきのための給電部分を露出するように形成される。図では、一例として給電部333を覆うように形成しためっきマスク111を示している。また、金属層43の下面に、めっきマスク112を形成する。めっきマスク112は、金属層43の下面全体を覆うように形成されている。なお、金属層33,43の端面は、図示しないレジスト膜により被覆されている。めっきマスク111,112の材料としては、感光性のドライフィルムレジスト等を用いることができる。例えば、金属層33,43の表面にドライフィルムを熱圧着によりラミネートし、そのドライフィルムをフォトリソグラフィ法によりパターニングして上記のめっきマスク111,112を形成する。
【0050】
次に、フレキシブル基板とリジッド基板とを互いに接続して配線基板を形成する工程を説明する。
図6に示す工程では、リジッド基板11の上面に、フレキシブル基板51,52を配置する。なお、フレキシブル基板52は、フレキシブル基板51と同様の工程により形成されている。そして、熱硬化処理を行い、接着剤層63によりフレキシブル基板51,52をリジッド基板11に接着する。
【0051】
このとき、フレキシブル基板51,52の貫通孔65により、リジッド基板11の金属層33の上面の一部が露出される。このように露出される部分は、図4(b)に示す接続部33aのパッド部331の中央部分である。
【0052】
図7に示す工程では、金属層33を給電電極に利用する電解めっき法(例えば、電解銅めっき法)を施し、貫通孔65に貫通配線66を形成する。貫通配線66の材料としては、例えば銅等を用いることができる。
【0053】
この場合、金属層33の上面から電解めっき膜(銅めっき膜)が析出成長し、貫通孔65を充填し、電解めっき膜により金属層33を配線層64と接続する。さらに、めっきマスク101の開口部101Xにおいて露出する部分に電解めっき膜が析出成長する。これにより、突出部66Tを有する貫通配線66が形成される。開口部101Xの大きさに応じて、突出部66Tは、貫通孔65の外側に位置する配線層64の上面に延在する。
【0054】
この工程において、フレキシブル基板51,52のめっきマスク101は、電解めっきを行う部分のみを露出する開口部101Xを有する。これにより、電解めっきを行う部分の面積を抑制できるため、電解めっき法により貫通配線66を安定して形成することができる。また、電解めっき処理に要する時間の短縮及び低電流化を可能とする。
【0055】
例えば、めっきマスク101を用いずに電解めっきを行い、貫通配線66を形成する。この場合、貫通孔65において、金属層33から析出成長する電解めっき膜が配線層64につながり始めると、単位面積当たりの電流密度が急激に低下し、電解めっき膜の成長が著しく遅くなり、成長が不安定となる。このため、突出部66Tが形成されない場合や、貫通孔65を十分に充填することができない場合が生じる。これを抑制する方法として、電解めっきの時間を大幅に増やすことや、電解めっき時に高電流を流すことが必要となる。
【0056】
これに対し、本実施形態の製造工程では、めっきマスク101によって露出する部分が少なく、電解めっき膜が配線層64につながり始めたときの単位面積当たりの電流密度の低下が抑制される。このため、電解めっき膜の成長速度の低下が抑制され、安定して電解めっき膜を成長させて貫通配線66を形成することができる。そして、電解めっきの時間を大幅に増やすことや、電解めっき時に高電流を流すことを行う必要が無いため、電解めっき処理に要する時間の短縮及び低電流化を可能とする。
【0057】
図8に示す工程では、図7に示すめっきマスク101,111,112を例えばアルカリ性の剥離液によって除去する。
図9に示す工程では、図8に示す金属層33,43をパターニングして配線層33,43を形成する。なお、この工程では、金属層33について、貫通配線66の形成時に電解めっきのための給電部分(図4(b)に示す給電部333)をパターニングする。例えば、金属層33,43の表面に、所望の位置に開口部を有するエッチングマスク(図示略)を形成する。エッチングマスクの材料としては、感光性の液状のフォトレジスト等を用いることができる。例えば、金属層33,43の表面に液状のフォトレジストを塗布し、そのフォトレジストに直接露光法によりパターニングしてエッチングマスクを形成する。次に、エッチングマスクの開口部から金属層33,43にエッチングを施し、配線層33,43を形成する。そして、エッチングマスクを例えばアルカリ性の剥離液により除去する。なお、このエッチング処理において、フレキシブル基板51,52の配線層64と貫通配線66は、図示しない保護膜(例えばレジスト膜)により被覆され、エッチング処理から保護される。
【0058】
図10に示す工程では、保護層34,44と保護層67を形成する。保護層34,44、保護層67の材料としては、感光性のエポキシ系絶縁樹脂やアクリル系絶縁樹脂等を用いることができる。例えば、リジッド基板11の上下両面とフレキシブル基板51,52の上面に液状のフォトレジストをスプレーし、そのフォトレジストに直接露光法によりパターニングして開口部34X,44Xを有する保護層34,44と、保護層67を形成する。
【0059】
次いで、保護層34の開口部34Xにより露出する配線層33の表面に表面処理層35を形成する。また、保護層44の開口部44Xにより露出する配線層43の表面に表面処理層45を形成する。例えば、表面処理層35,45がNi層/Au層である場合には、配線層33,43の表面に、Ni層とAu層とをこの順番で積層して表面処理層35,45を形成する。なお、これらNi層、Au層は、例えば、無電解めっき法により形成することができる。
【0060】
次に、上記の配線基板の作用を説明する。
配線基板は、リジッド基板11,12と、リジッド基板11,12に接続されたフレキシブル基板51,52を有している。リジッド基板11,12は、上面側に形成された配線層33を有している。フレキシブル基板51,52はそれぞれ、可撓性を有する基材61と、基材61の上面に接着剤層62を介して配設された配線層64を有している。
【0061】
フレキシブル基板51には、基材61と配線層64とを貫通する貫通孔65が形成され、その貫通孔65には貫通配線66が形成されている。貫通配線66は、リジッド基板11の配線層33の上面に接続されている。また、貫通配線66は、フレキシブル基板51の配線層64の上面64aから突出する突出部66Tを有し、その突出部66Tは、貫通孔65の外側に位置する配線層64の上面64aに延在している。
【0062】
電解めっき法により貫通配線66を形成した場合、貫通配線66の下端は、リジッド基板11の配線層33に接合され、貫通配線66の上部は、貫通孔65の内部において、フレキシブル基板51の配線層64に接合される。この際、貫通配線66の側面66aは、貫通孔65において、基材61の内面部分61aと密着せず、接触しているだけとなる。このため、フレキシブル基板51における曲げや熱による伸縮により生じる応力は、貫通配線66に伝達し難い。このため、貫通配線66にクラック等が発生し難い。
【0063】
図1(b)に示すように、配線層64を貫通する貫通孔65の端部において、配線層64の上面側の縁部64bは、丸みを帯びている。そして、貫通孔65を充填する貫通配線66は、貫通孔65の外側に位置する配線層64の上面に延在する突出部66Tを有している。このため、フレキシブル基板51の厚み方向における伸縮による応力は、貫通配線66において、貫通孔65を充填する内部部分の側面66aと突出部66Tとの間に集中し難い。このため、貫通配線66にクラック等が発生し難い。
【0064】
例えば、電子部品として発熱部品がリジッド基板11に搭載されている場合、その電子部品の熱がリジッド基板11、フレキシブル基板51に伝達される。リジッド基板11の配線層33は銅又は銅合金からなる。同様に、フレキシブル基板51の配線層64は、銅又は銅合金からなる。そして、配線層64と配線層33とを接続する貫通配線66は、銅又は銅合金のめっき金属により形成されている。従って、配線層64,33と貫通配線66の熱膨張率(CTE)は互いに等しい。つまり、リジッド基板11の配線層33と、フレキシブル基板51の配線層64との間の熱膨張率の差が無く、熱膨張率のミスマッチが発生しない。このため、リジッド基板11とフレキシブル基板51との間の接続の信頼性が向上する。
【0065】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)配線基板は、リジッド基板11,12と、リジッド基板11,12に接続されたフレキシブル基板51,52を有している。フレキシブル基板51には、基材61と配線層64とを貫通する貫通孔65が形成され、その貫通孔65には貫通配線66が形成されている。貫通配線66は、リジッド基板11の配線層33の上面に接続されている。また、貫通配線66は、フレキシブル基板51の配線層64の上面64aから突出する突出部66Tを有し、その突出部66Tは、貫通孔65の外側に位置する配線層64の上面64aに延在している。
【0066】
電解めっき法により貫通配線66を形成した場合、貫通配線66の下端は、リジッド基板11の配線層33に接合され、貫通配線66の上部は、貫通孔65の内部において、フレキシブル基板51の配線層64に接合される。この際、貫通配線66の側面66aは、貫通孔65において、基材61の内面部分61aと密着せず、接触しているだけとなる。このため、フレキシブル基板51における曲げや熱による伸縮により生じる応力は、貫通配線66に伝達し難い。このため、貫通配線66にクラック等が発生し難いので、リジッド基板11とフレキシブル基板51との間の接続信頼性を向上することができる。
【0067】
(2)配線層64を貫通する貫通孔65の端部において、配線層64の上面側の縁部64bは、丸みを帯びている。そして、貫通孔65を充填する貫通配線66は、貫通孔65の外側に位置する配線層64の上面に延在する突出部66Tを有している。このため、フレキシブル基板51の厚み方向における伸縮による応力は、貫通配線66において、貫通孔65を充填する内部部分の側面66aと突出部66Tとの間に集中し難い。このため、貫通配線66にクラック等が発生し難いので、リジッド基板11とフレキシブル基板51との間の接続信頼性を向上することができる。
【0068】
(3)例えば、電子部品として発熱部品がリジッド基板11に搭載されている場合、その電子部品の熱がリジッド基板11、フレキシブル基板51に伝達される。リジッド基板11の配線層33は銅又は銅合金からなる。同様に、フレキシブル基板51の配線層64は、銅又は銅合金からなる。そして、配線層64と配線層33とを接続する貫通配線66は、銅又は銅合金のめっき金属により形成されている。従って、配線層64,33と貫通配線66の熱膨張率(CTE)は互いに等しい。つまり、リジッド基板11の配線層33と、フレキシブル基板51の配線層64との間の熱膨張率の差が無く、熱膨張率のミスマッチが発生しない。このため、リジッド基板11とフレキシブル基板51との間の接続の信頼性を向上することができる。
【0069】
尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態に対し、リジッド基板11,12に含まれる配線層や絶縁層の層数を適宜変更してもよい。また、フレキシブル基板51,52に含まれる配線層の層数を適宜変更してもよい。
【0070】
・上記実施形態では、2つのリジッド基板11,12と2つのフレキシブル基板51,52を有する配線基板を示したが、リジッド基板、フレキシブル基板の数は適宜変更されてもよい。
【0071】
・上記実施形態に対し、リジッド基板11の配線層33,43をパターニングする際に、フレキシブル基板51,52の配線層64をパターニングするようにしてもよい。
・上記実施形態において、フレキシブル基板51,52をリジッド基板11に接着した後、フレキシブル基板に貫通孔65を形成してもよい。この場合、レーザ装置等を用いて貫通孔65を形成することができる。
【符号の説明】
【0072】
11,12 リジッド基板
33 配線層(第1配線層)
51,52 フレキシブル基板
61 基材
62 接着剤層(第1接着剤層)
63 接着剤層(第2接着剤層)
64 配線層(第2配線層)
65 貫通孔
66 貫通配線
66T 突出部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10