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【発明の名称】 フレキシブル・リジッド型配線板およびその製造方法
【発明者】 【氏名】斉藤 徹
【住所又は居所】東京都大田区中馬込３丁目２８番７号 山一電機株式会社内

【氏名】有泉 昇次
【住所又は居所】東京都大田区中馬込３丁目２８番７号 山一電機株式会社内

【氏名】高橋 邦尚
【住所又は居所】滋賀県東浅井郡虎姫町大字田３０番地 エルナー株式会社滋賀事業所内
【要約】 【課題】接続の信頼性が高く、また、反り等を呈さないリジッド配線層を備えたフレキシブル・リジッド配線板、およびその製造方法を得る。

【解決手段】液晶ポリマーからなるフレキシブル絶縁体層１３とこのフレキシブル絶縁体層の面または層内に配置された第１の配線パターン１４（１４ａ，１４ｂ）とからなるフレキシブル配線層１１と、フレキシブル配線層１１の一部に積層一体化され繊維強化熱硬化性樹脂からなるリジッド絶縁体層１６とこのリジッド絶縁体層の面または層内に配置された第２の配線パターン１７からなるリジッド配線層１２と、リジッド絶縁体層１６を貫通し第１の配線パターン１４ｂと第２の配線パターン１７を電気的に接続する突起状導電体１９ａとを具備する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ポリマーからなるフレキシブル絶縁体層とこのフレキシブル絶縁体層の面または層内に配置された第１の配線パターンとからなるフレキシブル配線層と、
前記フレキシブル配線層の一部に積層一体化され繊維強化熱硬化性樹脂からなるリジッド絶縁体層とこのリジッド絶縁体層の面または層内に配置された第２の配線パターンからなるリジッド配線層と、
前記リジッド絶縁体層を貫通し前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンを電気的に接続する突起状導電体とを具備することを特徴とするフレキシブル・リジッド型配線板。
【請求項２】
前記リジッド絶縁体層のガラス転移点温度が前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低いことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル・リジッド型配線板。
【請求項３】
前記フレキシブル絶縁体層に隣接する前記第２の配線パターンの面が粗面化されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル・リジッド型配線板。
【請求項４】
前記リジッド配線層が積層されていない前記フレキシブル配線層面に保護絶縁体層が被覆され、その端縁の少なくとも一部が前記フレキシブル絶縁体層と前記リジッド配線層間の接着面に重なっていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル・リジッド型配線板。
【請求項５】
前記リジッド配線層が前記フレキシブル配線層の両面に形成されてなる請求項１ないし請求項４に記載のフレキシブル・リジッド型配線板。
【請求項６】
前記繊維強化熱硬化性樹脂層がガラスクロス入りエポキシ樹脂層である請求項１ないし請求項５に記載のフレキシブル・リジッド型配線板。
【請求項７】
所定のガラス転移点温度の液晶ポリマーフィルムからなるフレキシブル絶縁体層の両主面に第１の配線パターンが形成され、かつ前記絶縁体層を貫通するバンプ状の突起状導電体で前記第１の配線パターン同士が接続されたフレキシブル配線層を形成する工程と、
前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低いガラス転移点温度の繊維強化熱硬化性樹脂からなる一層以上のリジッド絶縁体層の両主面または層間に導電体箔または第２の配線パターンが形成され、かつ前記絶縁体層を貫通するバンプ状の突起状導電体で前記導電体箔または第２の配線パターン同士が接続されたリジッド配線層を形成する工程と、
前記リジッド絶縁体層の一方の主面に導電性バンプを形成する工程と、
前記フレキシブル配線層の一部領域に、前記リジッド配線層を前記導電性バンプが形成された主面を向け、かつ前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低いガラス転移点温度の半硬化状の繊維強化熱硬化性樹脂の接着層を挟んで積層し、前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低温で前記繊維強化熱硬化性樹脂層のガラス転移点温度よりも高温で加熱、加圧し、前記フレキシブル配線層と前記リジッド配線層を接合するとともに、前記導電性バンプを前記第１の配線パターンに接続する工程と、
を具備することを特徴とするフレキシブル・リジッド型配線板の製造方法。
【請求項８】
前記リジッド絶縁体層は半硬化の状態でリジッド配線層が形成され、前記接着層とともに前記加熱、加圧により硬化される請求項７に記載のフレキシブル・リジッド型配線板の製造方法。
【請求項９】
所定のガラス転移点温度の液晶ポリマーフィルムからなるフレキシブル絶縁体層の両主面に第１の配線パターンが形成され、かつ前記絶縁体層を貫通するバンプ状の突起状導体で前記第１の配線パターン同士が接続されたフレキシブル配線層を形成する工程と、
導電体箔または第２の配線パターンに導電性バンプを形成する工程と、
前記フレキシブル配線層の一部領域に、前記導電体箔または第２の配線パターンを、前記導電性バンプ側を向け、かつ前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低いガラス転移点温度の半硬化状の繊維強化熱硬化性樹脂の接着層を挟んで積層し、前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低温で前記繊維強化熱硬化性樹脂層のガラス転移点温度よりも高温で加熱、加圧する工程と、
を具備することを特徴とするフレキシブル・リジッド型配線板の製造方法。
【請求項１０】
前記半硬化状の繊維強化熱硬化性樹脂の接着層が加熱加圧前に前記導電性バンプが挿通された状態に形成されてなる請求項７または請求項９に記載のフレキシブル・リジッド型配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、リジッド配線層およびフレキシブル配線層を有する配線板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＣＴスキャナーやカテーテルなどの医療機器、ＭＴヘッドやＰＣカードなどのＰＣ周辺機器、携帯電話等、電子機器類の短小軽薄化などに伴って、電気回路を形成する配線板についても、高密度配線化や短小軽薄化だけでなくフレキシブル性が要求されている。このような要求に対応して、図１４に要部構成を拡大して断面的に示すように、フレキシブル配線層１、および折り曲げ難いリジッド配線層２，２を一体的に組み合わせた混成型の配線板が開発されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、折り曲げ可能なフレキシブル配線層１は、フレキシブル性を奏する樹脂層、例えば厚さ１２〜５０μｍ程度のポリイミド樹脂フィルム１ａを絶縁体層とし、主面に所要の配線パターン層１ｂを有している。一方、リジッド配線層２，２は、前記フレキシブル配線層１の一部領域に厚さ６０〜１６０μｍ程度のガラスエポキシ樹脂系を層間絶縁体層２ａとし、各層間絶縁体層２ａの層間、および外表面に所要の配線パターン２ｂを多層的に配置させた構成を採っている。
【０００４】
リジッド配線層２，２は、その外表面に所要の電子部品を実装する層で折り曲げ難いように硬い配線層になっており、また、フレキシブル配線層１およびリジッド配線層２，２の露出表面には、ソルダーレジスト層等の保護絶縁体層３が設けられている。さらに、フレキシブル配線層１は、リジッド配線層２，２間の接続に寄与する一方、リジッド配線層２，２の位置や方向など、任意に設定できるような折り曲げ可能になっている。
【０００５】
なお、上記フレキシブル・リジッド型配線板の構成においては、リジッド配線層２，２の層間絶縁体を成すポリイミド樹脂フィルム１ａ、およびガラスエポキシ樹脂系層２ａは、熱硬化性接着剤層を介して接合している。また、配線パターン層２ｂ間等の接続は、スルホール型やビア型があり、これらの層間接続導体４は、導電体の埋め込みやスルホール内壁面のメッキ膜化などで行われている。
【０００６】
この種のフレキシブル・リジッド型の配線板は、次のようにして製造されている。先ず、厚さ１２〜５０μｍ程度のポリイミド樹脂フィルム１ａの主面に、接着剤層を介して厚さ１２〜１８μｍ程度の銅箔を貼り合わせた銅箔貼りシートを用意する。次いで、この銅箔貼りシートの所定領域に穿孔加工を施し、層間接続用の貫通孔を設けた後、貫通孔内壁面をメッキ導体化するか、あるいは導電性組成物を充填して層間接続導体４を形成する。その後、主面の銅箔について、フォトエッチング処理を施して配線パターン１ｂを形成し、主面の配線パターン１ｂ間が接続されたフレキシブル配線層とする。
【０００７】
一方、厚さ６０〜１６０μｍ程度のガラスエポキシ樹脂系シートの両面に、厚さ１２〜１８μｍ程度の銅箔を貼り合わせた銅箔貼りシート複数枚を用意する。ここで、ガラスエポキシ樹脂系シートは、リジッド配線層２，２の層間絶縁体を形成するものである。従って、前記フレキシブル配線層のフレキシブルな領域１に対応する部分が切欠かれた構成、もしくは切除可能な構成となっている。次いで、これらの銅箔貼りシートの所定領域に穿孔加工を施し、層間接続用の貫通孔を設けた後、貫通孔内壁面をメッキ導体化するか、あるいは導電性組成物を充填して層間接続導体４を形成する。その後、銅箔についてフォトエッチング処理を施し、配線パターンに接続する層間接続導体４を有するリジッドな配線シートとする。
【０００８】
上記用意した、フレキシブル性配線層とリジッドな配線シートとを位置合わせし積層する。このときに熱硬化性の接着剤層を介在させる。
【０００９】
この積層配置体に加熱加圧加工を施し、フレキシブル配線層とリジッド配線層とを接合し一体化させることにより、多層型のリジッド配線層２，２がフレキシブル配線層１を介して一体化した配線板となる。
【００１０】
さらに、上記リジッド配線層２，２の構成を次のような手段で行うことも知られている。すなわち、配線パターン２ｂ形成面に、厚さ６０〜１６０μｍ程度の半硬化性ガラスエポキシ樹脂層、および所定領域面に導電性組成物などを素材として突起状導電体を設けた厚さ１５μｍ程度の銅箔を位置決めして積層する。その後、この積層体を加熱・加圧して接合一体化して、銅箔が半硬化性ガラスエポキシ樹脂層を貫挿した突起状導電体で電気的に接続した回路板を製作し、次いで銅箔をエッチング処理して配線パターン化する。この方式は、層間接続導体を容易に、また、微細に形成できるので、生産性および高密度配線パターン化に適する手段として注目されている。
【特許文献１】特開平１１−２０４８９６号公報（［００２３］〜［００３３］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記リジッド配線層２，２およびフレキシブル配線層１を有するフレキシブル・リジッド配線板には、次のような不具合が認められる。すなわち、絶縁体層を成すポリイミド樹脂フィルム１ａは、一般的に、誘電率および吸水率が高く、高周波伝送用の配線板として不利であるという問題を抱えている。
【００１２】
本発明は、上記事情に対処してなされたもので、接続の信頼性が高く、また、反り等を呈しないリジッド配線層を備えた高周波伝送に適するフレキシブル・リジッド配線板、およびその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様のフレキシブル・リジッド型配線板は、液晶ポリマーからなるフレキシブル絶縁体層とこのフレキシブル絶縁体層の面または層内に配置された第１の配線パターンとからなるフレキシブル配線層と、
前記フレキシブル配線層の一部に積層一体化され繊維強化熱硬化性樹脂からなるリジッド絶縁体層とこのリジッド絶縁体層の面または層内に配置された第２の配線パターンからなるリジッド配線層と、
前記リジッド絶縁体層を貫通し前記第１の配線パターンと前記第２の配線パターンを電気的に接続する突起状導電体とを具備することを特徴とするものである。
【００１４】
この基板は、前記リジッド絶縁体層のガラス転移点温度が前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低いことが好ましい。
【００１５】
さらに、前記フレキシブル絶縁体層に隣接する前記第２の配線パターンの面が粗面化されていることが好ましい。
【００１６】
さらに、前記リジッド配線層が積層されていない前記フレキシブル配線層面に保護絶縁体層が被覆され、その端縁の少なくとも一部が前記フレキシブル絶縁体層と前記リジッド配線層間の接着面に重なっているようにすると、配線板の信頼性を高めることができる。
【００１７】
さらに、前記リジッド配線層が前記フレキシブル配線層の両面に形成されると、配線板内の応力歪が高温時において層内で相殺する方向に作用し、反りや膨れを抑制することができる。
【００１８】
さらに、リジッド絶縁体層が前記繊維強化熱硬化性樹脂層がガラス転移点の選択幅の広いガラスクロス入りエポキシ樹脂層であることが好ましい。
【００１９】
本発明の一態様の製造方法は、所定のガラス転移点温度の液晶ポリマーフィルムからなるフレキシブル絶縁体層の両主面に第１の配線パターンが形成され、かつ前記絶縁体層を貫通するバンプ状の突起状導電体で前記第１の配線パターン同士が接続されたフレキシブル配線層を形成する工程と、
前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低いガラス転移点温度の繊維強化熱硬化性樹脂からなる一層以上のリジッド絶縁体層の両主面または層間に導電体箔または第２の配線パターンが形成され、かつ前記絶縁体層を貫通するバンプ状の突起状導電体で前記導電体箔または第２の配線パターン同士が接続されたリジッド配線層を形成する工程と、
前記リジッド絶縁体層の一方の主面に導電性バンプを形成する工程と、
前記フレキシブル配線層の一部領域に、前記リジッド配線層を前記導電性バンプが形成された主面を向け、かつ前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低いガラス転移点温度の半硬化状の繊維強化熱硬化性樹脂の接着層を挟んで積層し、前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低温で前記繊維強化熱硬化性樹脂層のガラス転移点温度よりも高温で加熱、加圧し、前記フレキシブル配線層と前記リジッド配線層を接合するとともに、前記導電性バンプを前記第１の配線パターンに接続する工程と、
にある。
【００２０】
この方法において、前記リジッド絶縁体層は半硬化の状態でリジッド配線層が形成され、前記接着層とともに前記加熱、加圧により硬化されることが好ましい。
【００２１】
また本発明の方法の他の態様は、所定のガラス転移点温度の液晶ポリマーフィルムからなるフレキシブル絶縁体層の両主面に第１の配線パターンが形成され、かつ前記絶縁体層を貫通するバンプ状の突起状導体で前記第１の配線パターン同士が接続されたフレキシブル配線層を形成する工程と、
導電体箔または第２の配線パターンに導電性バンプを形成する工程と、
前記フレキシブル配線層の一部領域に、前記導電体箔または第２の配線パターンを、前記導電性バンプ側を向け、かつ前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低いガラス転移点温度の半硬化状の繊維強化熱硬化性樹脂の接着層を挟んで積層し、前記フレキシブル絶縁体層のガラス転移点温度よりも低温で前記繊維強化熱硬化性樹脂層のガラス転移点温度よりも高温で加熱、加圧する工程と、
にある。
【００２２】
上記製造方法において、前記半硬化状の繊維強化熱硬化性樹脂の接着層が加熱加圧前に前記導電性バンプが挿通された状態に形成されていることが好ましい。
【００２３】
上記発明は、次のような知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明者らは、異種基材の積層で形成したリジッド配線層においては、フレキシブルな配線回路領域との接続性の低下、また、リジッド配線層における反りの発生、表面膨れ現象等の原因について検討した結果、材質、積層体の加熱、加圧のピーク温度の設定、および配線パターンと積層絶縁体との対接面（界面）の性状等に左右されることを確認した。
【００２４】
さらに詳述すると、フレキシブル配線層に液晶ポリマーフィルムを用い、ソリッド配線層に繊維強化熱硬化性樹脂として例えばガラスエポキシ樹脂系シートを用いるのが最適との結果を得た。
【００２５】
フレキシブル・リジッド配線板は各絶縁体層を積層接着するときは加熱加圧工程と配線板に素子を装着してリフローするときの加熱工程との２度の加熱処理を受ける。とくにリジッド絶縁体層を構成するガラスエポキシ（ガラスクロスに半硬化状態のエポキシ樹脂を含浸させたもの）などの熱硬化性樹脂のプリプレグシートはガラス転移点温度の前後で熱膨張係数が大きく変化しまた加熱とともに架橋硬化するため、接着するフレキシブル配線層との間で温度に応じて歪が発生する。すなわち硬化する過程では液晶ポリマーの状態にしたがい、硬化後はリジッドになりフレキシブル配線層との間で応力が発生する。一方フレキシブル配線層を構成する液晶ポリマーはガラス転移点温度が高く、はんだが溶けるリフロー温度以上の材料を選択することができる。液晶ポリマーはガラス転移点がリフロー温度より高くても、リフロー温度ではやや軟化状態になり、次第に熱膨張係数が増大する。
【００２６】
図７は、リジッド絶縁層にガラスエポキシの一例（特性Ａ）を用い、フレキシブル絶縁層に液晶ポリマーの一例（特性Ｂ）を用いたときの、ガラス転移点、リフロー温度領域、積層接着のための加圧温度の関係を模式的に示したものである。ここにガラスエポキシのガラス転移点をＴ３（例えば１４０℃）、液晶ポリマーのガラス転移点をＴ２（例えば２９２℃）、リフロー温度領域２６０℃〜２９０℃、加圧温度Ｔ１をＴ１Ａ（Ｔ３＞Ｔ１Ａ）、Ｔ１Ｂ（Ｔ２＞Ｔ１Ｂ＞Ｔ３）の場合とする。
【００２７】
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 付属図１，２，３）により、ＴＭＡ法とＤＭＡ法の２方法で求められる。
【００２８】
（１）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。
【００２９】
（２）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。
【００３０】
本発明はＤＭＡ法に従う。
【００３１】
（ａ）加圧温度がＴ１Ａの場合、両層の基材自身の膨張が少ないため、この状態でプレスを行うとガラスエポキシと液晶ポリマーの膨張量とが同様の変化を呈し、膨張も少なく硬い状態で加圧一体化され、常温に戻しても内部応力を持たない状態になる。
【００３２】
（ｂ）加圧温度がＴ１Ｂの場合、ガラスエポキシ層自身が大きく膨張しているが、膨張した柔らかい状態で加圧一体化される。従って、高温リフロー時では内部応力が緩和されるが、加圧一体化後の常温時には、内部応力を持った形となる。
【００３３】
このため、前記（ａ）によるリジッド化の場合は、低温時における内部応力が小さいけれども、高温時における内部応力（厚さ方向）が大きくなって、リフロー時に反りや膨れの発生が助長されることが確認された。
【００３４】
前記（ｂ）によるリジッド化の場合は、低温時において内部応力（厚さ方向）を有するが、逆に、リフローの高温時（２５０℃以上）における内部応力が小さくなって、リフロー時の反りや膨れの発生が抑制乃至防止されることが確認された。すなわち、リフロー温度では、硬化したリジッド絶縁体層に対して液晶ポリマーのフレキシブル絶縁体層がやや軟化状態にあるため、リジッド絶縁体層の熱膨張を吸収し膨張差による歪の発生が低減する。リフロー後の常温状態でリジッド絶縁体層の収縮が大きくフレキシブル絶縁体層に圧縮歪を与えるが、この歪はリジッド配線層を膨らませる方向でなく、配線板の変形が抑制される。
【００３５】
図８（ａ）は前記（ａ）の場合の常温とリフロー時の歪の状態を説明しており、常温で歪がなく、リフロー時に歪、特に図示矢印Ｓのように歪が発生していることを示している。一方、図８（ｂ）は前記（ｂ）の場合の常温とリフロー時の歪の状態を説明しており、常温で層内方に向かう矢印のような応力歪が発生し、リフロー時には歪が生じていないことを示している。個々にＲがリジッド配線層、Ｆがフレキシブル配線層を示している。
【００３６】
上記現象乃至性状から、リジッド配線層を構成する繊維強化熱硬化性樹脂のガラス転移点温度Ｔ３を液晶ポリマーのガラス転移点温度Ｔ２よりも低い材料とし、配線板の積層加圧温度（プレスピーク温度）Ｔ２を、Ｔ２＞Ｔ１＞Ｔ３の関係に設定することによって、反りや膨れのないリジッド配線層が容易に形成されることになる。
【００３７】
また、上記リジッド配線層の構成に当たっては、液晶ポリマーフィルムおよびガラスエポキシ樹脂系シートの熱膨張係数差に基づく接合一体化性、フレキシブル配線層とリジッド配線層との接続信頼性などの対策を講じることが好ましい。この対策としては、フレキシブル配線層に対する保護絶縁体層（ソルダーレジスト）の形成状態が重要視される。一方、積層するガラスエポキシ樹脂系シート同士の界面、特に、ガラスエポキシ樹脂系シートと配線パターン面との界面、すなわち、相互の対接面を予め粗化しておいて、積層時の加熱加圧で一体化した場合、容易に、所要の接続信頼性を確保できることを確認した。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、折り曲げ自在なフレキシブルな配線層および電子部品の実装に適するリジッド配線層を有し、かつ高周波信号伝送に適すると共に、構造的な安定性にも優れ、信頼性の高い機能を奏して小形電子機器類の回路構成に適する配線板を提供できる。
【００３９】
また、本発明の製造方法によれば、高周波信号伝送に適すると共に、構造的な安定性にも優れ、信頼性の高い機能を奏し、小形電子機器類の回路構成に適するフレキシブル・リジッド型配線板を歩留まりよく量産的に提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、図１乃至図６、図１１乃至図１３を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００４１】
図１は本実施形態に係るフレキシブル・リジッド型配線板１０の要部を拡大して示す斜視図、図２はＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。すなわち、本実施形態のフレキシブル・リジッド型配線板１０は、一部をフレキシブル配線層（可撓性の機能を有する）１１とし、このフレキシブル配線層１１の一部領域１１ａがリジッド配線層１２，１２を形成し、するフレキシブル配線層をコア基材として挟んでいる。リジッド配線層１２面に半導体層や受動素子の素子群１０Ａが実装される。ここで図２に示すように、フレキシブル配線層１１は、厚さ２５〜５０μｍ程度の液晶ポリマーの絶縁体層１３とし、その両主面に銅箔のエッチングで形成する配線パターン１４が配置される。配線パターン１４はリジッド配線層１２，１２間を電気的に接続する配線パターン１４ａと、リジッド配線層１２のコアとなる部分の配線パターン１４ｂとからなっている。
【００４２】
また、前記一部がフレキシブル配線層１１の一部領域に積層一体化させたリジッド配線層１２は、厚さ４００〜５００μｍ程度の例えばガラスエポキシ樹脂層をリジッド絶縁体層１６とし、所要の配線パターン層１７を面や層内に形成した構成となっている。ここで、リジッド絶縁体層１６はガラス転移点温度がフレキシブル絶縁体層１３を成す液晶ポリマーのガラス転移点温度に比べて低い材質である。リジッド絶縁体層は繊維強化熱硬化樹脂すなわちガラスなどの布（クロス）に半硬化性（未硬化を含む）の熱硬化性樹脂を含浸させた繊維強化樹脂層である。ガラスエポキシはガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させてシート状になっておりプリプレグとして知られている。本実施形態のフレキシブル・リジッド配線板１０のフレキシブル配線層１１の厚さは例えば１００μｍ、リジッド配線層１２の厚さは例えば４５０μｍである。
【００４３】
積層時の加圧温度（プレスピーク温度）を１７０〜２５０℃程度としたとき、液晶ポリマー（例えばガラス転移点温度２９２℃）と、ガラスエポキシ樹脂層（例えばガラス転移点温度１４０〜２２０℃程度）とを組み合わせる。さらに、上記プレスピーク温度に対する材質の組み合わせでは、前記プレスピーク温度で何れも良好なリフロー特性を呈するので、フレキシブル配線層１１とリジッド配線層１２、１２との接合部も良好な界面構造を呈する。
【００４４】
ここで、液晶ポリマーとしては、例えばベクスター（商品名．クラレ社製、ガラス転移点２９２℃）、バイアック（商品名．ジャパンゴアテックス社製、ガラス転移点３１０℃）などの多軸配向の熱可塑性ポリマーで、ガラス転移点が２７０℃〜３２０℃である。
【００４５】
一方、繊維強化熱硬化性樹脂シートは、ガラスクロス入りエポキシ樹脂シート例えばガラスエポキシ（ＦＲ４）や（ＦＲ５）、ＢＴレジン、ガラスポリイミド等の商品名で市販されているエポキシ樹脂やポリイミド樹脂に硬化剤を添加配合した組成物を樹脂分とするもので、ガラス転移点が１４０℃〜２２０℃のものが適している。
【００４６】
なお、上記ガラスエポキシ樹脂層の選択組み合わせにおいて、耐熱性の点からガラス転移点温度（Тｇ値）の高い方が好ましいと考えられるが、加熱加圧による積層、一体化温度に対し、ガラス転移点温度がやや低く、このガラス転移点温度を超えてからの熱膨張係数α２が液晶ポリマーの熱膨張係数に近いほど、リジッド配線回路化した際の耐熱性も優れていることを確認した。
【００４７】
また、フレキシブル配線層の配線パターン１４ｂ間は突起状導電体１８で接続される。また多層配線となるリジッド配線層の配線パターン１６間は層間接続導体となる突起状導電体１９で接続される。フレキシブル配線層のハインパターン１４ｂリジッド配線層１２の配線パターン１７との接続は接着層となるソリッド絶縁体層１６Ｂを貫通した突起状導電体１９ａでなされる。
【００４８】
配線パターン１７と絶縁体層１６との積層界面は粗面化（図示省略）されて接合される。ここで、層間接続導体となる突起状導電体１８，１９は、例えば金、銀、銅、半田などの導電性金属、あるいはこの導電性金属粉とバインダー樹脂との混合系で構成されている。なお、バインダー樹脂は、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等である。さらに、フレキシブル配線層１１およびリジッド配線層１２，１２の各表面は、例えば紫外線硬化型のソルダーレジスト等の保護絶縁体層２０が設けられている。
【００４９】
次に、図３乃至図６により上記構造のフレキシブル・リジッド配線板の製造方法を説明する。図３に示すように、フレキシブル配線層１１の製造工程３０とリジッド配線層１２の製造工程４０は別工程で作製準備され、その後に積層し、加熱加圧して一体化する工程５０を経る。
【００５０】
先ず、基材ベースとなるフレキシブル配線層１１を製作する。図４（ａ）〜（ｃ）は、フレキシブル配線層の製造工程を説明する断面図であり、図４（ａ）に示すように、厚さ２５〜５０μｍの液晶ポリマーシート（ガラス転移点温度２９２℃）１３Ａを用意し、この一主面側に突起状（円錐状）の導電性バンプ１８を設けた厚さ１２〜１８μｍの接着剤付銅箔１４Ａを、また、他主面側に単に接着剤を付けた銅箔１４Ｂを積層配置する。その後、前記積層体の両銅箔１４Ａ、１４Ｂ面にステンレス板などの当て板を配置して、加熱温度２９０〜３２０℃程度、圧力３０〜８０Ｋｇ／ｃｍ２程度で加熱加圧する。
【００５１】
この加熱・加圧によって、図４（ｂ）に示すような両面の銅箔１４Ａ、１４Ｂ同士が層間絶縁体の液晶ポリマーシート１３Ａを貫通したバンプの突起状導電体１８で電気的に接続した両面銅箔貼り板を作製する。
【００５２】
次いで、前記両面の銅箔１４Ａ、１４Ｂについて、フォトエッチング処理を施して配線パターン１４にすることによって、図４（ｃ）に示すようなフレキシブル配線層１１を製作し、フレキシブル配線層１１として可撓性をもたせる領域面をソルダーレジスト等の保護絶縁体層２０で被覆する。突起状導電体１８は配線層が配置される領域の両面の配線パターン１４ｂ、１４ｂ間の接続のために配置される。
【００５３】
一方、図５（ａ）〜（ｄ）により、リジッド配線層１２の製造工程を説明する。半硬化状（未硬化を含む）の厚さ６０〜１６０μｍのガラスエポキシ樹脂層（ガラス転移点温度１４０℃）１６Ａを用意する。このガラスエポキシ樹脂層１６Ａの一主面側に突起状（円錐状）の導電体バンプ１９を設けた厚さ１２〜１８μｍの銅箔１７Ａを配置し、加熱されたロール間を通過させ、導電体バンプ１９先端部がガラスエポキシ樹脂層１６Ａを貫通した銅箔張り層を作成する。
【００５４】
その後、ガラスエポキシ樹脂層１６Ａの導電体バンプ１９先端部貫通面に、厚さ１２〜１８μｍの銅箔１７Ｂを配置し、両面側にステンレス板の当て板を配置して、加熱温度１７０〜１９０℃程度、圧力３０〜８０Ｋｇ／ｃｍ２程度で加熱加圧する。この加熱加圧によって、図５（ｂ）に示すような両面の銅箔１７Ａ，１７Ｂ同士が層間絶縁シート１６Ａを貫挿した突起状の導電性バンプ１９で電気的に接続した両面銅箔貼り板を作製する。なお、この両面銅箔貼り板の作製は、導電体バンプ１９を設けた銅箔１７Ａ、ガラスエポキシ樹脂層１６Ａおよび銅箔１７Ｂを順次積層配置し、一度に一体的に加熱加圧するようにしてもよい。
【００５５】
次いで、前記両面の銅箔１７Ａ，１７Ｂのうち一方について、フォトエッチング処理を施して配線パターン１７化することによって、図５（ｃ）に示すようなリジッド配線層１２の層単位１２Ａを製作する。また、製作したリジッド配線層の配線パターン１７面について粗面化の処理を施す。
【００５６】
その後、図５（ｄ）に示すように、配線パターン１７のうち、所要の配線パターン１７面に突起状の導電性バンプ１９ａを設ける。なお、このリジッド配線層の製作工程において、フレキシブル配線層１１が可撓性をもつ領域（ｆ−ｆ間領域）を予め打ち抜き（切り抜き）加工、あるいは切り離し（スリット付け）剥離ができるように加工しておく必要がある。この突起状導電体１９ａはフレキシブル配線層１１の配線パターン１４ｂに電気的に接続するためのものである。
【００５７】
次に、図６（ａ）〜（ｃ）により、フレキシブル・リジッド型配線板を製作する。すなわち、上記製作したフレキシブル配線層１１に対してリジッド配線層単位１２Ａを、図６（ａ）に示すように、フレキシブル配線層１１をコアとし、その両面側に、接着層１６Ｂとして半硬化状の厚さ６０〜１６０μｍのガラスエポキシ樹脂層のプリプレグを介してサンドイッチ状に位置決めし積層配置する。ここで、フレキシブル配線層１１の可撓性領域ｆ−ｆに対応して接着層１６Ｂを予め打ち抜き加工してある。
【００５８】
その後、上記積層体の両銅箔１７Ａ，１７Ｂ面に、当て板を配置して、加熱温度１７０〜１９０℃程度、圧力３０〜８０Ｋｇ／ｃｍ２程度で加熱加圧する。図６（ｂ）に示すように、加熱加圧によりフレキシブル配線層１１とソリッド配線層１２が積層接合され、突起状導電体１９ａによりフレキシブル配線層の配線パターン１４ｂとソリッド配線層の配線パターン１７とが層間接続され、ソリッド配線層１２の両面が銅箔１７Ａ，１７Ｂで覆われた両面銅箔貼り板ができる。フレキシブル配線層上の保護絶縁体層２０の端縁がリジッド絶縁体層内に食い込むようにされる。なお、ガラスエポキシ樹脂層１３が打ち抜き加工してある場合は、その開口（切欠）領域に、ダミー片（樹脂片）を嵌合して組み込み、一体的、かつ同一平坦面を呈するようにしてから加熱加圧してもよく、接合後にダミー片を取り除くことにより、フレキシブル領域を確保してもよい。
【００５９】
次いで、前記両面（表装）の銅箔１７Ａ，１７Ｂについて、フォトエッチング処理を施して配線パターン１７とすることによって、図６（ｃ）に示すようなリジッド配線層１２，１２およびフレキシブル配線層１１を一体的に具備する配線板を得、さらに、リジッド配線層１２，１２の外装面にソルダーレジスト等の保護絶縁体層２０（図２参照）を設ける。このフレキシブル・リジッド型配線板の最終工程で、外形加工および特性試験を行って、図２に断面的に要部を示フレキシブル・リジッド型配線板を得る。
【００６０】
なお、本実施形態に係る配線板の製造方法において、銅箔１４ａ，１７Ａ，１７Ｂに対する円錐状の突起状導電体１８，１９，１９ａの形成は、たとえば次のよう手段で行われる。すなわち、銅箔の一主面側に、たとえばステンレス薄鋼板の所定箇所に０．１〜０．１５ｍｍ径程度の孔を明けたメタルマスクを位置決め配置して銀ペーストなどの導電性ペーストを印刷する。
【００６１】
上記フレキシブル・リジッド型配線板の製造において、リジッド配線層１２，１２の配線パターン１７の層数を多くする場合は、図９のようにリジッド配線層単位１２Ａを複数重ねた構造とすればよい。
【００６２】
また、図１０のようにリジッド配線層単位１２Ａをフレキシブル配線層の両主面に各１層だけ配置してもよい。この場合は銅箔１７Ａまたは配線パターン１７に突起状導電体１９ａを印刷したものを、接着層１６Ｂを介してフレキシブル配線層１１に積層し一体化することによって得られる。
【００６３】
また、上記のようにフレキシブル配線層両面に同数層のリジッド配線層単位を形成することによって層厚方向に発生する歪がバランスし配線板の反りの防止に有効であるが、必ずしも同層数にする必要はなく、用途に応じて任意の層数を選ぶことができる。
【実施例】
【００６４】
表１に実施例１，２，３の評価を示す。ここでガラス転移点：Ｔｇ、熱膨張係数（Ｔｇ未満）：α１、熱膨張係数（Ｔｇ以上）：α２、積層時の加圧温度：℃リフロー温度：２６０−２９０℃とする。フレキシブル配線層１１に、ガラス移転点が２９２℃、ガラス転移点以下の温度の層厚方向の熱膨張係数α１が４０−７０の液晶ポリマーを使用した。表中○は良、×は不良を表す。
【表１】


【００６５】
図１１乃至図１３は本実施形態の特性を、液晶ポリマーのフレキシブル配線層の特性と比較して示している。
【００６６】
特性インピーダンスの測定（図１１）
測定をТＤＲ法による波形観察で、の伝送特性被測定試料の片端のテストポイントに高周波ブローブを接続して、測定周波数帯域１０ＧＨｚで測定した。この測定の結果、本実施形態の特性Ａと液晶ポリマー配線基板の特性Ｂは両者ほとんど変わらず、また本実施形態においてブローブの接触部以外に層間接続部などに不具合が認められず（不整合による反射もない）、高速周波数帯での高品位伝送が可能である。
【００６７】
挿入損失（図１２）
スカラーネットワークアナライザにより８ＧＨｚまでの損失を測定した。本実施形態Ａと液晶ポリマー基板Ｂの何れの場合も、伝送可能なレベルを−６ｄＢｍとすると、７ＧＨｚまで伝送可能と言える。つまり、本実施形態のように多層リジッド配線層を有するものでも、リジッド層のないフレキシブル基板と同等の特性を有しており、挿入損失測定の結果から見ても、高周波帯域での伝送が可能なことが確認された。
【００６８】
スルー波形（図１３）
実際の波形に及ぼす影響を見るため、スルー波形の入出力波形を測定した。入力側はスルーレート４５ｐｓの立ち上がり波形とし、出力側の波形を確認すると本実施形態Ａ、液晶ポリマー基板Ｂの特性ともに大きな差が見られない。つまり、高速伝送領域において、液晶ポリマー基板と同様に優れた特性を呈することが確認された。
【００６９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、発明の主旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を含むことができる。例えばガラス転移点温度の異なる他の液晶ポリマーおよびガラスエポキシ樹脂系の組み合わせも用途などに応じて適宜選択できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態の斜視図。
【図２】図１のＡ‐Ａ線にそう一部拡大断面図。
【図３】本発明の一実施形態の製造方法の工程を説明する略図。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の一実施形態のフレキシブル配線板の製造工程を説明する断面図。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は本発明の一実施形態のリジッド配線板の製造工程を説明する断面図。
【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明の一実施形態のフレキシブル・リジッド型配線板の製造工程を説明する断面図。
【図７】本発明の作用を説明する曲線図。
【図８】（ａ）、（ｂ）は本発明による配線板と比較例の配線板の歪について説明する略図。
【図９】本発明の他の実施形態を説明する断面略図。
【図１０】本発明の他の実施形態を説明する断面略図。
【図１１】本発明の実施形態とフレキシブル配線板の特性インピーダンスを対比して示す曲線図。
【図１２】本発明の実施形態とフレキシブル配線板の伝送特性を対比して示す曲線図。
【図１３】本発明の実施形態とフレキシブル配線板のスルー波形を対比して示す曲線図。
【図１４】従来の配線板の一部拡大断面図。
【符号の説明】
【００７１】
１０：フレキシブル・リジッド配線板
１１：フレキシブル配線層
１２：リジッド配線層
１２Ａ：リジッド配線層単位
１３：フレキシブル絶縁体層
１４（１４ａ、１４ｂ）：配線パターン
１４Ａ、１４Ｂ：銅箔
１６：リジッド絶縁体層
１６Ａ：リジッド絶縁体層（半硬化性）
１６Ｂ：接着層（半硬化性）
１７：配線パターン
１７Ａ、１７Ｂ：銅箔
１８、１９、１９ａ：突起状導電体
２０：保護絶縁体層
【出願人】 【識別番号】０００１７７６９０
【氏名又は名称】山一電機株式会社
【住所又は居所】東京都大田区中馬込３丁目２８番７号
【識別番号】０００１０３２２０
【氏名又は名称】エルナー株式会社
【住所又は居所】神奈川県横浜市港北区新横浜３丁目８番１１号
【識別番号】３０００９１１１９
【氏名又は名称】ディー・ティー・サーキットテクノロジー株式会社
【住所又は居所】東京都府中市東芝町２番地１
【出願日】 平成１５年９月２６日（２００３．９．２６）
【代理人】 【識別番号】１０００８１７３２
【弁理士】
【氏名又は名称】大胡 典夫

【識別番号】１０００７５６８３
【弁理士】
【氏名又は名称】竹花 喜久男

【識別番号】１０００８４５１５
【弁理士】
【氏名又は名称】宇治 弘

【識別番号】１０００８１７３２
【弁理士】
【氏名又は名称】大胡 典夫
【公開番号】 特開２００５−１０１４３０（Ｐ２００５−１０１４３０Ａ）
【公開日】 平成１７年４月１４日（２００５．４．１４）
【出願番号】 特願２００３−３３５１４８（Ｐ２００３−３３５１４８）