JP2014135389A - 金属基材フィルムを用いたフレキシブルプリント配線基板、及びそれを用いた非接触型ｉｃカード。 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性に優れているとともに配線レイアウトの自由度を上げた、軽量でコンパクトな金属基材フィルムを用いたフレキシブルプリント配線基板を提供する。
【解決手段】フレキシブルプリント配線基板１は、有機絶縁膜６で被覆された金属基材フィルム５と、有機絶縁膜６に積層された接着剤層７と、導電体箔により形成され前記接着剤層７に積層された導体パターン９とを有し、金属基材フィルム５と有機絶縁膜６と接着剤層７とを一連に貫通して導体パターン９に達する貫通孔４が形成され、貫通孔４には、導体パターン９と金属基材フィルム５とを導通する導電材料である導電性ペースト１１が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属基材フィルムを備えたフレキシブルプリント配線基板、及びそれを用いた非接触型ＩＣカードに関するものである。特に、本発明は、金属基材フィルムの一部を配線構成に用いたフレキシブルプリント配線基板と、それを用いた非接触型ＩＣカードに関するものである。

近年、液晶ディスプレイ装置の動画解像度をよくするために、半導体チップの動作速度を早くする対応が行われている。動作速度を早くすると、発熱量が多くなる傾向にあるため、効率よく放熱することが求められている。
たとえば、特許文献１には、高熱伝導性の金属からなる金属基材フィルムに接着剤層を積層し、更にこの接着剤層に回路形成用の導電体箔を張り付けた構成のフレキシブルプリント配線基板が開示されている。
特許文献２には、アルミニウム板が適用された金属基材に、銅箔が適用された導電体箔を、ポリイミド樹脂により接合した金属ベースの配線基板が開示されている。
また、フレキシブルプリント配線基板においては、ある配線が他の配線を跨ぐために、ジャンパー配線や、複数の配線層を形成する構成が用いられている。
たとえば、特許文献３には、一方面にアンテナコイル状の配線が形成されたＩＣカード用の両面配線構造のフレキシブルプリント配線基板が開示されている。
しかしながら、前記特許文献のいずれにも、フレキシブルプリント配線基板の放熱性の向上を図りつつ、ジャンパー配線や複数の配線層を用いずに配線レイアウトの自由度の向上を図る構成は開示されていない。

特開２０１１−１９９０９０号公報 特開平６−４５７１５号公報 特開２００１−３１３４４８号公報

本発明の目的は、放熱性に優れているとともに配線レイアウトの自由度を上げた、軽量でコンパクトな金属基材フィルムを用いたフレキシブルプリント配線基板、及びそれを用いた非接触型ＩＣカードを提供することである。

前記課題を解決するため、本発明は、有機絶縁膜で被覆された金属基材フィルムと、前記有機絶縁膜に積層された接着剤層と、導電体箔により形成され前記接着剤層に積層された導体パターンと、を有し、前記金属基材フィルムと前記有機絶縁膜と前記接着剤層とを一連に貫通して前記導体パターンに達する貫通孔が形成され、前記貫通孔には、前記導体パターンと前記金属基材フィルムとを導通する導電材料が設けられることを特徴とする。

本発明によれば、金属基材フィルムの一部に配線機能を持たせることができる。これにより、放熱性に優れているとともに配線レイアウトの自由度を上げた、軽量でコンパクトな金属基材フィルムを用いたフレキシブルプリント配線基板、及びそれを用いた非接触型ＩＣカードを提供できる。

図１は、本発明の第１実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板１の要部の構成を模式的に示す断面図である。 図２（ａ）は、本発明の第２実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板１に、表面実装電子部品であるチップ部品２８とＳＯＰ（Small Outline Package）型半導体部品２９が実装された状態を模式的に表した平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ‐Ａ線断面を模式的に示す図である。 図３（ａ）〜図３（ｆ）は、本発明の第２実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板１の製造方法の工程を模式的に示す断面図である。 図４は、貫通孔４の内壁に銅めっきが施される構成を有するフレキシブルプリント配線基板１の構成を模式的に示す断面図である。 図５（ａ）は、本発明の第３実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板４０の概略構成を示す平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線断の概略を示す図である。 図６は、本発明の第３実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板４０の製造工程を模式的に示す断面図である。 図７（ａ）は、フレキシブルプリント配線基板４０に形成された内側端子４７とＩＣ用端子４８に、ＲＩ-ＩＤ用のＩＣチップ６１が実装された状態を模式的に示す平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＣ−Ｃ線における断面構造を模式的に示す図である。 図８は、非接触型ＩＣカード６０の構成と、その製造方法の概要を説明する図である。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板１の要部の構成を、模式的に示す断面図である。本発明の第１実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板１は、フレキシブルプリント配線基板用接着剤付テープ１３（以下、ＦＰＣ用接着剤付テープ１３と略す）を用いて製作される。ＦＰＣ用接着剤付テープ１３は、金属基材フィルム５と、この金属基材フィルム５の両面を被覆する有機絶縁膜６と、一方の有機絶縁膜６の表面に積層される熱伝導性の良い接着剤層７とを有する。説明の便宜上、金属基材フィルム５において、接着剤層７の側を表側と称し、その反対側を裏側と称することがある。なお、接着剤層７の表面には、接着剤層７を保護するために保護膜１５が貼られてある。（図３（ａ）参照）

金属基材フィルム５には、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス鋼、鉄などが適用される。金属基材フィルム５の厚さは、０．０２〜２．０ｍｍの範囲が適用できる。厚さが０．０２ｍｍ未満であると、製造時の取り扱いにおいて破損が多くなるおそれがある。厚さが２．０ｍｍを超えると、放熱性は向上するが、プリント配線としての加工性が低下する。さらに、放熱性や可撓性が期待できる範囲で生産性を確保するためには、金属基材フィルム５の厚さが０．０３〜０．０ｍｍ程度の範囲であることが好ましい。
本実施形態においては、金属基材フィルム５として、厚さが５０μｍのアルミニウム箔が適用される構成を例に示して説明する。

金属基材フィルム５の両面は、有機絶縁膜６により被覆されている。有機絶縁膜６は、絶縁性、傷等に対する耐性、耐はんだ性、耐熱性を有する膜が適用できる。例えば、有機絶縁膜６として、ポリイミド膜が適用できる。有機絶縁膜６としてのポリイミド膜は、熱伝導性の要求から薄いことが好ましく、たとえば約４μｍの厚さが適用される。ただし、この厚さに限定されるものではなく、２〜２０μｍの範囲の厚さが好適に適用できる。なお、上記の有機絶縁膜６は、ポリイミド膜の限定されるものではない。有機絶縁膜６は、電気絶縁性、金属基材フィルム５への接着性、取扱い性、環境等の耐久力の観点から適宜選択されてよい。

接着剤層７は、電気絶縁性が高く、かつ熱伝導性が良い膜が適用される。たとえば、接着剤層７として、厚さが５〜３０μｍのエポキシ系接着剤が適用できる。なお、接着剤層７の厚さは、導電体箔により形成される導体パターン９から金属基材フィルム５へ熱伝達を促進するため、できるだけ薄いことが望ましい。

一方の有機絶縁膜６の表面には、接着剤層７を介して、導電体箔からなる導体パターン９が設けられている。導体パターン９は、フレキシブルプリント配線基板１の配線パターン２１やランドパターン２２である。導体パターン９には、たとえば、厚さが１５〜５０μｍ程度の銅箔が適用される。そして、銅箔をＦＰＣ用接着剤付テープ１３にラミネートした後、従来公知のフォトリソグラフィ法を用いて、ランドパターン２２や配線パターン２１にパターニングされる。
さらに、導体パターン９と同じ側の有機絶縁膜６の表面の所定の箇所には、ソルダーマスク１０が形成される。ソルダーマスク１０は、公知の各種カバーレイフィルムや、ソルダーレジスト用インクのコーテングが適用される。そして、導体パターン９の所定の一部または全部は、ソルダーマスク１０により被覆される。
なお、導体パターン９の具体的な構成（寸法や形状）は、特に限定されるものではない。また、ソルダーマスク１０が形成される位置や範囲も限定されるものではない。これらは、フレキシブルプリント配線基板１の機能や用途などに応じて適宜設定される。

ＦＰＣ用接着剤付テープ１３の所定の箇所には、厚さ方向に貫通する貫通孔４が形成される。この貫通孔４は、金属基材フィルム５と有機絶縁膜６とを一連に貫通しており、所定の導体パターン９の裏側の面に達している。この貫通孔４には、導電材料からなる導電性ペースト１１が充填されている。そして、導体パターン９のうちの一部と、金属基材フィルム５とは、この貫通孔４に充填される導電性ペースト１１（導電材料）によって、電気的に導通している。
そして、図１に示すように、ＦＰＣ用接着剤付テープ１３の裏面には、貫通孔４に充填される導電性ペースト１１を覆うように、絶縁性樹脂層１１４が設けられる。なお、絶縁性樹脂層１１４は、電気的な絶縁性を有すればよく、その材料は特に限定されるものではない。

＜第２実施形態＞
（構成）
次に、本発明の第２実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板１の構成について、図２を参照して説明する。本発明の第２実施形態は、導体パターン９に含まれるＧＮＤパッド３０が、金属基材フィルム５に電気的に導通する形態である。なお、第１実施形態と共通の構成には同じ符号を付し、説明は省略する。図２（ａ）は、本発明の第２実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板１に、表面実装電子部品であるチップ部品２８とＳＯＰ（Small Outline Package）型半導体部品２９が実装された状態を模式的に表した平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ‐Ａ線断面を模式的に示す図である。なお、図２（ａ）においては、ソルダーマスク１０の図示を省略してある。
チップ部品２８及びＳＯＰ型半導体部品２９の所定の端子は、それぞれ、ＧＮＤパッド３０を経由して接地されている。ＧＮＤパッド３０は、導体パターン９の一形態であって、表面実装用の電子部品などをはんだで固定するためのランドパターン２２である。ＧＮＤパッド３０は、貫通孔４に充填される導電性ペースト１１と金属基材フィルム５とを介して接地されるものである。
第２実施形態では、まず、ＦＰＣ用接着剤付テープ１３の裏面から貫通孔４を形成する。この貫通孔４は、金属基材フィルム５と両面の有機絶縁膜６と接着剤層７とを一連に貫通し、ＧＮＤパッド３０の裏側の面に達する貫通孔である。その後、この貫通孔４に導電性ペースト１１（導電性材料）を充填する。これにより、貫通孔４に導電性ペースト１１が充填された構成の導電ペーストスルーホール１１１が形成される。このような構成とすることにより、実装された電子部品などのＧＮＤ電位が確保される。勿論、金属基材フィルム５は、図２（ｂ）中のＧＮＤパッド３０以外の場所で電源回路配線（図示せず）のグランド配線に接続されており、ＧＮＤ電位が確保されているものである。このように、金属基材フィルム５は、グランド配線の一部として機能する。

なお、導電ペーストスルーホールの構成及び形成方法は、前記のものに限定されない。たとえば、図２（ｂ）の右側に示す導電ペーストスルーホール１１２のように、貫通孔４１が、ＧＮＤパッド３０をも一連に貫通しており、フレキシブルプリント配線基板１の表面から裏面まで貫通した構造であってもよい。この導電ペーストスルーホール１１２に用いる貫通孔４１は、導体パターン９を形成した後に、孔加工により形成される。そして、ＧＮＤパッド３０を貫通する貫通孔４１を形成してから、導電性ペースト１１を印刷法で貫通孔４１に充填する。このような構成によれば、導電性ペースト１１の充填埋まり性を向上させることができる。

以上の構成により、フレキシブルプリント配線基板１上の電子部品などで発生する熱を、ＧＮＤパッド３０を経由して金属基材フィルム５に効率的に伝達させることが可能となる。この結果、ヒートシンク効果の大きい金属基材フィルム５への効果的な伝熱が達成され、フレキシブルプリント配線基板１の昇温を抑えることができる。
勿論、導電ペーストスルーホール１１１、１１２の機能は、伝熱の機能だけでなく、ＧＮＤパッド３０を接地するグランド配線としての機能も重要である。

以上説明したように、本発明の第２実施形態によれば、グランド配線が金属基材フィルム５に設けられる構成であるから、別個のグランド配線層を設ける必要や、導体パターン９にグランド配線を設ける必要が無くなる。したがって、導電層の削減や回路層の導体パターン９の削減を図ることができる。

（製造方法）
次に、第２実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板１の製造方法を、図３（ａ）〜図３（ｆ）に従って、順に説明する。図３（ａ）〜図３（ｆ）は、第２実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板１の製造方法の工程を模式的に示す断面図である。

図３（ａ）は、製造の開始材料であるＦＰＣ用接着剤付テープ１３の要部の構成を模式的に示す断面図である。ＦＰＣ用接着剤付テープ１３は、金属基材フィルム５と、その両面を被覆する有機絶縁膜６と、一方の有機絶縁膜６の表面に設けられる接着剤層７とから構成される。接着剤層７の表面には、接着剤層７を保護するために、ＰＥＴフィルムからなる保護膜１５が貼られている。
金属基材フィルム５には、厚さが約５０μｍのアルミニウム箔が適用されるものとする。有機絶縁膜６には、厚さが約４μｍのポリイミド膜が適用されるものとする。接着剤層７には、厚さが約１２μｍのエポキシ系の樹脂からなるシートが適用されるものとする。すなわち、エポキシ系の樹脂からなるシートが、一方の有機絶縁膜６の表面に貼り付けられることによって、接着剤層７が形成される。接着剤層７には、例えば、東レ（株）製の厚さが１２μｍ程度の商品名「ＴＡＢ用接着剤＃８２００」が用いられる。これは、エポキシ樹脂を主体にしたシートであり、電気絶縁性が高く、熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。なお、熱伝導性を上げるために、接着剤層７は、極力薄いものを用いることが好ましい。

図３（ｂ）は、貫通孔形成工程を模式的に示す断面図である。この工程では、ＦＰＣ用接着剤付テープ１３の所定の箇所に貫通孔４を形成する。貫通孔４は、導体パターン９と金属基材フィルム５との電気的な導通に用いられる。貫通孔４の形成方法としては、ＧＮＤパッド３０が設けられる位置に精度よく形成するため、パンチング金型を用いる方法が適用できる。また、各ＧＮＤパッド３０の幅は約０．８ｍｍ程度とし、これに対応する貫通孔４の直径は０．５５ｍｍとした。

図３（ｃ）は、導体パターン９の材料である銅箔３を貼り付ける工程を模式的に示す断面図である。この工程においては、まず、保護膜１５を剥がしながら銅箔３を加圧ラミネートする。その後、所定の条件（温度や時間）で接着剤層７を硬化させる。なお、銅箔３には、厚さが約１２μｍのＦＰＣ用銅箔が適用できる。

図３（ｄ）は、銅箔３から必要な導体パターン９を形成する回路形成工程を、模式的に示す断面図である。この工程には、従来のＴＡＢ用のフレキシブルプリント配線基板の回路形成技術を使うことができる。この工程においては、ＦＰＣ用接着剤付テープ１３の裏面に裏止めレジスト（図略）をコーテングしておく。これにより、貫通孔４に露出している導体パターン９の裏側や金属基材フィルム５の内壁を、パターニングに用いるエッチング液等から保護する。そして、導体パターン９の形成後に、貫通孔４を保護した裏止めレジストの剥離処理を行う。

図３（ｅ）は、貫通孔４に導電性ペースト１１を充填する工程を、模式的に示す断面図である。回路形成工程（図３（ｄ））での裏止めレジストが剥離処理により完全に除去されていることを確認してから、スクリーン印刷法を用いて導電性ペースト１１を貫通孔４に充填する。ここでは、製作中のフレキシブルプリント配線基板１を、導体パターン９が下向きとなり貫通孔４が上向きに開口する状態で、印刷テーブル上に載置する。そして、スクリーン印刷法により、貫通孔４に導電性ペースト１１を充填する。導電性ペースト１１には、ハリマ化成製品名ＮＰＳが適用される。そして、充填後、たとえば１２０°Ｃの温度で導電性ペースト１１を硬化させる。

図３（ｆ）は、ソルダーマスク１０を形成する工程を、模式的に示す断面図である。あらかじめ、ソルダーマスク１０を、部品用ランド部等が露出するように加工しておく。そして、前記工程を経た製造中のフレキシブルプリント配線基板１の導体パターン９を覆うように、ソルダーマスク１０を加圧ラミネートする。これにより、フレキシブルプリント配線基板１が完成する。ソルダーマスク１０には、宇部興産（株）製の製品名：ユーピレックスＳ（厚さ１２．５μｍ）が適用できる。

図３（ａ）〜（ｆ）に示す各工程は、従来のＴＡＢ用テープキャリアの製造工程の多くを利用できる。このため、安定した品質と生産性の向上が達成しうるものである。

なお貫通孔４に導電性ペースト１１を充填する構成（図３（ｅ）参照）に代えて、図４に示すように、貫通孔４の内壁に銅めっきを施す構成であってもよい。図４は、貫通孔４の内壁に銅めっきおよび金めっきが施される構成を有するフレキシブルプリント配線基板１の構成を模式的に示す断面図である。この場合には、銅めっき層１１３および金めっき層１１５によって、ＧＮＤパッド３０と金属基材フィルム５とが導通する。このような構造も、実装した電子部品などが発生する熱を金属基材フィルム５に伝達させる構造として好適である。

銅めっき層１１３および金めっき層１１５の形成方法は、次のとおりである。
図３（ｄ）に示す工程までを経た製造中のフレキシブルプリント配線基板１に、図３（ｆ）に示すように、ソルダーマスク１０を加圧ラミネートする。なお、必要によっては、更に表側で露出している導体パターン９を覆うように、めっきレジスト（図示せず）を施す。その後、無電解銅めっきを行い、さらに電解銅めっきを続けて行う。これにより、図４に示すように、貫通孔４の内側に、厚さが１０μｍ以上の銅めっき層１１３を形成する。ＧＮＤパッド３０と金属基材フィルム５とは、銅めっき層１１３を介して、熱的にも電気的にも接続したことになる。さらに、この銅めっき層１１３の表面の腐食防止のため、金めっきを続けて行い、銅めっき層１１３の表面に金めっき層１１５を形成する。これにより、銅めっき層１１３と金めっき層１１５の積層構造が形成される。この銅めっき層１１３の表面の腐食防止のため、金めっきのほかニッケルめっき処理を行ってもよい。このように、銅めっき層１１３と金めっき層１１５との積層構造や、銅めっき層１１３とニッケルめっき層の積層構造とすることにより、信頼性を増すことができる。
また、導電ペーストスルーホール１１１、１１２および銅めっき層１１３のうち、表側と裏側に露出している表面を、ソルダーレジスト用インク等の絶縁性樹脂層１１４でコートしておくことが良い。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について、図５と図６を参照して説明する。図５（ａ）は、本発明の第３実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板４０の概略構成を模式的に示す平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線断の概略を示す図である。図６は、フレキシブルプリント配線基板４０の製造工程を模式的に示す断面図である。以下の説明において、本発明の第１実施形態および第２実施形態と共通する構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。また、製造方法についても、共通する工程については説明を省略する。
第３実施形態は、導体パターン９が１層であり、金属基材フィルム５が、放熱の機能に加えて、グランド配線とは異なる回路の機能を有する形態である。

（構成）
本発明の第３実施形態は、ＲＦ−ＩＤ用のフレキシブルプリント配線基板４０である。第３実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板４０は、ＲＦ−ＩＤ（Radio Frequency Identification）用のアンテナやインレット等に用いることができるコイル形状（渦巻き状）のアンテナ回路４３を有する。
図５に示すように、導体パターン９として、コイル形状のアンテナ回路４３と、アンテナ回路４３の一端に設けられる外側端子４６および他端に設けられる内側端子４７と、ＩＣ用端子４８とが設けられる。外側端子４６は、アンテナ回路４３の渦巻の外側に位置する端子である。内側端子４７は、アンテナ回路４３の渦巻の内側に位置する端子である。
ＦＰＣ用接着剤付テープ１３には、裏面から外側端子４６に達する貫通孔４ａと、裏面からＩＣ用端子４８に達する貫通孔４ｂとが形成される。そして、これらの貫通孔４ａ、４ｂには、導電性材料である導電性ペースト１１が充填されている。これにより、外側端子４６とＩＣ用端子４８とは、それぞれ、貫通孔４ａ、４ｂに充填される導電性ペースト１１を介して、金属基材フィルム５に電気的に導通している。

金属基材フィルム５には、平面視において、外側端子４６とＩＣ用端子４８とを一纏めに囲むような溝４４が形成される。これにより、金属基材フィルム５には、平面視において、アンテナ回路４３の外側から内側に亘る領域に島状パターン５１が形成される。金属基材フィルム５において、溝４４に囲まれる島状パターン５１と、島状パターン５１以外の部分とは、溝４４によって電気的に絶縁している。そして、外側端子４６とＩＣ用端子４８とは、島状パターン５１を経由して電気的に導通する。このように、島状パターン５１は、外側端子４６とＩＣ用端子４８とを電気的に接続する回路としての機能を有する。また、溝４４には絶縁性樹脂が充填されており、この絶縁性樹脂が島状パターン５１とそれ以外の部分とを絶縁する絶縁壁４５として機能する。
このように、第３実施形態において、金属基材フィルム５には、互いに電気的に絶縁された複数の部分が形成される。

図５に示すように、金属基材フィルム５には、平面視において、アンテナ回路４３の内側の領域に開口５０が形成される。この開口５０は、電波受信時において、コイル状のアンテナ回路４３の内側を磁力線が通り抜けるための開口である。
さらに、フレキシブルプリント配線基板４０の表側の表面には、ソルダーマスク１０が設けられる。ソルダーマスク１０には、開口が形成されており、外側端子４６と内側端子４７とＩＣ用端子４８とは、この開口から露出している。

（製造方法）
次に、第３実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板４０の製造方法について説明する。なお、第２実施形態と共通する工程については、説明を省略する。
図５に示すように、導体パターン９を形成する。導体パターン９には、コイル形状のアンテナ回路４３と、外側端子４６と、内側端子４７と、ＩＣ用端子４８とが含まれる。これらは、第２実施形態の導体パターン９と同様な製造方法により形成される。さらに、ＦＰＣ用接着剤付テープ１３に、裏面から外側端子４６とＩＣ用端子４８に達する貫通孔４を形成する。導体パターン９および貫通孔４の形成には、第２実施形態の導体パターン９と同様の製造工程が適用される（図３（ａ）〜図３（ｄ）参照）。接着剤層７および金属基材フィルム５の材質および厚さは、第１実施形態と同じとした。コイル形状のアンテナ回路４３は、回路幅が０．２ｍｍでコイル状に形成される。外側端子４６、内側端子４７及びＩＣ用端子４８は、一辺が１．５ｍｍ四辺形とした。貫通孔４の直径は、１．０ｍｍとした。
貫通孔４に導電性ペースト１１を充填して硬化させ、導電ペーストスルーホール１１１を形成した。これにより、外側端子４６とＩＣ用端子４８とは、導電ペーストスルーホール１１１と金属基材フィルム５を経由して電気的に導通する構造とした。図６（ａ）は、この状態まで製造が進んだフレキシブルプリント配線基板４０を模式的に示す断面図である。また、この状態のフレキシブルプリント配線基板４０は、第２実施形態における図３（ａ）〜（ｆ）に示すプロセスを用いて製造される。

図６（ｂ）〜図６（ｅ）は、第３実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板４０の特徴的な製造工程を模式的に示す断面図である。
図６（ｂ）に示すように、製造途中のフレキシブルプリント配線基板４０の表側の表面に、ソルダーマスク１０が張り付けられる。ソルダーマスク１０によって、導体パターン９のうち、後にはんだ付けが行われる端子等を除く部分が覆われる。ソルダーマスク１０には、端子等が露出するように、開口４９が形成される。

図６（ｃ）（ｄ）に示す工程においては、金属基材フィルム５に閉ループ状の溝４４を形成し、外側端子４６とＩＣ用端子４８とを導通させている部分を、他の部分から電気的に絶縁した島状パターン５１に形成する。それとともに、金属基材フィルム５に開口５０を形成する。この開口５０は、電波受信時において、コイル状のアンテナ回路４３の内側を磁力線が通り抜けるための開口である。
溝４４および開口５０の加工方法は、同じ次の作業で行うことができる。
図６（ｃ）に示すように、金属基材フィルム５の裏面を被覆する有機絶縁膜６のうち、溝４４と開口５０に該当する部分を機械的に取り除き、有機絶縁膜６に開口５５を形成する。次いで、溝４４と開口５０の位置を除いて、アルミエッチングレジストをコーテングする。また、表側の表面については、端子等の露出いている導体パターン９を、エッチングレジストでコートする（不図示）。次いで、アルミエッチング液中にフレキシブルプリント配線基板４０を浸して、露出している金属基材フィルム５を除去して溝４４と開口５０を形成する（図６（ｄ）参照）。これにより、溝４４に囲まれる島状パターン５１と開口５０とが形成される。なお、溝４４の幅は、約１ｍｍとした。
その後、図６（ｅ）に示すように、島状パターン５１を囲う溝４４に、絶縁壁４５を形成した。絶縁壁４５は、溝４４に、ソルダーレジスト用インクなどの絶縁性樹脂などを充填することによって形成される。これにより、金属基材フィルム５の島状パターン５１とそれ以外の部分とで、確実な絶縁性が確保できるようにした。

以上の構成により、図５（ｂ）に示すように、外側端子４６とＩＣ用端子４８とは、導電ペーストスルーホール１１１と金属基材フィルム５からなる島状パターン５１とを経由して、電気的に導通する。このように、金属基材フィルム５は、両端子を接続する配線としての機能を有する。

本発明の第３実施形態では、コイル型アンテナ配線のような渦巻状配線における内側端と外側端を接続する必要性に対する事例を示す。ただし、本発明は、このような渦巻状配線の接続に限定されるものではない。例えば、前記構成によれば、フレキシブルプリント配線基板の配線層が一層のみであり、接続すべき２点間に別の配線が存在する場合に、その別の配線を跨いで若しくは交差して２点間の接続することができる。

なお、コイル状のアンテナ回路４３の内側の開口５０は、金属基材フィルム５のうち、このアンテナ回路４３の内側の領域に相当する部分を取り除いて形成されるものである。ＲＦ−ＩＤ用のアンテナコイルでは、外部のリーダにより発生される磁束がコイル状のアンテナ回路４３を貫くことが必要である。このため、この部分には金属が無いことが良い。この開口５０には、金属基材フィルム５と同じ厚さの絶縁性樹脂などを充填してもよい。また、本発明の第３実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板４０をＲＦ−ＩＤ用のインレット等に用いる場合には、例えばＩＣタグを製作するために積層する表面シートや粘着剤によって、この開口５０を塞いでもよい。

本発明の第３実施形態によれば、導体パターン９が一層からなる片面配線のフレキシブルプリント配線基板４０において、コイル状のアンテナ回路４３の外側端子４６とＩＣ用端子４８を接続するためのジャンパー線の機能を、金属基材フィルム５に設けられた島状パターン５１で代替えすることが可能となった。この結果、容易な生産法を用い、複雑な構造物を加えることなく、コイル状の導体パターン９を有するフレキシブルプリント配線基板４０を製造できる。そして、放熱性に優れているとともに配線レイアウトの自由度が向上した、軽量でコンパクトなフレキシブルプリント配線基板４０を提供できる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について、図７および図８を参照して説明する。第４実施形態は、第３実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板４０を用いた非接触型ＩＣカード６０の実施形態である。図７（ａ）は、フレキシブルプリント配線基板４０に形成された内側端子４７とＩＣ用端子４８に、ＲＩ-ＩＤ用のＩＣチップ６１が実装された状態を模式的に示す平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＣ−Ｃ線における断面構造を模式的に示す図である。これらの図は、フレキシブルプリント配線基板４０が、非接触型ＩＣカード６０を製作するためのインレット用に準備された状態である。図８は、非接触型ＩＣカード６０の構成と、その製造方法の概要を説明する図である。

図８に示すように、非接触型ＩＣカード６０は、ＩＣチップ６１が実装されたフレキシブルプリント配線基板４０と、それを表裏から挟むスペーサシート６２、６３と、さらにスペーサシート６２、６３の表面に重ねて設けられる外装シート６４、６５とを有する。
フレキシブルプリント配線基板４０の構成は前述のとおりである。なお、フレキシブルプリント配線基板４０において、ＩＣチップ６１が接続される内側端子４７やＩＣ用端子４８の表面は、はんだ、銀、金等の金属メッキが施されていてがよい。
ＩＣチップ６１には、公知の各種ＲＩ-ＩＤ用のＩＣチップが適用できる。
スペーサシート６２、６３は、熱可塑性材料により形成される。スペーサシート６２、６３及び外装シート６４、６５には、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂（以下、ＰＶＣ樹脂）からなる樹脂シートが用いられる。

非接触型ＩＣカード６０は、フレキシブルプリント配線基板４０と、スペーサシート６２、６３と、外装シート６４、６５とを重ね、加熱・加圧して接合することにより製造される。
本実施形態では、表側の面用のスペーサシート６３には、ＩＣチップ６１の厚みの張出し部に相当する位置に開口が形成されている。本実施形態でのスペーサシート６３は、ＩＣチップ６１の位置に相当する部分にあらかじめ開口が形成されたものが適用される。そして、フレキシブルプリント配線基板４０は、スペーサシート６２、６３が着接される表裏の表面に絶縁性接着剤を施す。その後、フレキシブルプリント配線基板４０をスペーサシート６２、６３で挟み込み、フレキシブルプリント配線基板４０とスペーサシート６２、６３とを貼り合わせる。
スペーサシート６２、６３の厚さは、加熱、加圧されて変形した場合に、フレキシブルプリント配線基板４０の導体パターン９を隙間なく覆い、金属基材フィルム５に設けられた開口５０を埋めることができる厚さに設定されている。
このスペーサシート６２、６３をフレキシブルプリント配線基板４０に貼り合わせた後に、その外側の上下面のそれぞれに、ＰＶＣ樹脂製の２枚の外装シート６４、６５を重ねる。これにより非接触型ＩＣカード６０が構成される。
そして、全体を加熱加圧プレス装置などを用いて接合した後、所定の規格サイズにカットする。これにより、図８（ｂ）に示す一体化した非接触型ＩＣカード６０が完成する。
なお、本実施形態においては、非接触型ＩＣカードを製造する例について説明したが、非接触型ＩＣタグについても同様に製造することができる。

本実施形態における非接触型ＩＣカード６０に適用されるスペーサシート６２、６３や外装シート６４、６５の材料は、上述したものに限定されるものではない。スペーサシート６２、６３や外装シート６４、６５の材質は、積層成形のための加熱温度が比較的低く、ＩＣチップ６１自体と配線接続部への影響が少ないものが用いられる。たとえば、これらの樹脂としては、ＰＶＣ樹脂のほかに、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）や、ポリエチレンテレフタレート−グリコール共重合体（ＰＥＴ−Ｇ）を用いてもよい。また、スペーサシート６２、６３の厚さは、７５〜５００μｍ程度が適用できる。ＩＣチップ６１等は、フレキシブルプリント配線基板４０に実装されると、フレキシブルプリント配線基板４０の表面から張出す。このため、スペーサシート６３の厚さを前述の範囲とすることにより、接着後のスペーサシート６３の厚さを、５０〜５００μｍ程度の範囲に調整することができる。
また、本実施形態では、スペーサシート６２、６３とフレキシブルプリント配線基板４０とが対面する面に接着剤を塗布して積層する例について説明したが、この構成に限定されない。たとえば、スペーサシート６２、６３とフレキシブルプリント配線基板４０の材質を同じにすれば、加熱・加圧成形により接着可能である。この場合には、接着剤を塗布しなくてもよい。
またフレキシブルプリント配線基板４０において、ＩＣチップ６１が接続される内側端子４７やＩＣ用端子４８の表面は、はんだ、銀、金等の金属メッキが施されていてがよい。

本実施形態における非接触型ＩＣカード６０によれば、
ｉ）金属基材フィルム５を有するフレキシブルプリント配線基板４０は、熱やひずみによるカールが少ないか、またはこのカールの修正が容易である。このため、非接触型ＩＣカード６０の製造が容易である。
ii）アンテナ回路４３の外側端子４６とＩＣ用端子４８を接続する配線は、金属基材フィルム５を利用している。このため、ジャンパー配線等を用いる構成に比べ、フレキシブルプリント配線基板４０がコンパクトに仕上がっている。
等の利点がある。

本発明は、金属基材フィルムを備えたフレキシブルプリント配線基板、及びそれを用いた非接触型ＩＣカードに有効な技術である。本発明によれば、フレキシブルプリント配線基板の放熱性と配線レイアウトの自由度の向上を図ることができる。

１：第１実施形態１にかかるフレキシブルプリント配線基板
３：銅箔
４：貫通孔
５：金属基材フィルム
６：有機絶縁膜
７：接着剤層
９：導体パターン
１０：ソルダーマスク
１１：導電性ペースト
１３：ＦＰＣ用接着剤付きテープ
１４：銅箔
１５：保護膜
２１：配線パターン
２２：ランドパターン
２８：チップ部品
２９：ＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ ｏｕｔｌｉｎｅ ｐａｃｋａｇｅ）型半導体部品
３０：ＧＮＤパッド
４０：第２実施形態にかかるフレキシブルプリント配線基板
４１：貫通孔
４３：アンテナ回路
４４：溝
４５：絶縁壁
４６：アンテナ外側端子
４７：アンテナ端子内側
４８：ＩＣ用端子
４９：開口
５０：開口
５１：島状パターン
１１１：導電ペーストスルーホール
１１２：導電ペーストスルーホール
１１３：銅めっき層
１１４：絶縁性樹脂層
６０：非接触型ＩＣカード
６１：ＩＣチップ
６２，６３：スペーサシート
６４，６５：外装シート

Claims (15)

1. 有機絶縁膜で被覆された金属基材フィルムと、
   前記有機絶縁膜に積層された接着剤層と、
   導電体箔により形成され前記接着剤層に積層された導体パターンと、
   を有し、
   前記金属基材フィルムと前記有機絶縁膜と前記接着剤層とを一連に貫通して前記導体パターンに達する貫通孔が形成され、前記貫通孔には、前記導体パターンと前記金属基材フィルムとを導通する導電材料が設けられることを特徴とするフレキシブルプリント配線基板。
2. 前記貫通孔は、前記導体パターンを貫通し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プリント配線基板。
3. 前記導電材料が絶縁性樹脂層で被覆されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブルプリント配線基板。
4. 前記貫通孔に充填される前記導電材料は、導電性ペーストであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線基板。
5. 前記導電材料は、金属めっきにより形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線基板。
6. 前記金属めっきは、銅めっきと金めっきの積層構造を有することを特徴とする請求項５に記載のフレキシブルプリント配線基板。
7. 前記金属基材フィルムは、厚さが０．０３〜０．８ｍｍのアルミニウム箔であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線基板。
8. 前記金属基材フィルムに電気的に導通する前記導体パターンは、グランド配線であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線基板。
9. 前記導体パターンの少なくとも２か所が、前記貫通孔に設けられた前記導電材料と前記金属基材フィルムを経由して電気的に導通していることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のフレキシブルプリント配線基板。
10. 前記金属基材フィルムには溝が形成されるとともに、前記溝によって互いに電気的に絶縁された複数の部分が形成され、
    前記導体パターンの前記少なくとも２か所は、前記金属基材フィルムの前記複数の部分のうちの１つを経由して電気的に導通していることを特徴とする請求項９に記載のフレキシブルプリント配線基板。
11. 前記溝には、絶縁性樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブルプリント配線基板。
12. 請求項１０または１１に記載のフレキシブルプリント配線基板を有することを特徴とする非接触型ＩＣカード。
13. 前記導体パターンが形成するコイル状のアンテナ回路と、
    前記金属基材フィルムの前記複数の部分のうちの１つ部分とが電気的に導通していることを特徴とする請求項１２に記載の非接触型ＩＣカード。
14. 前記１つの部分が、前記フレキシブルプリント配線基板を平面視した際に、前記コイル状のアンテナ回路の外側から内側に亘る領域に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の非接触型ＩＣカード。
15. 前記金属基材フィルムは、平面視した際に、前記コイル状のアンテナ回路の内側の領域が開口していることを特徴とする請求項１３または１４に記載の非接触型ＩＣカード。

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