JP2006093438A - プリント基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱可塑性樹脂により構成しつつもランドの認識率を向上できるプリント基板及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】 熱可塑性樹脂１０の表面に電極としてのランド２１を有するプリント基板１００であって、熱可塑性樹脂１０のランド形成面に、ランド２１との光反射率の差が熱可塑性樹脂１０よりも大きくなるように着色された、熱可塑性樹脂からなる着色フィルム３０が積層配置され、着色フィルム３０には、ランド２１の少なくとも一部が露出するように、開口部３１が設けられている。すなわち、プリント基板１００をランド形成面上から見た場合、ランド２１の周囲部分に、ランド２１との光反射率の差が熱可塑性樹脂１０よりも大きい着色フィルム３０が配置されている。従って、ランド２１とその周囲部分との反射光の強度差が大きいので、熱可塑性樹脂により構成しつつも、ランド２１の認識率を向上できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱可塑性樹脂の表面に電極としてのランドを有するプリント基板及びその製造方法に関するものである。

熱可塑性樹脂の表面に、電子部品が接続される電極としてのランドを有するプリント基板として、本出願人は、例えば特許文献１を開示している。

このプリント基板は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの片面に導体パターンを有する片面導体パターンフィルムを複数枚積層し、この積層体を上下から熱プレス機により加圧しつつ加熱することで、樹脂フィルム同士を相互に接着してなるものである。また、基板表面には、導体パターンとしてランド（電極部）のみが設けられており、ランドを除く基板表面にソルダレジストを形成しなくとも、はんだ等を介してランドに電子部品を実装することができる。
特開２００３−６０３４８号公報

ところで、電子部品の実装においては、プリント基板表面におけるランドとその周囲部分の樹脂との反射光の強度差に基づいて、ランドを光学的に認識し、電子部品を実装する。従って、ランドとその周囲部分の樹脂との光反射率の差が大きいことが求められる。

しかしながら、上記構成のプリント基板においては、ランドとその周囲部分の樹脂との反射光の強度差が小さい（コントラストが低い）ため、ランドの認識率が低いという問題がある。

本発明は上記問題点に鑑み、熱可塑性樹脂により構成しつつもランドの認識率を向上できるプリント基板及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に請求項１に記載のプリント基板は、熱可塑性樹脂の表面に電極としてのランドを有するプリント基板であって、熱可塑性樹脂のランド形成面に、ランドとの光反射率の差が熱可塑性樹脂よりも大きくなるように着色された熱可塑性樹脂フィルムが積層配置され、熱可塑性樹脂フィルムには、ランドの少なくとも一部が露出するように、開口部が設けられていることを特徴とする。

本発明によると、プリント基板をランド形成面上から見た場合、ランドの周囲部分に、ランドとの光反射率の差が熱可塑性樹脂よりも大きくなるように着色された熱可塑性樹脂フィルムが配置されている。このように、ランドとその周囲部分との反射光の強度差が大きいので、熱可塑性樹脂により構成しつつも、ランドの認識率を向上できる。

また、着色された熱可塑性樹脂フィルムには開口部を設けているだけであり、回路部（ランドを含む導体パターンや導体パターン間を接続する接続材料の充填されたビアホール等）を設けていないので、構成を簡素化することができる。

また、着色することによって熱可塑性樹脂フィルムの特性が変化（例えば比誘電率の低下や融点の低下）したとしても、回路部を直接設けていないので、回路部に与える影響を最小限とすることができる。

尚、着色された熱可塑性樹脂フィルムは、ランドのみが露出するように、熱可塑性樹脂のランド形成面に積層配置されている。従って、熱可塑性樹脂のランド形成面に、ランド以外に導体パターンが形成されている場合には、ソルダレジストとして適用することもできる。

請求項１に記載の熱可塑性樹脂としては、熱可塑性樹脂からなる１枚の樹脂フィルムを適用しても良いし、請求項２に記載のように、熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを積層してなり、その内部にランドと電気的に接続された導体パターンを有するものを適用しても良い。

請求項３に記載のように、熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂と同一の構成材料を着色してなることが好ましい。このように構成すると、着色された熱可塑性樹脂フィルムを用いる構成であっても、熱可塑性樹脂フィルムと熱可塑性樹脂との間の接続信頼性を向上できる。

次に、請求項４に記載のプリント基板は、熱可塑性樹脂に、導体パターンを多層に積層配置したプリント基板であって、熱可塑性樹脂は熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを積層してなり、電極としてのランドを表面に有する樹脂フィルムとして、ランドとの光反射率の差がそれ以外の樹脂フィルムよりも大きくなるように着色された熱可塑性樹脂フィルムを適用したことを特徴とする。

本発明においては、着色された熱可塑性樹脂フィルムの表面にランドを設けている。このような構成としても、プリント基板をランド形成面上から見た場合、ランドの周囲部分には、ランドとの光反射率の差が熱可塑性樹脂よりも大きくなるように着色された熱可塑性樹脂フィルムが配置されているので、熱可塑性樹脂により構成しつつも、ランドの認識率を向上できる。

請求項４に記載の構成としては、例えば請求項５に記載のように、熱可塑性樹脂フィルムを、ランドが表面に露出するように、熱可塑性樹脂の表層として積層配置した構成を適用しても良い。この場合、熱可塑性樹脂フィルムのランド形成面が全面に渡って露出した構成となっているので、ランド以外の導体パターンを有する場合には、別途ソルダレジストを形成する必要がある。

また、請求項６に記載のように、熱可塑性樹脂の表層として、熱可塑性樹脂フィルムよりも光透過率の高い樹脂フィルムが積層配置され、光透過率の高い樹脂フィルムに対してランド形成面が接するように、熱可塑性樹脂フィルムが積層配置され、光透過率の高い樹脂フィルムには、ランドの少なくとも一部が露出するように、開口部が設けられた構成を適用しても良い。

この場合、光透過率の高い樹脂フィルムを通過した光は、少なくとも一部が着色された熱可塑性樹脂フィルムにより吸収される。すなわち、ランドの周囲部分における光反射率が低下するので、ランドの認識率を向上できる。

また、熱可塑性樹脂フィルムのランド形成面は、開口部によって露出したランド部分以外が、光透過率の高い樹脂フィルムによって被覆されている。従って、ランド形成面にランド以外の導体パターンを有していても、別途ソルダレジストを形成しなくとも良い。

尚、光透過率の高い樹脂フィルムとしては、着色された熱可塑性樹脂フィルムよりも光透過率が高く、受光した光の一部を透過して、熱可塑性樹脂フィルムのランド形成面まで到達させることができるものであれば適用が可能である。

請求項７に記載のように、熱可塑性樹脂フィルムは、それ以外の樹脂フィルムと同一の構成材料を着色してなることが好ましい。このように構成すると、着色された熱可塑性樹脂フィルムを用いる構成であっても、プリント基板を構成する樹脂フィルム間の接続信頼性を向上できる。尚、樹脂フィルムの厚さを薄くすることで、光透過率が高い樹脂フィルムとすることができ、着色することで熱可塑性樹脂フィルムとすることができる。また、着色された熱可塑性樹脂フィルム以外の樹脂フィルムを、光透過率が高い樹脂フィルムにより構成しても良い。

請求項８に記載のように、着色された熱可塑性樹脂フィルムには、有色の無機顔料が添加されていることが好ましく、さらには、請求項９に記載のように、無機顔料が黒色であることが好ましい。

例えば熱硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）からなるプリント基板の場合、染料を用いて樹脂を着色することで、ランドの周囲部分の光反射率を低下させ、ランドの認識率を向上することができる。それに対し、請求項１〜７のいずれかに示したように、プリント基板が熱可塑性樹脂（フィルム）を積層して構成される場合、積層した樹脂（フィルム）を相互に接着させる際の加熱温度が高いため、一般的に染料を使用することができない。しかしながら、有色の無機顔料であれば、上記加熱温度よりも融点が高く（耐熱性に優れ）、熱劣化しない（色を保持できる）ので、熱可塑性樹脂フィルムを着色するのに好適である。なかでも、最も光吸収率が高い黒色の無機顔料がより好適である。尚、有色の無機顔料は黒色に限定されるものではなく、光吸収率の高い色（例えば濃色）であれば適用することができる。

黒色の無機顔料としては、例えば請求項１０に記載のように、カーボンブラックを適用することができる。その際、請求項１１に記載のように、熱可塑性樹脂フィルムに添加されるカーボンブラックの含有量を、０．０１重量％以上１．０重量％以下の範囲内とすることが好ましい。

０．０１重量％未満とすると、添加量が少ないため、添加前との熱可塑性樹脂フィルムの色変化が小さく、ランドの認識率がまだ低い状態にある。また、１．０重量％よりも大きくすると、着色された熱可塑性樹脂フィルムの比誘電率の増加が１０％を超えてしまうため、誘電損失が大きくなり、高周波特性が低下する。従って、上記範囲とすることで、ランドの認識率を向上でき、且つ、高周波特性に優れたプリント基板とすることができる。

次に、プリント基板の製造方法について、以下に説明する。

請求項１２に記載のプリント基板の製造方法は、熱可塑性樹脂からなる第１の樹脂フィルムの片面上に、電極としてのランドを形成するランド形成工程と、ランドとの光反射率の差が第１の樹脂フィルムよりも大きくなるように、有色の無機顔料が添加された熱可塑性樹脂からなる第２の樹脂フィルムを準備する準備工程と、第１の樹脂フィルムのランド形成面上に第２の樹脂フィルムを位置決め積層し、積層体を形成する積層工程と、積層体を熱プレス機によって加圧しつつ加熱することにより、第１の樹脂フィルム及び第２の樹脂フィルムを相互に接着する加圧・加熱工程と、ランドの少なくとも一部が露出するように、ランド上の第２の樹脂フィルムに開口部を形成する開口部形成工程とを備えることを特徴とする。

本発明の作用効果は、請求項１に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。尚、本発明における第２の樹脂フィルムが請求項１に記載の発明の熱可塑性樹脂フィルムであり、本発明における第１の樹脂フィルムが請求項１に記載の発明の熱可塑性樹脂に相当する。

尚、請求項１２に記載の開口部形成工程は、請求項１３に記載のように、加熱・加圧工程後に実施しても良いし、請求項１４に記載のように、準備工程において実施しても良い。

いずれの場合も、レーザやドリル等の開口部形成手段によって形成することができる。尚、加熱・加圧工程後に実施する場合、ランドを傷つけないように加工する必要がるため、レーザを適用する方が好ましい。また、準備工程において開口部を形成する場合、第２の樹脂フィルム単独で開口部を形成するので、その形成が容易ではある。しかしながら、開口部形成後に、加圧・加熱工程を実施するため、加熱・加圧工程後に開口部形成工程を実施する場合に比べて、開口部の形状・寸法・形成位置を制御しにくい。

積層体は、第１の樹脂フィルム及び第２の樹脂フィルムを含む熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを積層してなる場合、請求項１５に記載のように、加圧・加熱工程において、複数の樹脂フィルムを一括して相互に接着すると良い。この場合、製造工程を簡素化することができる。また、回路部を構成する導体パターン（ランドを含む）と、導体パターン間を接続する接続材料との接続信頼性を向上できる。しかしながら、複数回に分けて（例えば１枚樹脂フィルムを積層するごとに）加圧・加熱を実施して、プリント基板を形成しても良い。

請求項１６に記載の発明の作用効果は、請求項３に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。

次いで、請求項１７に記載のプリント基板の製造方法は、熱可塑性樹脂からなる第１の樹脂フィルムを準備する工程と、電極としてのランドとの光反射率の差が第１の樹脂フィルムよりも大きくなるように、有色の無機顔料が添加された熱可塑性樹脂からなる第２の樹脂フィルムの片面上に、ランドを形成する工程と、少なくとも第１の樹脂フィルム及び第２の樹脂フィルムを含む熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを、第２の樹脂フィルムの反ランド形成面に対して第１の樹脂フィルムが接するように積層して積層体を形成する積層工程と、積層体を熱プレス機によって加圧しつつ加熱することにより、複数の樹脂フィルムを相互に接着する加圧・加熱工程とを備えることを特徴とする。

本発明の作用効果は、請求項４に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。尚、本発明における第２の樹脂フィルムが請求項４に記載の発明の熱可塑性樹脂フィルムであり、本発明における第１の樹脂フィルムが請求項４に記載の発明の複数の樹脂フィルムの一部に相当する。

請求項１８，請求項１９に記載の発明の作用効果は、請求項５，請求項６に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。

尚、請求項１９に記載の開口部形成工程は、請求項２０に記載のように、加熱・加圧工程後に実施しても良いし、請求項２１に記載のように、積層工程の前において実施しても良い。

いずれの場合も、レーザやドリル等の開口部形成手段によって形成することができる。尚、加熱・加圧工程後に実施する場合、ランドを傷つけないように加工する必要がるため、レーザを適用する方が好ましい。また、積層工程前において開口部を形成する場合、光透過率の高い樹脂フィルム単独で開口部を形成するので、その形成が容易ではある。しかしながら、開口部形成後に、加圧・加熱工程を実施するため、加熱・加圧工程後に開口部形成工程を実施する場合に比べて、開口部の形状・寸法・形成位置を制御しにくい。

積層体が、第１の樹脂フィルム及び第２の樹脂フィルムを含む熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを積層してなる場合、請求項２２に記載のように、加圧・加熱工程において、複数の樹脂フィルムを一括して相互に接着すると良い。この場合、製造工程を簡素化することができる。また、回路部を構成する導体パターン（ランドを含む）と、導体パターン間を接続する接続材料との接続信頼性を向上できる。しかしながら、複数回に分けて（例えば１枚樹脂フィルムを積層するごとに）加圧・加熱を実施して、プリント基板を形成しても良い。

請求項２３に記載の発明の作用効果は、請求項７に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。

請求項２４〜２６に記載の発明の作用効果は、請求項９〜１１に記載の発明の作用効果と同様であるので、その記載を省略する。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施の形態におけるプリント基板の概略構成を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態におけるプリント基板１００は、熱可塑性樹脂１０と、導体パターン２０と、本実施形態に特徴部分である熱可塑性樹脂を着色してなる着色フィルム３０とにより構成される。尚、本実施形態においては、導体パターン２０のうち、ディスクリート部品やＩＣ等の電子部品が実装される基板表層の電極部分をランドと示し、それ以外の部分を導体パターンと示す。また、着色フィルム３０が、特許請求の範囲で示した着色された熱可塑性樹脂フィルムに相当する。尚、特徴部分以外の構成、及び、製造方法は、本出願人が先に出願した熱可塑性樹脂からなる多層基板（プリント基板、回路基板）に関する発明に記載されているものを適用することができるので、以下の説明においては、特徴部分を除いては概略説明とする。

熱可塑性樹脂１０の構成材料は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されるものではない。本実施形態における熱可塑性樹脂１０は、例えば厚さ５０μｍの液晶ポリマー（ＬＣＰ）からなる樹脂フィルムを複数枚（本例においては４枚）積層し、互いに接着（溶着）して形成されている。

導体パターン２０は、熱可塑性樹脂１０に多層に積層配置されており、熱可塑性樹脂１０の表面には、電子部品が実装される電極としてのランド２１が形成されている。そして、各層の導体パターン２０間（ランド２１を含む）は、ビアホール２２内に充填された層間接続材料２３により電気的に接続されている。本実施形態におけるプリント基板１００は、熱可塑性樹脂１０の両表面にランド２１を有しており、両ランド２１間が電気的に接続された構造を有している。

尚、熱可塑性樹脂１０表面には、ランド２１以外にも、図示されない導体パターン２０が形成されている。また、導体パターン２０及びランド２１の構成材料は、低抵抗金属材料であれば特に限定されるものではない。本実施形態においては、Ｃｕ箔を加工して形成されている。

ここで、ランド２１に電子部品を実装する際に用いられる光学的な手段としては、画像処理による２値化が一般的である。本実施形態においても、画像処理によりランド２１とその周囲部分を２５６階調に２値化処理し、ランド２１の認識を行うものとする。しかしながら、画像処理のような光学的な認識方法の場合、公知の熱可塑性樹脂からなるプリント基板１００の構成であると、ランド２１と周囲部分の熱可塑性樹脂との反射光の強度差（光反射率の差）が小さく、ランド２１と周囲部分とのコントラストが不明瞭となり、ランド２１を精度良く認識することができない場合がある。

そこで、本実施形態においては、熱可塑性樹脂１０のランド形成面上に、ランド２１との光反射率との差が熱可塑性樹脂１０よりも大きくなるように、熱可塑性樹脂を着色してなる着色フィルム３０を積層配置している。

この着色フィルム３０は、熱可塑性樹脂に有色の無機顔料を添加してなるものである。このように、無機顔料であれば、プリント基板１００形成時の加熱温度よりも融点が高く（耐熱性に優れ）、熱劣化しない（色を保持できる）ので、熱可塑性樹脂フィルムを着色するのに好適である。なかでも、最も光吸収率が高い（すなわちランド２１との光反射率の差を大きくできる）黒色の無機顔料がより好適である。本実施形態においては、熱可塑性樹脂１０同様、例えば厚さ５０μｍのＬＣＰに黒色無機顔料であるカーボンブラックを添加することで構成されている。しかしながら、有色の無機顔料は黒色に限定されるものではなく、光吸収率の高い色（例えば濃色）であれば適用することができる。尚、着色フィルム３０は熱可塑性樹脂を着色してなるものであるが、図１においては、区別するために、熱可塑性樹脂１０と異なるハッチングを施している。

また、着色フィルム３０は、熱可塑性樹脂１０のランド形成面上に積層配置され、熱可塑性樹脂１０と互いに接着（溶着）しており、ランド２１の少なくとも一部のみが露出するように、ランド２１に対応して開口部３１が設けられている。従って、ランド形成面上から見た場合、ランド２１が着色フィルム３０によって取り囲まれており、ランド２１とその周囲部分（着色フィルム３０）との光反射率の差が、ランド２１と熱可塑性樹脂１０との光反射率の差よりも大きくなっている。尚、上述したように、着色フィルム３０の構成材料が熱可塑性樹脂１０の構成材料と同一であると、着色フィルム３０と熱可塑性樹脂１０との間の接続信頼性を向上できる。

尚、本発明者が確認したところ、着色フィルム３０に含まれるカーボンブラックの含有率は、図２に示すように、０．０１重量％以上、１．０重量％以下の範囲とすることが好ましいことが判明した。図２は、カーボンブラックの含有率に対する着色フィルム３０の比誘電率の変化と、ランド２１の画像認識不良率の変化を示す図である。

例えば含有率を０．０１重量％未満とすると、カーボンブラックの添加量が少なく、着色フィルム３０の光吸収率が低いため、ランド２１の画像認識不良率が高い（ランド２１の認識率が低い）状態にある。それに対して、含有率を０．０１重量％以上とすると、着色フィルム３０の光吸収率が大きく、すなわち、ランド２１との光反射率の差が大きくなり、ランド２１の画像認識不良率が５％以下（添加前の半分以下）となる。

また、含有率を１．０重量％よりも大きくすると、着色フィルム３０の比誘電率の増加が１０％を超えてしまうため、誘電損失が大きくなり、プリント基板１００の高周波特性が低下する。それに対して、含有率を１．０重量％以下とすると、着色フィルム３０の比誘電率の増加を１０％未満に抑えることができる。

従って、着色フィルム３０に含まれるカーボンブラックの含有率を、０．０１重量％以上、１．０重量％以下の範囲とすると、ランド２１の認識率を向上でき、且つ、高周波特性に優れたプリント基板１００となる。

このように、本実施形態に示すプリント基板１００の構造によると、プリント基板１００をランド形成面上から見た場合、ランド２１の周囲部分に、ランド２１との光反射率の差が熱可塑性樹脂１０よりも大きくなるように着色された熱可塑性樹脂からなる着色フィルム３０が配置されている。従って、例えば電子部品をランド２１に実装する際、ランド形成面上から光を照射した場合、ランド２１とその周囲部分（着色フィルム３０）との反射光の強度差が大きいので、熱可塑性樹脂１０，３０により構成しつつも、ランド２１の認識率を向上できる。

また、着色フィルム３０には開口部３１を設けているだけであり、ランド２１を含む導体パターン２０や、層間接続材料２３の充填されたビアホール２２を設けていないので、構成を簡素化することができる。

また、着色フィルム３０は、ランド２１のみが露出するように、熱可塑性樹脂１０のランド形成面に積層配置されている。従って、本実施形態に示すように、熱可塑性樹脂１０のランド形成面に、ランド２１以外に導体パターン２０が形成されている場合には、ソルダレジストとして適用することもできる。

次に、上記構成のプリント基板１００を製造する方法の一例について、図３（ａ）〜（ｄ）に示す工程別断面図を用いて説明する。図３（ａ）は、第１の樹脂フィルム形成工程、図３（ｂ）は積層工程、図３（ｃ）は、加圧・加熱工程、図３（ｄ）は開口部形成工程を示す図である。

先ず、図３（ａ）に示すように、ランド形成工程を実施する。具体的には、熱可塑性樹脂からなり、片面に導体箔を備える樹脂フィルム１１を少なくとも１枚準備する（本例においては両面にランド２１が露出するように２枚準備する）。そして、導体箔を所望のパターンにエッチングすることにより、少なくとも電極としてのランド２１を形成する。本実施形態においては、樹脂フィルム１１の構成材料として厚さ５０μｍのＬＣＰを用い、導体箔としてＣｕ箔を用いるものとする。尚、ランド２１は、導体箔のエッチング以外にも、印刷法やメッキ法を用いて形成しても良い。

ランド２１形成後、図３（ａ）に示すように、樹脂フィルム１１に対してランド２１の裏面側から例えば炭酸ガスレーザを照射し、ランド２１を底面とする有底孔のビアホール２２を形成する。ビアホール２２の形成には、炭酸ガスレーザ以外にもＵＶ−ＹＡＧレーザやエキシマレーザ等を用いることが可能である。その他にもドリル加工等により機械的にビアホールを形成することも可能であるが、小径でかつランド２１を傷つけないように加工することが必要とされるため、レーザによる加工法を選択することが好ましい。

ビアホール２２の形成が完了すると、ビアホール２２内に層間接続材料２３である導電性ペースト２３を充填する。この導電性ペースト２３は、スズ粒子が略３５ｗｔ％を占めるようにスズ粒子と銀粒子とを混合し、有機溶剤（例えばテルピネオール）を加えてペースト化したものである。導電性ペースト２３の充填には、スクリーン印刷機やディスペンサ等を適用することができる。尚、スズ粒子、銀粒子として、平均粒径が０．５〜２０μｍ、比表面積が０．１〜１．５ｍ²／ｇの範囲にあるものを用いると、層間接続信頼性を向上できる。また、導電性ペースト２３は、ビアホール２２内に充填された後、所定時間加熱されて有機溶剤が乾燥される。

また、樹脂フィルム１１の加工と並行して、図３（ｂ）に示す樹脂フィルム１２の加工も実施される。この樹脂フィルム１２は、ランド２１の代わりに、片面に導体パターン２０を形成する以外、樹脂フィルム１１と同様の構成である。尚、樹脂フィルム１１が特許請求の範囲で示した第１の樹脂フィルムに相当し、樹脂フィルム１１，１２によって、熱可塑性樹脂１０を構成する。

さらに、着色フィルム３０を別途準備する。本実施形態においては、樹脂フィルム１１，１２同様、厚さ５０μｍのＬＣＰに所定量のカーボンブラックを添加した状態で供給され、この着色フィルム３０を、樹脂フィルム１１，１２と略同等の大きさに切断することにより、準備される。尚、着色フィルム３０が、特許請求の範囲で示した第２の樹脂フィルムに相当する。

そして、図３（ｂ）に示すように、２枚の樹脂フィルム１１、複数枚の樹脂フィルム１２（本例においては２枚）、及び２枚の着色フィルム３０を積層し、積層体４０を形成する。このとき、着色フィルム３０が両表層となり、ランド２１が着色フィルム３０と接するように、且つ、積層の中心を境にして、上側は導体パターン２０及びランド２１が形成された面が上側に、下側は導体パターン２０及びランド２１が形成された面が下側になるように積層する。尚、図３（ｂ）においては、便宜上、各フィルム１１，１２，３０を離間させて図示している。

このように、本実施形態では、両面基板を使用しないので、製造設備及び製造工程を簡素化でき、製造コストの低減に寄与できる。また、プリント基板１００の上下両表面にランド２１が露出する（後述する）ので、高密度実装或いはプリント基板１００の小型化を図ることができる。それ以外にも、積層体４０の一方の表面にのみランド２１が露出するように積層しても良い。

積層工程後、積層体４０の上下両面から図示されない熱プレス機により加圧しつつ加熱（例えば２５０〜４００℃、１〜１０ＭＰａ、数十秒間）する加圧・加熱工程が実施される。この結果、図３（ｃ）に示すように、各樹脂フィルム１１，１２，３０が軟化されて互いに接着され、一体化した積層体４０となる。また、ビアホール２２内の導電性ペースト２３が、焼結して一体化した導電性組成物２３となるとともに、さらに隣接する導体パターン２０及びランド２１と拡散接合する。この状態で、樹脂フィルム１１のランド２１を含むランド形成面は、着色フィルム３０によって被覆されている。

そして、熱プレス後の冷却工程を経て、図３（ｄ）に示すように、着色フィルム３０に開口部３１を形成する開口部形成工程を実施する。この開口部３１は、例えばレーザやドリル等を用いて、ランド２１のみが露出するように、ランド２１に対応して形成される。尚、本実施形態においては、ランド２１が傷つかないようにレーザを用いて開口部３１を形成しており、ランド２１を完全に露出させず、その周縁部が着色フィルム３０にて押さえられた構造としている。このような構造とすると、樹脂フィルム１１に対するランド２１の剥がれを抑制することができる。以上の工程により、本実施形態に示すプリント基板１００を形成することができる。

尚、本実施形態においては、プリント基板１００が、２枚の樹脂フィルム１１、２枚の樹脂フィルム１２、及び２枚の着色フィルム３０により構成される例を示した。しかしながら、両面にランド２１が露出する構成のプリント基板１００の場合、樹脂フィルム１２の枚数は上記例に限定されるものではない。また、片面にのみランド２１が露出する構成としても良い。その場合、最小構成としては、１枚の樹脂フィルム１１と、１枚の着色フィルム３０により構成することができる。

また、本実施形態においては、加圧・加熱工程の後に、開口部形成工程を実施する例を示した。しかしながら、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、積層工程の前に開口部形成工程を実施することもできる。図４は、本実施形態に示すプリント基板１００の製造方法の変形例を示す図であり、（ａ）はランド形成工程、（ｂ）は開口部形成工程、（ｃ）は積層工程、（ｄ）は加圧・加熱工程を示す図である。図４（ｂ）に示すように、積層工程前の着色フィルム３０を準備する工程において、着色フィルム３０に開口部３１を形成する。そして、図４（ｃ）に示すように、開口部３１の形成された着色フィルム３０を含む各フィルム１１，１２，３０を積層して積層体４０を形成し、加圧・加熱することにより、図４（ｄ）に示すように、本実施形態に示すプリント基板１００を形成することができる。このように、積層工程前において開口部３１を形成する場合、着色フィルム３０単独で開口部３１を形成するので、その形成が容易である。しかしながら、開口部形成後に、加圧・加熱工程を実施するため、加熱・加圧工程後に開口部形成工程を実施する場合に比べて、開口部３１の形状・寸法・形成位置を制御しにくい。

また、本実施形態においては、着色フィルム３０の構成材料が、熱可塑性樹脂１０の構成材料と同一である例を示した。このように構成すると、着色フィルム３０と熱可塑性樹脂１０との間の接続信頼性を向上できる。しかしながら、異なる構成材料により構成することも可能である。また、樹脂フィルム１１，１２も、同一の構成材料に限定されるものではない。

また、本実施形態においては、各フィルム１１，１２，３０を積層して積層体４０を形成し、熱プレス機により一括して相互に接着する例を示した。この場合、製造工程を簡素化することができる。また、ランド２１を含む導体パターン２０と、導体パターン２０間を接続する層間接続材料２３との接続信頼性を向上できる。しかしながら、複数回に分けて（例えば１枚フィルムを積層するごとに）加圧・加熱を実施して、プリント基板１００を形成しても良い。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を、図５，図６，及び図７（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。図５は、本実施形態におけるプリント基板１００の概略構成を示す断面図である。図６及び図７（ａ）〜（ｃ）は本実施形態に示すプリント基板１００の製造方法の一例を示す工程別断面図であり、図６は各樹脂フィルムの準備工程、図７（ａ）は積層工程、（ｂ）は加圧・加熱工程、（ｃ）は開口部形成工程を示している。

第２の実施形態におけるプリント基板１００は、第１の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。

第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、着色フィルム３０にランド２１を形成している点である。

図５に示すように、本実施形態におけるプリント基板１００は、熱可塑性樹脂１０と、導体パターン２０と、熱可塑性樹脂を着色してなる着色フィルム３０と、着色フィルム３０よりも光透過率の高い透過フィルム５０とにより構成される。本実施形態において、熱可塑性樹脂１０及び着色フィルム３０が、特許請求の範囲で示した複数の樹脂フィルムを積層してなる熱可塑性樹脂に相当する。以下に第１の実施形態との相違点のみ説明する。

本実施形態におけるプリント基板１００は、第１の実施形態同様、計６枚の樹脂フィルムを積層して形成されており、熱可塑性樹脂１０には導体パターン２０のみが形成され、熱可塑性樹脂１０の両表面に積層配置された着色フィルム３０に、それぞれランド２１が形成されている。すなわち、ランド２１の周囲部分に着色フィルム３０が配置されている。そして、ランド２１間が、ビアホール２２に充填された層間接続材料２３によって電気的に接続されている。尚、着色フィルム３０表面には、ランド２１以外にも、図示されない導体パターン２０が形成されている。

さらに、本実施形態においては、着色フィルム３０よりも光透過率の高い透過フィルム５０が、着色フィルム３０のランド形成面上に積層配置され、着色フィルム３０と互いに接着（溶着）しており、ランド２１の少なくとも一部のみが露出するように、ランド２１に対応して開口部５１が設けられている。

透過フィルム５０としては、着色フィルム３０よりも光透過率が高く、受光した光の一部を透過して、着色フィルム３０のランド形成面まで到達させることができるものであれば適用が可能である。本実施形態においては、厚さ５０μｍのＬＣＰを適用している。

このように、本実施形態に示すプリント基板１００の構造によると、透過フィルム５０を通過した光は、少なくとも一部が着色フィルム３０により吸収される。すなわち、ランド２１の周囲部分における光反射率が低下するので、ランド２１の認識率を向上できる。

また、着色フィルム３０のランド形成面は、開口部５１によって露出したランド２１の部分以外が、透過フィルム５０によって被覆されている。従って、本実施形態に示すように、ランド形成面にランド２１以外の導体パターン２０を有する構成であっても、別途ソルダレジストを形成しなくとも良い。

また、本実施形態においては、熱可塑性樹脂１０、着色フィルム３０、及び透過フィルム５０を、同一の材料（ＬＣＰ）によって構成している。このように構成すると、熱可塑性樹脂１０、着色フィルム３０、及び透過フィルム５０間の接続信頼性を向上できる。尚、本実施形態においては、樹脂フィルムの厚さを薄くすることで、光透過率が高い透過フィルム５０とし、その樹脂フィルムを着色することで着色フィルム３０としている。

次に、上記構成のプリント基板１００を製造する方法の一例を説明する。

先ず、図６に示すように、各フィルムを準備する。熱可塑性樹脂１０を構成するために、第１の実施形態同様、樹脂フィルム１２を準備する。また、同様の手順及び材料によって、着色フィルム３０にランド２１を形成し、層間接続材料２３としての導電性ペースト２３が充填されたビアホール２２を形成する。さらには、樹脂フィルム１２と同一の構成材料からなり、厚さも略等しい透過フィルム５０を準備する。

そして、図７（ａ）に示すように、複数枚の樹脂フィルム１２（本例においては２枚）、２枚の着色フィルム３０、及び２枚の透過フィルム５０を積層し、積層体４０を形成する。このとき、透過フィルム５０が両表層となり、ランド２１が透過フィルム５０と接するように、且つ、積層の中心を境にして、上側は導体パターン２０及びランド２１が形成された面が上側に、下側は導体パターン２０及びランド２１が形成された面が下側になるように積層する。尚、図７（ａ）においては、便宜上、各フィルム１２，３０，５０を離間させて図示している。

このように、本実施形態においても、両面基板を使用しないので、製造設備及び製造工程を簡素化でき、製造コストの低減に寄与できる。また、プリント基板１００の上下両表面にランド２１が露出する（後述する）ので、高密度実装或いはプリント基板１００の小型化を図ることができる。それ以外にも、積層体４０の一方の表面にのみランド２１が露出するように積層しても良い。

積層工程後、積層体４０の上下両面から図示されない熱プレス機により加圧しつつ加熱（例えば２５０〜４００℃、１〜１０ＭＰａ、数十秒間）する加圧・加熱工程が実施される。この結果、図７（ｂ）に示すように、各樹脂フィルム１２，３０，５０が軟化されて互いに接着され、一体化した積層体４０となる。また、ビアホール２２内の導電性ペースト２３が、焼結して一体化した導電性組成物２３となるとともに、さらに隣接する導体パターン２０及びランド２１と拡散接合する。この状態で、着色フィルム３０のランド２１を含むランド形成面は、透過フィルム５０によって被覆されている。

そして、熱プレス後の冷却工程を経て、図７（ｃ）に示すように、透過フィルム５０に開口部５１を形成する開口部形成工程を実施する。本実施形態においても、第１の実施形態の開口部３１同様、ランド２１が傷つかないようにレーザを用いて開口部５１を形成しており、ランド２１を完全に露出させず、その周縁部が透過フィルム５０にて押さえられた構造としている。従って、着色フィルム３０に対するランド２１の剥がれを抑制することができる。以上の工程により、本実施形態に示すプリント基板１００を形成することができる。

尚、本実施形態においては、プリント基板１００が、２枚の樹脂フィルム１２、２枚の着色フィルム３０、及び２枚の透過フィルム５０により構成される例を示した。しかしながら、両面にランド２１が露出する構成のプリント基板１００の場合、樹脂フィルム１２の枚数は上記例に限定されるものではない。また、片面にのみランド２１が露出する構成としても良い。その場合、最小構成としては、１枚の樹脂フィルム１２、１枚の着色フィルム３０、及び１枚の透過フィルム５０により構成することができる。

また、本実施形態においては、加圧・加熱工程の後に、開口部形成工程を実施する例を示した。しかしながら、第１の実施形態の変形例で示したように、積層工程の前に開口部形成工程を実施しても良い。

また、本実施形態においては、各フィルム１２，３０，５０の構成材料が、同一（厚さ５０μｍのＬＣＰ）である例を示した。このように構成すると、各フィルム１２，３０，５０の接続信頼性を向上できる。しかしながら、異なる構成材料により構成することも可能である。

また、本実施形態においては、各フィルム１２，３０，５０を積層して積層体４０を形成し、熱プレス機により一括して相互に接着する例を示した。この場合、製造工程を簡素化することができる。また、ランド２１を含む導体パターン２０と、導体パターン２０間を接続する層間接続材料２３との接続信頼性を向上できる。しかしながら、複数回に分けて加圧・加熱を実施して、プリント基板１００を形成しても良い。

また、本実施形態においては、着色フィルム３０のランド形成面上に、透過フィルム５０を積層配置する例を示した。しかしながら、図８に示すように、透過フィルム５０を有さない構成としても良い。このような構成のプリント基板１００であっても、ランド２１の周囲部分に着色フィルム３０が配置されているので、ランド２１の認識率を向上できる。しかしながら、着色フィルム３０のランド形成面に、ランド２１以外の導体パターン２０が形成されている場合には、別途、ソルダレジストを形成する必要がある。従って、本実施形態に示す構成のほうが、製造工程を簡素化（一括で接着）することができるので好ましい。

また、本実施形態に示すプリント基板１００及びその変形例である図８に示すプリント基板１００においては、着色フィルム３０にランド２１及び層間接続材料２３の充填されたビアホール２２が形成されている。このように、熱可塑性樹脂が着色されていると、加圧・加熱工程において、着色フィルム３０に伝達される熱量が、同じく導体パターン２２及び層間接続材料２３の充填されたビアホール２２が形成されているものの、着色されていない樹脂フィルム１２よりも増加するものと考えられる。従って、加圧・加熱時に、樹脂の流動量に差が生じ、着色フィルム３０に接するランド２１を含む導体パターン２０に位置ずれが生じたり、ランド２１を含む導体パターン２０と層間接続材料２３との接続信頼性が低下する等の問題が発生する恐れがある。従って、第１実施形態に示すように、着色フィルム３０には、ランド２１を含む導体パターン２０や、層間接続材料２３の充填されたビアホール２２を設けない構成とするほうがより好ましい。

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施する事ができる。

本実施の形態において、プリント基板１００を構成する各フィルム１１，１２，３０，５０として、熱可塑性樹脂である液晶ポリマー（ＬＣＰ）を用いる例を示した。しかしながら、それ以外にも、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）６５〜３５％とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）３５〜６５％とからなる熱可塑性樹脂フィルムを用いても良いし、ＰＥＥＫ及びＰＥＩを単独で用いても良い。更に、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シンジオタクチック構造を有するスチレン系樹脂等を単独で用いても良いし、或いはＰＥＥＫ、ＰＥＩを含めそれぞれの内、いずれかを混合して用いても良い。要するに加熱・加圧工程において、樹脂フィルム同士の接着が可能であり、後工程であるはんだ付け等で必要な耐熱性を有する樹脂フィルムであれば好適に用いる事ができる。

また、本実施形態において、着色フィルム３０には有色の無機顔料であるカーボンブラックが添加されている例を示した。しかしながら、有色の無機顔料以外にも、耐熱性に優れ、プリント基板１００形成時の加熱によっても色を保持でき、熱可塑性樹脂を着色できるものであれば適用が可能である。

本発明の第１実施形態におけるプリント基板の概略構成を示す断面図である。 カーボンブラックの含有率に対する着色フィルムの比誘電率の変化と、ランドの画像認識不良率の変化を示す図である。 プリント基板の製造方法の一例を示す工程別断面図であり、（ａ）はランド形成工程、（ｂ）は積層工程、（ｃ）は加圧・加熱工程、（ｄ）は開口部形成工程を示す図である。 プリント基板の製造方法の変形例を示す図であり、（ａ）はランド形成工程、（ｂ）は開口部形成工程、（ｃ）は積層工程、（ｄ）は加圧・加熱工程を示す図である。 第２実施形態におけるプリント基板の概略構成を示す断面図である。 プリント基板の製造方法の一例を示す断面図であり、各フィルムの準備工程を示す図である。 図６に引き続き、プリント基板の製造方法の一例を示す工程別断面図であり、（ａ）は積層工程、（ｂ）は加圧・加熱工程、（ｃ）は開口部形成工程を示す図である。 第２実施形態の変形例を示す概略断面図である。

符号の説明

１０・・・熱可塑性樹脂
１１，１２・・・樹脂フィルム
２０・・・導体パターン
２１・・・ランド
２２・・・ビアホール
２３・・・層間接続材料（導電性ペースト、導電性組成物）
３０・・・着色フィルム（着色された熱可塑性樹脂フィルム）
３１・・・開口部
４０・・・積層体
５０・・・透過フィルム（光透過率の高い樹脂フィルム）
５１・・・開口部
１００・・・プリント基板

Claims (26)

1. 熱可塑性樹脂の表面に電極としてのランドを有するプリント基板であって、
   前記熱可塑性樹脂のランド形成面に、前記ランドとの光反射率の差が前記熱可塑性樹脂よりも大きくなるように着色された熱可塑性樹脂フィルムが積層配置され、
   前記熱可塑性樹脂フィルムには、前記ランドの少なくとも一部が露出するように、開口部が設けられていることを特徴とするプリント基板。
2. 前記熱可塑性樹脂は熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを積層してなり、その内部に前記ランドと電気的に接続された導体パターンを有することを特徴とする請求項１に記載のプリント基板。
3. 前記熱可塑性樹脂フィルムは、前記熱可塑性樹脂と同一の構成材料を着色してなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリント基板。
4. 熱可塑性樹脂に、導体パターンを多層に積層配置したプリント基板であって、
   前記熱可塑性樹脂は熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを積層してなり、電極としてのランドを表面に有する前記樹脂フィルムとして、前記ランドとの光反射率の差がそれ以外の前記樹脂フィルムよりも大きくなるように着色された熱可塑性樹脂フィルムを適用したことを特徴とするプリント基板。
5. 前記熱可塑性樹脂フィルムは、前記ランドが表面に露出するように、前記熱可塑性樹脂の表層として積層配置されていることを特徴とする請求項４に記載のプリント基板。
6. 前記熱可塑性樹脂の表層として、前記熱可塑性樹脂フィルムよりも光透過率の高い前記樹脂フィルムが積層配置され、
   光透過率の高い前記樹脂フィルムに対してランド形成面が接するように、前記熱可塑性樹脂フィルムが積層配置され、
   光透過率の高い前記樹脂フィルムには、前記ランドの少なくとも一部が露出するように、開口部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のプリント基板。
7. 前記熱可塑性樹脂フィルムは、それ以外の前記樹脂フィルムと同一の構成材料を着色してなることを特徴とする請求項４〜６いずれか１項に記載のプリント基板。
8. 前記熱可塑性樹脂フィルムには、有色の無機顔料が添加されていることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載のプリント基板。
9. 前記無機顔料は黒色であることを特徴とする請求項８に記載のプリント基板。
10. 前記無機顔料はカーボンブラックであることを特徴とする請求項９に記載のプリント基板。
11. 前記カーボンブラックの含有量は、０．０１重量％以上１．０重量％以下であることを特徴とする請求項１０に記載のプリント基板。
12. 熱可塑性樹脂からなる第１の樹脂フィルムの片面上に、電極としてのランドを形成するランド形成工程と、
    前記ランドとの光反射率の差が前記第１の樹脂フィルムよりも大きくなるように、有色の無機顔料が添加された熱可塑性樹脂からなる第２の樹脂フィルムを準備する準備工程と、
    前記第１の樹脂フィルムのランド形成面上に前記第２の樹脂フィルムを位置決め積層し、積層体を形成する積層工程と、
    前記積層体を熱プレス機によって加圧しつつ加熱することにより、前記第１の樹脂フィルム及び前記第２の樹脂フィルムを相互に接着する加圧・加熱工程と、
    前記ランドの少なくとも一部が露出するように、前記ランド上の前記第２の樹脂フィルムに開口部を形成する開口部形成工程とを備えることを特徴とするプリント基板の製造方法。
13. 前記開口部形成工程は、前記加熱・加圧工程の後に実施されることを特徴とする請求項１２に記載のプリント基板の製造方法。
14. 前記開口部形成工程は、前記準備工程において実施されることを特徴とする請求項１２に記載のプリント基板の製造方法。
15. 前記積層体は、前記第１の樹脂フィルム及び前記第２の樹脂フィルムを含む熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを積層してなり、
    前記加圧・加熱工程において、複数の前記樹脂フィルムを、一括して相互に接着することを特徴とする請求項１２〜１４いずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
16. 前記第２の樹脂フィルムは、前記積層体を構成するそれ以外の前記樹脂フィルムと同一の構成材料に有色の前記無機顔料を添加してなることを特徴とする請求項１２〜１５いずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
17. 熱可塑性樹脂からなる第１の樹脂フィルムを準備する工程と、
    電極としてのランドとの光反射率の差が前記第１の樹脂フィルムよりも大きくなるように、有色の無機顔料が添加された熱可塑性樹脂からなる第２の樹脂フィルムの片面上に、前記ランドを形成する工程と、
    少なくとも前記第１の樹脂フィルム及び前記第２の樹脂フィルムを含む熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムを、前記第２の樹脂フィルムの反ランド形成面に対して前記第１の樹脂フィルムが接するように積層して積層体を形成する積層工程と、
    前記積層体を熱プレス機によって加圧しつつ加熱することにより、複数の前記樹脂フィルムを相互に接着する加圧・加熱工程とを備えることを特徴とするプリント基板の製造方法。
18. 前記積層工程において、前記ランドが表面に露出するように、前記第２の樹脂フィルムを前記積層体の表層として積層することを特徴とする請求項１７に記載のプリント基板の製造方法。
19. 前記積層工程において、前記積層体の表層として、前記第２の樹脂フィルムよりも光透過率の高い前記樹脂フィルムを、前記第２の樹脂フィルムのランド形成面に接するように積層して積層体を形成し、
    前記ランドの少なくとも一部が露出するように、光透過率の高い前記樹脂フィルムに開口部を形成する開口部形成工程をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のプリント基板の製造方法。
20. 前記開口部形成工程は、前記加熱・加圧工程の後に実施されることを特徴とする請求項１９に記載のプリント基板の製造方法。
21. 前記開口部形成工程は、前記積層工程の前に実施されることを特徴とする請求項１９に記載のプリント基板の製造方法。
22. 前記積層体は、前記第１の樹脂フィルム及び前記第２の樹脂フィルムを含む熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂フィルムにより構成され、
    前記加圧・加熱工程において、複数の前記樹脂フィルムを、一括して相互に接着することを特徴とする請求項１７〜２１いずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
23. 前記第２の樹脂フィルムは、前記積層体を構成するそれ以外の前記樹脂フィルムと同一の構成材料に有色の前記無機顔料を添加してなることを特徴とする請求項１７〜２２いずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
24. 前記無機顔料は、黒色であることを特徴とする請求項１２〜２３いずれか１項に記載のプリント基板の製造方法。
25. 前記無機顔料はカーボンブラックであることを特徴とする請求項２４に記載のプリント基板の製造方法。
26. 前記カーボンブラックの含有量は、０．０１重量％以上１．０重量％以下であることを特徴とする請求項２５に記載のプリント基板の製造方法。

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