JP2013207093A - フレキシブルプリント配線板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供する。
【解決手段】一実施形態によるフレキシブルプリント配線板20は、ベースフィルム2、及びその下面に接着剤3を介して形成され、かつランド部4aを含む配線パターンを有する金属張積層板1と、カバーフィルム5a、及びその上面に形成された接着剤層5bを有し、かつ開口部11が設けられたカバーレイ5であって、部品搭載領域Aを含む領域が開口部11に露出するように、金属張積層板1の下面に接着剤層5bを介して接着されたカバーレイ5と、開口部11に露出した金属張積層板1に接着剤を介して接着された金属補強板6と、ベースフィルム2を厚さ方向に貫通し、部品搭載領域Aにおける配線パターンが底面に露出する開口部12内に搭載され、かつ、接続端子8aが開口部12に露出したランド部4aとはんだ10を介して電気的に接続された半導体チップ8と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】一実施形態によるフレキシブルプリント配線板20は、ベースフィルム2、及びその下面に接着剤3を介して形成され、かつランド部4aを含む配線パターンを有する金属張積層板1と、カバーフィルム5a、及びその上面に形成された接着剤層5bを有し、かつ開口部11が設けられたカバーレイ5であって、部品搭載領域Aを含む領域が開口部11に露出するように、金属張積層板1の下面に接着剤層5bを介して接着されたカバーレイ5と、開口部11に露出した金属張積層板1に接着剤を介して接着された金属補強板6と、ベースフィルム2を厚さ方向に貫通し、部品搭載領域Aにおける配線パターンが底面に露出する開口部12内に搭載され、かつ、接続端子8aが開口部12に露出したランド部4aとはんだ10を介して電気的に接続された半導体チップ8と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、フレキシブルプリント配線板およびその製造方法、さらに詳しくは、フレキシブルプリント配線板に搭載された半導体部品が発する熱を逃すための放熱構造を有するフレキシブルプリント配線板、及びその製造方法に関する。
フレキシブルプリント配線板(FPC)に搭載される半導体部品は、年々、小型化および高発熱密度化が進んでいる。FPCに実装された半導体部品の寿命や動作に影響を与えないように、半導体部品の発する熱を外部に逃す必要がある。放熱方法としては、プリント配線板に放熱板を設ける手法が知られている(特許文献1〜3)。
図3は、従来の放熱板を備えたフレキシブルプリント配線板の一例を示す断面図である。図3に示すように、ポリイミド等からなるベースフィルム102と、その表面に接着剤103を介して形成された銅箔104とを有する片面銅張積層板101の上面に、半導体チップ108が搭載されている。より詳しくは、半導体チップ108の接続端子と、銅箔104を加工してなる配線パターンとがはんだ110を介して電気的に接続されている。
また、図3に示すように、半導体チップ108の搭載領域に開口部111が設けられたカバーレイ105が片面銅張積層板101の上に接着されている。このカバーレイ105は、ポリイミド等からなるカバーフィルム105aと、その片面に形成された接着剤105bとを有する。また、アンダーフィル材109がカバーレイ105の開口部111に充填されている。
また、図3に示すように、放熱板として機能する金属補強板106が、接着剤107を介して片面銅張積層板101の下面に接着されている。
上記のように、従来のフレキシブルプリント配線板100では、金属補強板106と銅箔104との間に少なくともベースフィルム102が介在するため、銅箔104と金属補強板106との間の熱抵抗が大きくなり、半導体チップ108の放熱性を十分確保できないという課題がある。
本発明は、上記の技術的認識に基づいてなされたものであり、その目的は、放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供することである。
本発明の一態様によるフレキシブルプリント配線板は、
絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの下面に直接あるいは接着剤を介して形成され、かつランド部を含む配線パターンとを有する金属張積層板と、
絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの上面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第1の開口部が設けられたカバーレイであって、部品搭載領域を含む領域が前記第1の開口部に露出するように、前記金属張積層板の下面に前記接着剤層を介して接着されたカバーレイと、
前記第1の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着された金属補強板と、
前記ベースフィルムを厚さ方向に貫通し、前記部品搭載領域における前記配線パターンが底面に露出する第2の開口部内に搭載され、かつ、接続端子が前記第2の開口部に露出した前記ランド部とはんだを介して電気的に接続された半導体チップと、
を備えることを特徴とする。
絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの下面に直接あるいは接着剤を介して形成され、かつランド部を含む配線パターンとを有する金属張積層板と、
絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの上面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第1の開口部が設けられたカバーレイであって、部品搭載領域を含む領域が前記第1の開口部に露出するように、前記金属張積層板の下面に前記接着剤層を介して接着されたカバーレイと、
前記第1の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着された金属補強板と、
前記ベースフィルムを厚さ方向に貫通し、前記部品搭載領域における前記配線パターンが底面に露出する第2の開口部内に搭載され、かつ、接続端子が前記第2の開口部に露出した前記ランド部とはんだを介して電気的に接続された半導体チップと、
を備えることを特徴とする。
本発明の一態様によるフレキシブルプリント配線板の製造方法は、
絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの上面に直接あるいは接着剤を介して形成された金属箔とを有する金属張積層板の前記金属箔を、ランド部を有する配線パターンに加工する工程と、
絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの片面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第1の開口部が設けられたカバーレイを、部品搭載領域を含む領域が前記第1の開口部に露出するように、前記金属張積層板の上面に前記接着剤層を介して接着する工程と、
金属補強板を前記第1の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着する工程と、
前記部品搭載領域における前記ベースフィルムを除去して、底面に前記ランド部が露出した第2の開口部を形成する工程と、
前記第2の開口部内に半導体チップを搭載し、前記ランド部と前記半導体チップの接続端子とをはんだを介して電気的に接続する搭載工程と、
を備えることを特徴とする。
絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの上面に直接あるいは接着剤を介して形成された金属箔とを有する金属張積層板の前記金属箔を、ランド部を有する配線パターンに加工する工程と、
絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの片面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第1の開口部が設けられたカバーレイを、部品搭載領域を含む領域が前記第1の開口部に露出するように、前記金属張積層板の上面に前記接着剤層を介して接着する工程と、
金属補強板を前記第1の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着する工程と、
前記部品搭載領域における前記ベースフィルムを除去して、底面に前記ランド部が露出した第2の開口部を形成する工程と、
前記第2の開口部内に半導体チップを搭載し、前記ランド部と前記半導体チップの接続端子とをはんだを介して電気的に接続する搭載工程と、
を備えることを特徴とする。
上記構成のフレキシブルプリント配線板では、放熱板として機能する金属補強板と配線パターンとの間には、金属補強板を金属張積層板に接着するための接着剤しか介在しない。このため、両者の間の熱抵抗を低減させることができ、半導体チップが発した熱を金属補強板から効率良く放熱することができる。
よって、本発明によれば、放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付し、同一符号の構成要素の詳しい説明は繰り返さない。また、図面は模式的なものであり、実施形態に係る特徴部分を中心に示すものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。
(フレキシブルプリント配線板)
本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の構成について説明する。図1は本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の断面図を示している。
本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の構成について説明する。図1は本発明の一実施形態によるフレキシブルプリント配線板の断面図を示している。
図1に示すように、本実施形態によるフレキシブルプリント配線板20は、金属張積層板1と、金属張積層板1の下面に接着されたカバーレイ5と、カバーレイ5の開口部11に露出した金属張積層板1に接着された金属補強板(放熱板)6と、金属張積層板1の開口部12内に搭載された半導体チップ8と、開口部12内に充填されたアンダーフィル材9を備えている。
次に、フレキシブルプリント配線板20の各構成要素について詳しく説明する。
金属張積層板1は、絶縁性を有するベースフィルム2と、ベースフィルム2の下面に接着剤3を介して形成され、かつランド部4aを含む配線パターンとを有する。配線パターンは、銅箔などの金属箔4をパターニングして形成されたものである。なお、ランド部4aを含む配線パターンは、ベースフィルム2の上に接着剤3を介さず直接形成されていてもよい。また、ベースフィルム2は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)など、FPCのベース材として一般的に用いられる材料を適用可能である。
カバーレイ5は、絶縁性を有するカバーフィルム5aと、このカバーフィルム5aの上面に形成された接着剤層5bとを有する。このカバーレイ5には、カバーフィルム5a及び接着剤層5bを厚さ方向に貫通する開口部11が設けられている。なお、カバーフィルム5aは、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などの材料を適用可能である。
図1に示すように、カバーレイ5は、部品搭載領域を含む領域が開口部11に露出するように、金属張積層板1の下面に接着剤層5bを介して接着されている。ここで、部品搭載領域は、半導体チップ8が搭載される領域をいう。
金属補強板6は、アルミニウム板や銅板など熱伝導性に優れた金属からなり、開口部11に露出した金属張積層板1に接着剤7を介して接着されている。なお、接着剤7は、熱伝導性を良くするため、セラミック等のフィラーを多く含有する接着剤であってもよい。
半導体チップ8は、ベースフィルム2及び接着剤3を厚さ方向に貫通するように金属張積層板1に形成された開口部12内に搭載されている。開口部12の底面には、部品搭載領域における配線パターン(ランド部4aを含む。)が露出している。図1に示すように、半導体チップ8の接続端子8aは、開口部12に露出したランド部4aとはんだ10を介して電気的に接続されている。半導体チップ8は、例えば、ハードディスクドライブ(HDD)のプリアンプやLED等の発光素子などである。
アンダーフィル材9は、接続端子8aとランド部4aとの接続部分を保護するため、当該接続部分を埋設するように開口部12に充填されている。なお、このアンダーフィル材9は、半導体チップ8によっては必ずしも必要ではない。例えば、半導体チップ8がLEDチップの場合、アンダーフィル材9は必須ではない。
上記構成のフレキシブルプリント配線板20では、図1に示すように、放熱板として機能する金属補強板6と配線パターンを構成する金属箔4との間には、接着剤7しか介在しない。このため、半導体チップ8が発した熱を金属補強板6から効率良く放熱することができる。よって、本実施形態によれば、放熱性に優れたフレキシブルプリント配線板を提供することができる。
(フレキシブルプリント配線板の製造方法)
次に、前述のフレキシブルプリント配線板20の製造方法について、図2A、図2Bおよび図1を参照しつつ説明する。図2A及び図2Bは、フレキシブルプリント配線板20の製造方法を説明するための工程断面図を示している。
次に、前述のフレキシブルプリント配線板20の製造方法について、図2A、図2Bおよび図1を参照しつつ説明する。図2A及び図2Bは、フレキシブルプリント配線板20の製造方法を説明するための工程断面図を示している。
(1)図2A(1)に示すように、絶縁性を有するベースフィルム2と、ベースフィルム2の上面に接着剤3を介して形成された金属箔4とを有する金属張積層板1を用意する。なお、金属箔4がベースフィルム2の上面に直接形成された金属張積層板を用いてもよい。金属箔4は、例えば銅箔であるが、他の金属(銀など)からなる薄膜でもよい。ベースフィルム2の厚みは、例えば12.5〜25μmである。接着剤3の厚みは、例えば10〜18μmである。
(2)次に、図2A(2)に示すように、金属張積層板1の金属箔4を、ランド部4aを有する配線パターン4bに加工する。この金属箔4の加工は、サブトラクティブ法など公知のパターン形成技術を適用することが可能である。
(3)次に、図2A(3)に示すように、部品搭載領域Aを含む領域が開口部11に露出するように、カバーレイ5を、金属張積層板1の上面に接着剤層5bを介して接着する。なお、カバーレイ5は、前述のように、絶縁性を有するカバーフィルム5aと、カバーフィルム5aの片面に形成された接着剤層5bとを有する。カバーフィルム5aの厚みは、例えば12.5〜25μmである。接着剤層5bの厚みは、配線パターン4bを充填するために若干厚めであり、例えば15〜36μmである。
(4)次に、図2B(4)に示すように、金属補強板6を開口部11に露出した金属張積層板1に接着剤7を介して接着する。
(5)次に、部品搭載領域Aにおけるベースフィルム2及び接着剤3を除去して、底面にランド部4aが露出した開口部12を形成する。なお、本工程の開口部12の形成は、例えば、図2B(5)に示すように、金属補強板6が接着された金属張積層板6を上下反転させ、金属張積層板6の上面にレーザ光を照射して行う。あるいは、ポリイミドエッチングなどのケミカルエッチングにより、開口部12を形成してもよい。
(6)次に、図1に示すように、開口部12内に半導体チップ8を搭載し、ランド部4aと半導体チップ8の接続端子8aとをはんだ10を介して電気的に接続する(フリップチップ実装)。
(7)次に、接続端子8aとランド部4aとの接続部分を埋設するように、開口部12にアンダーフィル材9を充填する。なお、本工程は、半導体チップ8の種別に応じて適宜行うもので、必須の工程ではない。
上記の工程を経て、図1に示すフレキシブルプリント配線板20を作製することができる。本実施形態によるフレキシブルプリント配線板20では、カバーフィルムが従来のベースフィルムに相当し、ベースフィルムが従来のカバーフィルムに相当すると捉えることも可能である。
本実施形態によれば、配線パターン4bと金属補強板6との間の絶縁フィルムをなくすことができるため、両者の間の熱抵抗を低減させ、放熱性を向上させることができる。
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。
1 金属張積層板
2 ベースフィルム
3 接着剤
4 金属箔
4a ランド部
4b 配線パターン
5 カバーレイ
5a カバーフィルム
5b 接着剤
6 金属補強板(放熱板)
7 接着剤
8 半導体チップ
8a 接続端子
9 アンダーフィル材
10 はんだ
11,12 開口部
20 フレキシブルプリント配線板
100 フレキシブルプリント配線板
101 片面銅張積層板
102 ベースフィルム
103 接着剤
104 銅箔
105 カバーレイ
105a カバーフィルム
105b 接着剤
106 金属補強板(放熱板)
107 接着剤
108 半導体チップ
109 アンダーフィル材
110 はんだ
111 開口部
A 部品搭載領域
2 ベースフィルム
3 接着剤
4 金属箔
4a ランド部
4b 配線パターン
5 カバーレイ
5a カバーフィルム
5b 接着剤
6 金属補強板(放熱板)
7 接着剤
8 半導体チップ
8a 接続端子
9 アンダーフィル材
10 はんだ
11,12 開口部
20 フレキシブルプリント配線板
100 フレキシブルプリント配線板
101 片面銅張積層板
102 ベースフィルム
103 接着剤
104 銅箔
105 カバーレイ
105a カバーフィルム
105b 接着剤
106 金属補強板(放熱板)
107 接着剤
108 半導体チップ
109 アンダーフィル材
110 はんだ
111 開口部
A 部品搭載領域
Claims (5)
- 絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの下面に直接あるいは接着剤を介して形成され、かつランド部を含む配線パターンとを有する金属張積層板と、
絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの上面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第1の開口部が設けられたカバーレイであって、部品搭載領域を含む領域が前記第1の開口部に露出するように、前記金属張積層板の下面に前記接着剤層を介して接着されたカバーレイと、
前記第1の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着された金属補強板と、
前記ベースフィルムを厚さ方向に貫通し、前記部品搭載領域における前記配線パターンが底面に露出する第2の開口部内に搭載され、かつ、接続端子が前記第2の開口部に露出した前記ランド部とはんだを介して電気的に接続された半導体チップと、
を備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。 - 前記接続端子と前記ランド部との接続部分を埋設するように、前記第2の開口部内に充填されたアンダーフィル材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 絶縁性を有するベースフィルムと、前記ベースフィルムの上面に直接あるいは接着剤を介して形成された金属箔とを有する金属張積層板の前記金属箔を、ランド部を有する配線パターンに加工する工程と、
絶縁性を有するカバーフィルムと、前記カバーフィルムの片面に形成された接着剤層とを有し、かつ前記カバーフィルム及び前記接着剤層を厚さ方向に貫通する第1の開口部が設けられたカバーレイを、部品搭載領域を含む領域が前記第1の開口部に露出するように、前記金属張積層板の上面に前記接着剤層を介して接着する工程と、
金属補強板を前記第1の開口部に露出した前記金属張積層板に接着剤を介して接着する工程と、
前記部品搭載領域における前記ベースフィルムを除去して、底面に前記ランド部が露出した第2の開口部を形成する工程と、
前記第2の開口部内に半導体チップを搭載し、前記ランド部と前記半導体チップの接続端子とをはんだを介して電気的に接続する搭載工程と、
を備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線板の製造方法。 - 前記搭載工程の後、前記接続端子と前記ランド部との接続部分を埋設するように、前記第2の開口部にアンダーフィル材を充填する工程をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。
- 前記第2の開口部は、レーザ加工またはケミカルエッチングにより形成することを特徴とする請求項3又は4に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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