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WO2018159023A1 - フレキシブルプリント配線板、接続体の製造方法及び接続体 - Google Patents

フレキシブルプリント配線板、接続体の製造方法及び接続体 Download PDF

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Publication number
WO2018159023A1
WO2018159023A1 PCT/JP2017/041019 JP2017041019W WO2018159023A1 WO 2018159023 A1 WO2018159023 A1 WO 2018159023A1 JP 2017041019 W JP2017041019 W JP 2017041019W WO 2018159023 A1 WO2018159023 A1 WO 2018159023A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrode
wiring board
printed wiring
flexible printed
base film
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/041019
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勝成 御影
山本　正道
潤一 岡上
上田　宏
Original Assignee
住友電気工業株式会社
住友電工プリントサーキット株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 住友電気工業株式会社, 住友電工プリントサーキット株式会社 filed Critical 住友電気工業株式会社
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Priority to CN201780014718.8A priority patent/CN108811523B/zh
Priority to JP2018516592A priority patent/JP6959226B2/ja
Priority to US16/080,759 priority patent/US11178755B2/en
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Definitions

  • the present invention relates to a flexible printed wiring board, a method for manufacturing a connection body, and a connection body.
  • This flexible printed wiring board has, for example, a base film and an electrode laminated on one surface of the base film and having a low melting point metal layer on the outer surface.
  • This flexible printed wiring board is hot-pressed with an electronic component, so that the electrode of the flexible printed wiring board and the electrode of the electronic component are joined with an alloy and electrically connected to the electronic component (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-208903). See the official gazette).
  • a flexible printed wiring board is a flexible printed wiring board including an insulating base film and an electrode laminated on one surface of the base film, and the electrode is low on the surface.
  • a plate-like or belt-like rigid member that has a melting point metal layer and is electrically insulated from the electrode is provided in a region facing the electrode on the other surface side of the base film.
  • connection body which concerns on the other one aspect
  • mode of this invention manufactures the connection body of the said flexible printed wiring board and the electronic component which has the other electrode electrically connected with the electrode of the said flexible printed wiring board.
  • a method comprising a hot pressing step of hot pressing the flexible printed wiring board and the electronic component.
  • a connection body according to another aspect of the present invention is a connection body between the flexible printed wiring board and an electronic component having another electrode electrically connected to an electrode of the flexible printed wiring board, The electrode of the flexible printed wiring board and the electrode of the electronic component are joined with an alloy.
  • the flexible printed wiring board described in the above publication is a multilayer flexible printed wiring board having a circuit pattern on the surface opposite to the side on which the electrodes of the base film are disposed. As shown in FIG. 7, such a flexible printed wiring board 101 is opposed to the electrode 103 and the circuit pattern forming region Z1 in which the circuit pattern 104 facing the electrode 103 is disposed on the other surface of the base film 102. A circuit pattern non-formation region Z2 having no circuit pattern 104 to be formed is formed.
  • the pressure applied to the electrode 103 and the electrode of the electronic component that exist at a position corresponding to the circuit pattern non-formation region Z2 corresponds to the circuit pattern formation region Z1. It becomes smaller than the pressure applied to the electrode 103 existing at the position and the electrode of the electronic component.
  • the base film 102 of the flexible printed wiring board 101 has flexibility and flexibility, the base film 102 bends at a portion corresponding to the circuit pattern non-formation region Z2 during hot pressing. As a result, the pressure applied to the electrode 103 existing at the position corresponding to the circuit pattern non-formation region Z2 and the electrode of the electronic component is reduced.
  • the bonding strength between the electrode 103 and the electrode 112 of the electronic component 111 at the position corresponding to the circuit pattern non-formation region Z2 is low, and the circuit pattern is not formed.
  • the bonding strength between the electrodes at the position corresponding to the region Z2 tends to be insufficient.
  • This invention is made
  • the flexible printed wiring board according to the present invention can sufficiently increase the bonding strength with electronic components. Moreover, the manufacturing method of the connection body which concerns on this invention can manufacture the connection body whose junction strength between electrodes is high enough. Furthermore, the connection body according to the present invention has a sufficiently high bonding strength between the electrodes.
  • a flexible printed wiring board is a flexible printed wiring board including an insulating base film and an electrode laminated on one surface of the base film, and the electrode is low on the surface.
  • a plate-like or belt-like rigid member that has a melting point metal layer and is electrically insulated from the electrode is provided in a region facing the electrode on the other surface side of the base film.
  • the flexible printed wiring board has a plate-like or belt-like rigid member electrically insulated from the electrode in a region facing the electrode on the other surface side of the base film, the electrical connection of the electrode
  • the rigidity of the region facing the electrode on the other surface side of the base film can be increased without affecting the structure. Therefore, when the flexible printed wiring board joins the electrode and the other electrode of the electronic component, for example, by hot pressing, the bending of the base film to the other surface side is suppressed. It is possible to sufficiently increase the bonding strength.
  • a circuit pattern disposed on the other surface side of the base film is further provided, and the rigid member is electrically insulated from the circuit pattern and provided at a position that does not overlap the circuit pattern in plan view.
  • the circuit board further includes a circuit pattern disposed on the other surface side of the base film, and the rigid member is electrically insulated from the circuit pattern and provided at a position not overlapping the circuit pattern in plan view. Since the rigid member and the circuit pattern can equalize the pressure during hot pressing, the overall bonding strength between the electrode of the flexible printed wiring board and the electrode of the electronic component can be easily and It can certainly be increased.
  • the electrodes are linearly formed in a plan view, and the rigid member is a dummy circuit disposed in parallel or perpendicular to the electrodes in a plan view, and an average interval between adjacent circuits of the dummy circuit is 200 ⁇ m. It may be the following.
  • the electrode is formed in a straight line shape in plan view, and the rigid member is a dummy circuit arranged in parallel or perpendicular to the electrode in plan view, and between the adjacent circuits of the dummy circuit.
  • the average interval is 200 ⁇ m or less, it is easy to improve the pressure uniformity during hot pressing by the rigid member, and further increase the overall bonding strength between the electrode of the flexible printed wiring board and the electrode of the electronic component. Can do.
  • connection body which concerns on the other one aspect
  • mode of this invention manufactures the connection body of the said flexible printed wiring board and the electronic component which has the other electrode electrically connected with the electrode of the said flexible printed wiring board.
  • a method comprising a hot pressing step of hot pressing the flexible printed wiring board and the electronic component.
  • connection body Since the manufacturing method of the connection body includes a hot pressing step of hot pressing the flexible printed wiring board and the electronic component, a connection body having a sufficiently high bonding strength between the electrode of the flexible printed wiring board and the electrode of the electronic component is provided. Can be manufactured.
  • a connection body according to another aspect of the present invention is a connection body between the flexible printed wiring board and an electronic component having another electrode electrically connected to an electrode of the flexible printed wiring board, The electrode of the flexible printed wiring board and the electrode of the electronic component are joined with an alloy.
  • connection body has a sufficiently high bonding strength between the electrodes because the electrodes of the flexible printed wiring board and the electrodes of the electronic component are bonded with an alloy.
  • the “rigid member” refers to a member having higher rigidity than the base film.
  • [Flexible printed wiring board] 1 and 2 includes an insulating base film 2 and an electrode 3 laminated on one surface of the base film 2.
  • the flexible printed wiring board 1 includes a plate-like or belt-like rigid member 4 that is electrically insulated from the electrode 3 in a region facing the electrode 3 on the other surface side of the base film 2.
  • the flexible printed wiring board 1 has a first circuit pattern (not shown) laminated on one surface of a base film 2, and an adhesive layer and a cover layer (any one) on the outer surface side of the first circuit pattern. Are also laminated).
  • the flexible printed wiring board 1 has a land portion where the first circuit pattern is exposed on the outer surface at a predetermined position, and this land portion constitutes a main body 3 a of the electrode 3.
  • the main body 3a is exposed to the outer surface side by removing the adhesive layer and the cover layer in a predetermined region of the base film 2, for example.
  • the electrode 3 includes a main body 3a constituted by the land portion, and a low melting point metal layer 3b which is laminated on the surface of the main body 3a and constitutes the outermost layer of the electrode 3a.
  • the flexible printed wiring board 1 is configured such that a connection body can be configured by joining the electrode 3 and the electrode of the electronic component with an alloy by hot pressing with an electronic component such as an IC chip, for example.
  • the “low melting point metal layer” refers to a layer mainly composed of a metal having a melting point lower than that of the main body 3a.
  • the “main component” refers to a component having the highest content, for example, a component having a content of 50% by mass or more.
  • the flexible printed wiring board 1 includes a circuit pattern (second circuit pattern 5), a rigid member 4, an adhesive layer 6 and a cover layer 7 on the other surface side of the base film 2.
  • One surface of the adhesive layer 6 is in contact with the rigid member 4, the second circuit pattern 5, and the region of the base film 2 where the rigid member 4 and the second circuit pattern 5 are not laminated.
  • the cover layer 7 is laminated on the other surface of the adhesive layer 6.
  • the base film 2 has flexibility and softness.
  • the base film 2 contains a synthetic resin as a main component.
  • the main component of the base film 2 include soft materials such as polyimide, liquid crystal polyester, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and fluororesin. Among these, polyimide that is excellent in insulation, flexibility, heat resistance, and the like is preferable.
  • the base film 2 may be made porous and may contain a filler, an additive, and the like.
  • the thickness of the base film 2 is not particularly limited, for example, the lower limit of the average thickness of the base film 2 is preferably 5 ⁇ m, and more preferably 12 ⁇ m.
  • the upper limit of the average thickness of the base film 2 is preferably 2 mm, and more preferably 1.6 mm. If the average thickness of the base film 2 is smaller than the above lower limit, the strength of the base film 2 may be insufficient. On the other hand, when the average thickness of the base film 2 exceeds the above upper limit, there is a possibility that it may be difficult to apply to an electronic device that is required to be thin, and flexibility may be insufficient.
  • the main body 3a of the electrode 3 is formed by the land portion where the first circuit pattern is exposed to the outer surface at a predetermined position, and is made of the same material as the first circuit pattern.
  • the main component of the main body 3a is not particularly limited as long as it has conductivity, and examples thereof include copper, silver, platinum, and nickel. Further, the main body 3a may have a surface plated.
  • the main body 3a is formed by, for example, a subtractive method in which a metal layer is laminated on one surface of the base film 2 by metal foil, metal vapor deposition, metal fine particle sintering, etc., and a mask pattern such as a resist pattern is applied to the metal layer for etching.
  • the low melting point metal layer 3b is a plating layer formed by, for example, plating mainly containing tin (Sn) on the surface of the main body 3a.
  • the low melting point metal layer 3b may be laminated on at least the surface of the main body 3a opposite to the surface on which the base film 2 is laminated. From the viewpoint of sufficiently increasing the bonding strength with an electronic component (not shown), the main body It is preferable to laminate
  • the electrode 3 is formed with a substantially uniform thickness over the entire region.
  • the lower limit of the average thickness of the electrode 3 is preferably 2 ⁇ m and more preferably 5 ⁇ m.
  • the upper limit of the average thickness of the electrode 3 is preferably 50 ⁇ m, and more preferably 40 ⁇ m.
  • the average thickness is smaller than the lower limit, it may be difficult to join the electrode of the electronic component.
  • the average thickness exceeds the upper limit, the electrode 3 becomes unnecessarily thick, and there is a possibility that the thinning of the flexible printed wiring board 1 cannot be sufficiently promoted.
  • “average thickness” refers to an average value of thicknesses at arbitrary 10 points.
  • the electrode 3 is formed, for example, in a straight line shape in plan view.
  • the flexible printed wiring board 1 is provided with a plurality of electrodes 3 on one surface of a base film 2.
  • the plurality of electrodes 3 as a whole are arranged in a substantially rectangular ring shape, and the extending direction of each linear portion of the square ring and the width direction of the electrode 3 are arranged in parallel.
  • the electrodes 3 are arranged at substantially equal pitches in the extending direction of each of the square annular linear portions.
  • the upper limit of the average pitch is preferably 120 ⁇ m, and more preferably 100 ⁇ m.
  • the “average pitch” refers to an average value of arbitrary 10 points.
  • the width of the plurality of electrodes 3 is substantially equal.
  • the lower limit of the average width of the plurality of electrodes 3 is preferably 3 ⁇ m and more preferably 5 ⁇ m.
  • the upper limit of the average width is preferably 100 ⁇ m, and more preferably 80 ⁇ m. If the average width is smaller than the lower limit, the bonding strength with the electrode of the electronic component may not be sufficiently obtained. On the other hand, when the average width exceeds the upper limit, the joining area of the flexible printed wiring board 1 becomes unnecessarily large, and there is a possibility that miniaturization of the flexible printed wiring board 1 cannot be promoted sufficiently.
  • the low melting point metal layer 3b is formed with a substantially uniform thickness on the surface of the main body 3a.
  • the lower limit of the average thickness of the low melting point metal layer 3b is preferably 0.05 ⁇ m, and more preferably 0.10 ⁇ m.
  • the upper limit of the average thickness of the low melting point metal layer 3b is preferably 5.0 ⁇ m, and more preferably 2.0 ⁇ m. If the average thickness is smaller than the lower limit, the bonding strength with the electrode of the electronic component may be insufficient. On the contrary, when the average thickness exceeds the upper limit, the amount of the low melting point metal becomes unnecessarily large, and there is a possibility that the adjacent electrodes 3 are short-circuited in a joined state with the electronic component.
  • the second circuit pattern 5 is disposed at least in a part of the region facing the electrode 3 in plan view.
  • the second circuit pattern 5 is formed by laminating a metal layer on the other surface of the base film 2 by, for example, metal foil, metal vapor deposition, sintering of metal fine particles, and the like. It may be formed by the active method or may be formed by the semi-additive method. Further, the second circuit pattern 5 may be formed by printing a paste, an ink, or the like containing a metal such as copper, silver, or nickel.
  • the arrangement pattern of the second circuit pattern 5 is not particularly limited, and can be appropriately designed as necessary.
  • the second circuit pattern 5 is preferably arranged in parallel so that the longitudinal direction of the electrode 3 is parallel to the axis in a region facing the electrode 3 in plan view.
  • the second circuit pattern 5 may be arranged in parallel so that the longitudinal direction and the axis of the electrode 3 are perpendicular to each other in a region facing the electrode 3 in plan view.
  • the second circuit patterns 5 are preferably arranged at an equal pitch in a region facing the electrodes 3 in plan view.
  • the second circuit pattern 5 preferably has a substantially uniform thickness at least in a region facing the electrode 3 in plan view.
  • the average thickness of the second circuit pattern 5 can be set to 2 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, for example.
  • the average interval between adjacent circuits As an upper limit, 200 micrometers is preferable and 150 micrometers is more preferable.
  • the lower limit of the average interval between adjacent circuits can be set to 10 ⁇ m, for example.
  • the rigid member 4 is preferably provided at a position that is electrically insulated from the second circuit pattern 5 and does not overlap the second circuit pattern 5 in plan view. As described above, the rigid member 4 and the second circuit pattern 5 are provided in a position that is electrically insulated from the second circuit pattern 5 and does not overlap the second circuit pattern 5 in plan view. Therefore, the pressure during hot pressing can be made uniform, so that the overall bonding strength between the electrode 3 of the flexible printed wiring board 1 and the electrode of the electronic component can be easily and reliably increased.
  • the rigid member 4 is directly laminated on the other surface of the base film 2, so that the rigid member 4 is disposed so as to directly face the electrode 3 with the base film 2 interposed therebetween.
  • the rigid member 4 is directly laminated on the other surface of the base film 2, thereby forming the same layer as the second circuit pattern 5. Since the rigid member 4 is formed in the same layer as the second circuit pattern 5, it is easy to equalize the pressure applied to the electrode 3 during the hot pressing by the rigid member 4 and the second circuit pattern 5. It is easy to join the flexible printed wiring board 1 and the electronic component more accurately with a sufficient strength by suppressing variations in the joining strength.
  • the lower limit of the average thickness of the rigid member 4 is preferably 2 ⁇ m and more preferably 5 ⁇ m.
  • the upper limit of the average thickness of the rigid member 4 is preferably 50 ⁇ m, and more preferably 40 ⁇ m. If the average thickness is smaller than the lower limit, the rigidity of the base film may not be sufficiently increased. On the contrary, if the average thickness exceeds the upper limit, the rigid member 4 becomes unnecessarily thick, and there is a possibility that the thinning of the flexible printed wiring board 1 cannot be promoted sufficiently.
  • the rigid member 4 and the second circuit pattern 5 are preferably equal in thickness.
  • the upper limit of the difference (absolute value) in the average thickness between the rigid member 4 and the second circuit pattern 5 is preferably 5 ⁇ m, and more preferably 3 ⁇ m.
  • the difference of the said average thickness is so preferable that it is small, and can set it as 0 micrometer as the minimum.
  • the material of the rigid member 4 is not particularly limited as long as the rigidity of the rigid member 4 can be kept higher than the rigidity of the base film 2, and examples thereof include glass epoxy and metal.
  • the flexible printed wiring board 1 for example, one rigid member 4 having a rectangular shape in plan view may be laminated on the other surface of the base film 2.
  • the rigid member 4 is preferably a dummy circuit disposed in parallel. That is, the flexible printed wiring board 1 preferably includes a plurality of linear rigid members 4 arranged in parallel in a region facing the electrode 3 in plan view. In this case, it is preferable that the plurality of rigid members 4 and the second circuit pattern 5 are disposed so as to include the entire region facing the electrode 3 on the other surface side of the base film 2.
  • the plurality of rigid members 4 are preferably arranged in parallel with the electrodes 3 in plan view.
  • the some rigid member 4a may be arrange
  • the upper limit of the average interval is preferably 200 ⁇ m, and more preferably 150 ⁇ m. If the average interval exceeds the upper limit, it may not be possible to sufficiently promote uniform pressure applied to the electrode 3 during hot pressing. On the other hand, when the average interval is equal to or less than the upper limit, it is easy to improve the pressure uniformity during the hot pressing by the rigid member 4, and the whole of the electrode of the flexible printed wiring board 1 and the electrode of the electronic component is easy. Therefore, it is possible to easily increase the bonding strength.
  • interval it can be set as 10 micrometers, for example.
  • the rigid member 4 is a dummy circuit arranged in parallel so that the longitudinal direction of the electrode 3 is parallel or perpendicular to the electrode 3 at least in a region facing the electrode 3, the rigid member 4 and the second circuit
  • the pattern 5 is preferably arranged in parallel in a region facing the electrode 3 in plan view. In this case, it is preferable that the distance between adjacent circuits of the dummy circuit and the second circuit pattern 5 is equal.
  • the upper limit of the average distance between the dummy circuit and the adjacent circuit of the second circuit pattern 5 is preferably 200 ⁇ m, and more preferably 150 ⁇ m.
  • the rigid member 4 and the second circuit pattern 5 can easily improve the uniform pressure during hot pressing.
  • interval it can be set as 10 micrometers, for example.
  • the main component of the rigid member 4 is preferably the same as the main component of the second circuit pattern 5.
  • the rigid member 4 and the second circuit pattern 5 can be simultaneously formed by the same method. Manufacturing can be facilitated. Further, since the main components of the rigid member 4 and the second circuit pattern 5 are the same, it is easy to equalize the pressure applied to the electrode 3 during hot pressing.
  • the lower limit of the average width of the rigid member 4 is preferably 10 ⁇ m, and more preferably 20 ⁇ m.
  • the upper limit of the average width is preferably 100 ⁇ m, and more preferably 70 ⁇ m. If the average width is smaller than the lower limit, it may be difficult to sufficiently increase the rigidity of the base film. Conversely, if the average width exceeds the upper limit, the flexibility of the flexible printed wiring board 1 may be hindered.
  • Adhesive layer Although it does not specifically limit as an adhesive agent which comprises the adhesive bond layer 6, What was excellent in the softness
  • the cover layer 7 has an insulating property.
  • the cover layer 7 is a resin layer mainly composed of synthetic resin.
  • the main component of the cover layer 7 is not particularly limited, and can be the same as the main component of the base film 2.
  • the lower limit of the average thickness of the cover layer 7 is preferably 5 ⁇ m and more preferably 10 ⁇ m.
  • the upper limit of the average thickness of the cover layer 7 is preferably 60 ⁇ m, and more preferably 40 ⁇ m. If the average thickness of the cover layer 7 is smaller than the lower limit, the insulating property may be insufficient. On the contrary, when the average thickness of the cover layer 7 exceeds the upper limit, the flexibility of the flexible printed wiring board 1 may be insufficient.
  • the flexible printed wiring board 1 has a plate-like or belt-like rigid member 4 electrically insulated from the electrode 3 in a region facing the electrode 3 on the other surface side of the base film 2,
  • the rigidity of the region facing the electrode 3 on the other surface side of the base film 2 can be increased without affecting the general connection structure. Therefore, when the flexible printed wiring board 1 joins the electrode 3 and the other electrode of the electronic component by, for example, hot pressing, the bending of the base film to the other surface side is suppressed. The bonding strength between them can be sufficiently increased.
  • connection body 21 the flexible printed wiring board 1 of FIG. 1 and an electronic component 11 having another electrode 13 electrically connected to the electrode 3 of the flexible printed wiring board 1.
  • a method for manufacturing the connection body 21 will be described.
  • the manufacturing method of the connection body includes a hot pressing step of hot pressing the flexible printed wiring board 1 and the electronic component 11.
  • the electronic component 11 connected to the flexible printed wiring board 1 will be described.
  • the electronic component 11 is a semiconductor chip such as an IC chip, for example.
  • the electronic component 11 includes a substrate 12 and an electrode 13 stacked on the substrate 12.
  • the electrodes 13 are arranged in substantially the same shape and at the same intervals as the electrodes 3 of the flexible printed wiring board 1 so that the outer surfaces of the electrodes 3 of the flexible printed wiring board 1 are brought into contact with each other.
  • the material of the substrate 12 is not particularly limited, and examples thereof include rigid materials such as glass epoxy and soft materials such as synthetic resins. Among these, a rigid material that facilitates uniform pressure during hot pressing is preferable.
  • examples of the main component of the electrode 13 include metals such as gold, silver, tin, and nickel.
  • the electrode 3 of the flexible printed wiring board 1 can be easily and surely bonded by Au—Sn eutectic bonding.
  • Gold (Au) is preferred.
  • As the configuration of the electrode 3 of the flexible printed wiring board 1 and the electrode 13 of the electronic component 11 capable of Au—Sn eutectic bonding for example, a configuration in which a gold plating layer is laminated on the outer surface of the electrode body can be adopted. It is.
  • Hot press process In the hot press process, as shown in FIG. 5, the flexible printed wiring board 1 and the electronic component 11 are placed with the outer surfaces of the electrodes 3 of the flexible printed wiring board 1 and the electrodes 13 of the electronic component 11 facing each other. Hot press. Through the hot pressing step, the low melting point metal layer 3b of the flexible printed wiring board 1 and a part of the outer surface side of the electrode 13 of the electronic component 11 are melted, and the electrodes are bonded with an alloy by, for example, Au—Sn eutectic bonding. The As a result, as shown in FIG. 6, a connection body 21 made of, for example, an Au—Sn eutectic alloy and having a joint portion 22 for joining the electrode 3 of the flexible printed wiring board 1 and the electrode 13 of the electronic component 11 is manufactured. Is done.
  • the lower limit of the hot press temperature in the hot press step is preferably 250 ° C, and more preferably 270 ° C.
  • an upper limit of the said hot press temperature 500 degreeC is preferable and 470 degreeC is more preferable. If the said hot press temperature is less than the said minimum, there exists a possibility that the joining strength of electrodes may become inadequate. On the contrary, when the said hot press temperature exceeds the said upper limit, the said hot press temperature will become high unnecessarily and there exists a possibility that the connection body 21 may deteriorate.
  • the lower limit of the pressure in the hot pressing step is preferably 2 MPaG and more preferably 5 MPaG.
  • the upper limit of the pressure is preferably 50 MPaG, and more preferably 30 MPaG. If the pressure is less than the lower limit, the bonding strength between the electrodes may be insufficient. Conversely, when the pressure exceeds the upper limit, the connection body 21 may be deteriorated.
  • the lower limit of the hot pressing time in the hot pressing step is preferably 0.2 seconds, and more preferably 0.4 seconds.
  • the upper limit of the hot press time is preferably 20 seconds and more preferably 10 seconds. If the hot press time is less than the lower limit, the bonding strength between the electrodes may be insufficient. On the contrary, when the said hot press time exceeds the said upper limit, there exists a possibility that the production efficiency of the connection body 21 may fall or the connection body 21 may deteriorate.
  • connection body 21 Since the manufacturing method of the said connection body is equipped with the hot press process which heat-presses the said flexible printed wiring board 1 and the electronic component 11, the joining strength of the electrode 3 of the said flexible printed wiring board 1 and the electrode 13 of the electronic component 11 is sufficient. A sufficiently high connecting body 21 can be manufactured easily and reliably.
  • connection body 21 between the flexible printed wiring board 1 and an electronic component 11 having another electrode 13 electrically connected to the electrode 3 of the flexible printed wiring board 1 will be described. To do.
  • the electrode 3 of the flexible printed wiring board 1 and the electrode 13 of the electronic component 11 are bonded with an alloy, and in detail, a eutectic alloy is bonded.
  • the connection body 21 has a joint portion 22 that joins the electrode 3 of the flexible printed wiring board 1 and the electrode 13 of the electronic component 11.
  • the joint portion 22 is formed of, for example, an Au—Sn eutectic alloy.
  • the joint 22 connects the main body 3 a of the electrode 3 of the flexible printed wiring board 1 and the electrode 13 of the electronic component 11. Further, the joint portion 22 is gradually widened from the thickness direction proximal end side of the main body 3a toward the distal end side and gradually from the thickness direction proximal end side of the electrode 13 of the electronic component 11 toward the distal end side, The width is the largest at an intermediate position between the main body 3 a and the electrode 13.
  • the Au content in the joint portion 22 can be, for example, 50% by mass or more and 95% by mass or less, and 60% by mass or more and 93% by mass or less. Is more preferable.
  • the Sn content in the joint portion 22 is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 7% by mass or more and 40% by mass or less.
  • the joint portion 22 is formed of an Au—Sn eutectic alloy
  • a part of the outer surface side of the electrode 13 of the electronic component 11 is melted during the above-described hot pressing, and the Au contained in the outer surface side is a low melting point metal.
  • a eutectic alloy is formed with Sn contained in the layer 3b.
  • connection body 21 since the electrode 3 of the flexible printed wiring board 1 and the electrode 13 of the electronic component 11 are bonded with an alloy, the bonding strength between the electrodes is sufficiently high.
  • the flexible printed wiring board has an electrode laminated on one surface of the base film, the electrode has a low melting point metal layer on the surface, and is opposed to the electrode on the other surface side of the base film.
  • the other configurations are not particularly limited.
  • the flexible printed wiring board need not have a two-layer structure having conductive patterns on both sides of the base film, and may be a multilayer flexible printed wiring board having three or more layers.
  • the flexible printed wiring board may be a single-layer flexible printed wiring board that does not have a circuit pattern on the other surface side of the base film.
  • the circuit pattern does not necessarily have to exist in a region facing the electrode.
  • the dummy circuit is disposed so as to include the entire region facing the electrode.
  • the specific configuration is not limited to the configuration of the above-described embodiment.
  • a dummy circuit made of copper foil having an average width of 50 ⁇ m and an average thickness of 30 ⁇ m was laminated in parallel on the other surface of the base film so as to be parallel to the electrodes in plan view at an average interval of 100 ⁇ m.
  • an average thickness (an average based on the other surface of the base film) on the surface of the dummy circuit (the surface not in contact with the base film) and the other surface on which the dummy circuit of the base film is not laminated.
  • An adhesive layer having a thickness of 50 ⁇ m and a cover layer having an average thickness of 25 ⁇ m mainly composed of polyimide were laminated in this order.
  • a gold foil electrode having an average thickness of 30 ⁇ m and the same width as the electrode of the flexible printed wiring board is arranged in parallel at the same pitch as the electrode of the flexible printed wiring board on the surface of a substrate having an average thickness of 200 ⁇ m mainly composed of silicon. And a test material imitating an electronic component was manufactured.
  • connection body The flexible printed wiring board and the electronic component were hot-pressed under the conditions of a press temperature of 400 ° C., a pressure of 20 MPaG, and a press time of 5 seconds. 1 connection body was manufactured.
  • no. 1-No. 14 can sufficiently equalize the pressure applied to the electrode at the time of hot pressing by the rigid member, so that the adhesive strength, the connection reliability, and the insulation between the electrode of the flexible printed wiring board and the electrode of the electronic component can be increased. Is also high enough.
  • no. 15 and no. No. 16 has a relatively large average interval between dummy circuits of 250 ⁇ m, so that the pressure applied to the electrodes is insufficient in the area between the circuits, so that the electrode of the flexible printed wiring board and the electrode of the electronic component are eutectic alloy. Bonding cannot be performed, and adhesion strength and connection reliability between these electrodes are insufficient.

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Abstract

本発明の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、このベースフィルムの一方の面に積層される電極とを備えるフレキシブルプリント配線板であって、上記電極が表面に低融点金属層を有し、上記ベースフィルムの他方の面側の上記電極と対向する領域に、上記電極と電気的に絶縁された板状又は帯状の剛性部材を有する。

Description

フレキシブルプリント配線板、接続体の製造方法及び接続体
　本発明は、フレキシブルプリント配線板、接続体の製造方法及び接続体に関する。
　本出願は、２０１７年３月１日出願の日本出願第２０１７－０３８８１２号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　電子部品等の電気回路を構成するためにフレキシブルプリント配線板が広く用いられている。このフレキシブルプリント配線板は、例えばベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面に積層され、外面に低融点金属層を有する電極とを有している。このフレキシブルプリント配線板は、電子部品と熱プレスされることで、フレキシブルプリント配線板の電極及び電子部品の電極が合金で接合され、電子部品と電気的に接続される（特開２０００－２０８９０３号公報参照）。
特開２０００－２０８９０３号公報
　本発明の一態様に係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、このベースフィルムの一方の面に積層される電極とを備えるフレキシブルプリント配線板であって、上記電極が表面に低融点金属層を有し、上記ベースフィルムの他方の面側の上記電極と対向する領域に、上記電極と電気的に絶縁された板状又は帯状の剛性部材を有する。
　本発明の他の一態様に係る接続体の製造方法は、当該フレキシブルプリント配線板と、当該フレキシブルプリント配線板の電極と電気的に接続される他の電極を有する電子部品との接続体の製造方法であって、当該フレキシブルプリント配線板及び電子部品を熱プレスする熱プレス工程を備える。
　本発明の他の一態様に係る接続体は、当該フレキシブルプリント配線板と、当該フレキシブルプリント配線板の電極に電気的に接続される他の電極を有する電子部品との接続体であって、当該フレキシブルプリント配線板の電極及び電子部品の電極が合金で接合されている。
本発明の一実施形態に係るフレキシブルプリント配線板を示す模式的平面図である。 図１のフレキシブルプリント配線板の模式的部分断面図である。 図１のフレキシブルプリント配線板の電極及び剛性部材の配置関係を示す模式的拡大平面図である。 図３の電極及び剛性部材の配置関係の変形例を示す模式的拡大平面図である。 図１のフレキシブルプリント配線板を用いた接続体の製造方法の熱プレス工程を示す模式的部分断面図である。 図１のフレキシブルプリント配線板を用いた接続体の製造方法の熱プレス工程後の状態を示す模式的部分断面図である。 従来のフレキシブルプリント配線板を示す模式的部分断面図である。 図７のフレキシブルプリント配線板を用いた接続体の製造方法の熱プレス工程後の状態を示す模式的部分断面図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　上記公報に記載のフレキシブルプリント配線板は、ベースフィルムの電極が配設される側と反対側の面に回路パターンを有する多層フレキシブルプリント配線板である。図７に示すように、このようなフレキシブルプリント配線板１０１は、ベースフィルム１０２の他方の面に、電極１０３に対向する回路パターン１０４が配設される回路パターン形成領域Ｚ１と、電極１０３に対向する回路パターン１０４を有しない回路パターン非形成領域Ｚ２とが形成されている。
　そのため、このフレキシブルプリント配線板１０１を電子部品と熱プレスすると、回路パターン非形成領域Ｚ２に対応する位置に存在する電極１０３と電子部品の電極とに加わる圧力が、回路パターン形成領域Ｚ１に対応する位置に存在する電極１０３と電子部品の電極とに加わる圧力よりも小さくなる。つまり、フレキシブルプリント配線板１０１はベースフィルム１０２が可撓性及び柔軟性を有しているため、熱プレス時にこのベースフィルム１０２が回路パターン非形成領域Ｚ２に対応する部分で撓み等を生じ、これにより回路パターン非形成領域Ｚ２に対応する位置に存在する電極１０３と電子部品の電極とに加わる圧力が小さくなる。
　その結果、このフレキシブルプリント配線板１０１は、図８に示すように、回路パターン非形成領域Ｚ２に対応する位置における電極１０３と電子部品１１１の電極１１２との接合強度が低くなり、回路パターン非形成領域Ｚ２に対応する位置における電極間の接合強度が不十分となりやすい。
　本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、電子部品との接合強度を十分に高めることができるフレキシブルプリント配線板の提供を課題とする。また、本発明は、電極間の接合強度が十分に高い接続体の製造方法及び接続体の提供を課題とする。
［発明の効果］
　本発明に係るフレキシブルプリント配線板は、電子部品との接合強度を十分に高めることができる。また、本発明に係る接続体の製造方法は、電極間の接合強度が十分に高い接続体を製造することができる。さらに、本発明に係る接続体は、電極間の接合強度が十分に高い。
［本発明の実施形態の説明］
　最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
　本発明の一態様に係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、このベースフィルムの一方の面に積層される電極とを備えるフレキシブルプリント配線板であって、上記電極が表面に低融点金属層を有し、上記ベースフィルムの他方の面側の上記電極と対向する領域に、上記電極と電気的に絶縁された板状又は帯状の剛性部材を有している。
　当該フレキシブルプリント配線板は、上記ベースフィルムの他方の面側の上記電極と対向する領域に、上記電極と電気的に絶縁された板状又は帯状の剛性部材を有するので、上記電極の電気的接続構造に影響を及ぼすことなく、上記ベースフィルムの他方の面側における上記電極と対向する領域の剛性を高めることができる。そのため、当該フレキシブルプリント配線板は、例えば熱プレス加工によって上記電極と電子部品の他の電極とを接合する場合に、上記ベースフィルムの他方の面側への撓み等が抑制されるので、電極間の接合強度を十分に高めることができる。
　上記ベースフィルムの他方の面側に配設される回路パターンをさらに備え、上記剛性部材が、上記回路パターンと電気的絶縁状態で、平面視で上記回路パターンと重ならない位置に設けられているとよい。このように、上記ベースフィルムの他方の面側に配設される回路パターンをさらに備え、上記剛性部材が、上記回路パターンと電気的絶縁状態で、平面視で上記回路パターンと重ならない位置に設けられていることによって、上記剛性部材及び回路パターンによって熱プレス時の圧力の均一化を図ることができるので、当該フレキシブルプリント配線板の電極と電子部品の電極との全体的な接合強度を容易かつ確実に高めることができる。
　上記電極が平面視直線状に形成されており、上記剛性部材が、平面視で上記電極と平行又は垂直に配設されるダミー回路であり、上記ダミー回路の隣接する回路間の平均間隔が２００μｍ以下であるとよい。このように、上記電極が平面視直線状に形成されており、上記剛性部材が、平面視で上記電極と平行又は垂直に配設されるダミー回路であり、上記ダミー回路の隣接する回路間の平均間隔が２００μｍ以下であることによって、上記剛性部材によって熱プレス時の圧力の均一化を向上しやすく、当該フレキシブルプリント配線板の電極と電子部品の電極との全体的な接合強度をさらに高めることができる。
　本発明の他の一態様に係る接続体の製造方法は、当該フレキシブルプリント配線板と、当該フレキシブルプリント配線板の電極と電気的に接続される他の電極を有する電子部品との接続体の製造方法であって、当該フレキシブルプリント配線板及び電子部品を熱プレスする熱プレス工程を備える。
　当該接続体の製造方法は、当該フレキシブルプリント配線板及び電子部品を熱プレスする熱プレス工程を備えるので、当該フレキシブルプリント配線板の電極と電子部品の電極との接合強度が十分に高い接続体を製造することができる。
　本発明の他の一態様に係る接続体は、当該フレキシブルプリント配線板と、当該フレキシブルプリント配線板の電極に電気的に接続される他の電極を有する電子部品との接続体であって、当該フレキシブルプリント配線板の電極及び電子部品の電極が合金で接合されている。
　当該接続体は、当該フレキシブルプリント配線板の電極及び電子部品の電極が合金で接合されているので、電極間の接合強度が十分に高い。
　なお、本発明において、「剛性部材」とは、ベースフィルムよりも剛性の高い部材をいう。
［本発明の実施形態の詳細］
　本発明の好適な実施形態について、以下に図面を参照しつつ説明する。
［フレキシブルプリント配線板］
　図１及び図２のフレキシブルプリント配線板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の一方の面に積層される電極３とを備える。また、当該フレキシブルプリント配線板１は、ベースフィルム２の他方の面側の電極３と対向する領域に、電極３と電気的に絶縁された板状又は帯状の剛性部材４を備える。当該フレキシブルプリント配線板１は、ベースフィルム２の一方の面に、第１回路パターン（不図示）が積層されており、この第１回路パターンの外面側には、接着剤層及びカバー層（いずれも不図示）が積層されている。当該フレキシブルプリント配線板１は、上記第１回路パターンが所定の位置で外面に露出したランド部を有しており、このランド部が電極３の本体３ａを構成している。本体３ａは、例えばベースフィルム２の所定領域において上記接着剤層及びカバー層が除去されることで外面側に露出される。電極３は、上記ランド部によって構成される本体３ａと、本体３ａの表面に積層され、電極３ａの最表層を構成する低融点金属層３ｂとを有する。当該フレキシブルプリント配線板１は、例えばＩＣチップ等の電子部品との熱プレス加工によって電極３と上記電子部品の電極とが合金で接合されることで接続体を構成可能に構成されている。なお、「低融点金属層」とは、本体３ａよりも融点の低い金属を主成分とする層をいう。また、「主成分」とは、最も含有量の多い成分をいい、例えば含有量が５０質量％以上の成分をいう。
　当該フレキシブルプリント配線板１は、ベースフィルム２の他方の面側に、回路パターン（第２回路パターン５）、剛性部材４、接着剤層６及びカバー層７を備える。上記接着剤層６の一方の面は、剛性部材４、第２回路パターン５、並びにベースフィルム２の剛性部材４及び第２回路パターン５が積層されていない領域と接触する。また、上記接着剤層６の他方の面に、上記カバー層７が積層される。
（ベースフィルム）
　ベースフィルム２は可撓性及び柔軟性を有する。ベースフィルム２は合成樹脂を主成分とする。ベースフィルム２の主成分としては、例えばポリイミド、液晶ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、フッ素樹脂等の軟質材が挙げられる。これらの中でも、絶縁性、柔軟性、耐熱性等に優れるポリイミドが好ましい。また、ベースフィルム２は、多孔化されたものでもよく、充填材、添加剤等を含んでもよい。
　ベースフィルム２の厚さは、特に限定されないが、例えばベースフィルム２の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１２μｍがより好ましい。一方、ベースフィルム２の平均厚さの上限としては、２ｍｍが好ましく、１．６ｍｍがより好ましい。ベースフィルム２の平均厚さが上記下限より小さいと、ベースフィルム２の強度が不十分となるおそれがある。逆に、ベースフィルム２の平均厚さが上記上限を超えると、薄型化が要求される電子機器への適用が困難となるおそれや可撓性が不十分となるおそれがある。
（電極）
　上述のように、電極３の本体３ａは、第１回路パターンが所定の位置で外面に露出したランド部によって形成されており、第１回路パターンと同様の材質によって構成される。本体３ａの主成分としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば銅、銀、白金、ニッケル等が挙げられる。また、本体３ａは、表面にめっきを施したものであってもよい。本体３ａは、例えばベースフィルム２の一方の面に金属箔、金属蒸着、金属微粒子の焼結等によって金属層を積層し、この金属層にレジストパターン等のマスキングを施してエッチングするサブトラクティブ法によって形成してもよく、セミアディティブ法によって形成してもよい。また、本体３ａは、銅、銀、ニッケル等の金属を配合したペースト、インキ等を印刷することによって形成してもよい。なお、ベースフィルム２の一方の面には、本体３ａとの接着性を向上させるため、必要に応じて親水化処理等の表面処理を施してもよい。
　低融点金属層３ｂは、例えば本体３ａの表面への錫（Ｓｎ）を主成分とするめっきによって形成されるめっき層である。低融点金属層３ｂは、少なくとも本体３ａのベースフィルム２との積層面と反対側の面に積層されていればよいが、電子部品（不図示）との接合強度を十分に高める点からは本体３ａのベースフィルム２との積層面以外の全面に積層されることが好ましい。
　電極３は、全領域に亘って略均一な厚さで形成されている。電極３の平均厚さの下限としては、２μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、電極３の平均厚さの上限としては、５０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。上記平均厚さが上記下限より小さいと、電子部品の電極との接合が容易でなくなるおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記上限を超えると、電極３が不要に厚くなり、当該フレキシブルプリント配線板１の薄型化を十分に促進することができないおそれがある。なお、「平均厚さ」とは、任意の１０点の厚さの平均値をいう。
　電極３は、例えば平面視直線状に形成されている。当該フレキシブルプリント配線板１は、ベースフィルム２の一方の面に複数の電極３が配設されている。複数の電極３は、全体として略四角環状に配設されており、この四角環状の各直線部分の延在方向と電極３の幅方向とが平行に配設されている。また、電極３は、上記四角環状の各直線部分の延在方向に略等ピッチで配設されている。各直線部分における電極３の平均ピッチの下限としては、１２μｍが好ましく、１５μｍがより好ましい。一方、上記平均ピッチの上限としては、１２０μｍが好ましく、１００μｍがより好ましい。上記平均ピッチが上記下限より小さいと、隣接する電極３同士が短絡するおそれがある。逆に、上記平均ピッチが上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板１の接合領域が不要に大きくなり、当該フレキシブルプリント配線板１の小型化を十分に促進することができないおそれがある。
なお、「平均ピッチ」とは、任意の１０点のピッチの平均値をいう。
　複数の電極３の幅は略等しい。複数の電極３の平均幅の下限としては、３μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、上記平均幅の上限としては、１００μｍが好ましく、８０μｍがより好ましい。上記平均幅が上記下限より小さいと、電子部品の電極との接合強度が十分に得られないおそれがある。逆に、上記平均幅が上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板１の接合領域が不要に大きくなり、当該フレキシブルプリント配線板１の小型化を十分に促進することができないおそれがある。
　低融点金属層３ｂは、本体３ａの表面に略均一な厚さで形成されている。低融点金属層３ｂの平均厚さの下限としては、０．０５μｍが好ましく、０．１０μｍがより好ましい。一方、低融点金属層３ｂの平均厚さの上限としては、５．０μｍが好ましく、２．０μｍがより好ましい。上記平均厚さが上記下限より小さいと、電子部品の電極との接合強度が不十分となるおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記上限を超えると、低融点金属の量が不要に多くなり、電子部品との接合状態で隣接する電極３同士が短絡するおそれがある。
（第２回路パターン）
　第２回路パターン５は、少なくとも平面視で電極３と対向する領域の一部に配設されている。第２回路パターン５は、例えばベースフィルム２の他方の面に金属箔、金属蒸着、金属微粒子の焼結等によって金属層を積層し、この金属層にレジストパターン等のマスキングを施してエッチングするサブトラクティブ法によって形成してもよく、セミアディティブ法によって形成してもよい。また、第２回路パターン５は、銅、銀、ニッケル等の金属を配合したペースト、インキ等を印刷することによって形成してもよい。なお、ベースフィルム２の他方の面には、第２回路パターン５の接着性を向上させるため、必要に応じて親水化処理等の表面処理を施してもよい。
　第２回路パターン５の配列パターンとしては、特に限定されるものではなく必要に応じて適宜設計可能である。但し、第２回路パターン５は、平面視で電極３と対向する領域において、電極３の長手方向と軸が平行となるように並列に配設されることが好ましい。また、第２回路パターン５は、平面視で電極３と対向する領域において、電極３の長手方向と軸が垂直となるように並列に配設されてもよい。第２回路パターン５は、平面視で電極３と対向する領域において等ピッチで配設されることが好ましい。
　第２回路パターン５は、少なくとも平面視で電極３と対向する領域において略均一な厚さを有することが好ましい。第２回路パターン５の平均厚さとしては、例えば２μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。また、第２回路パターン５が平面視で電極３と対向する領域において、電極３の長手方向と軸が平行又は垂直となるように並列に配設される場合、隣接する回路間の平均間隔の上限としては、２００μｍが好ましく、１５０μｍがより好ましい。一方、隣接する回路間の平均間隔の下限としては、例えば１０μｍとすることができる。
（剛性部材）
　剛性部材４は、第２回路パターン５と電気的絶縁状態で、平面視で第２回路パターン５と重ならない位置に設けられていることが好ましい。このように、剛性部材４が、第２回路パターン５と電気的絶縁状態で、平面視で第２回路パターン５と重ならない位置に設けられていることによって、剛性部材４及び第２回路パターン５によって熱プレス時の圧力の均一化を図ることができるので、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３と電子部品の電極との全体的な接合強度を容易かつ確実に高めることができる。
　剛性部材４は、ベースフィルム２の他方の面に直接積層されており、これにより、ベースフィルム２を挟んで電極３と直接対向するよう配設されている。剛性部材４は、ベースフィルム２の他方の面に直接積層されることによって、ベースフィルム２の可撓性及び柔軟性に起因して熱プレス時に電極３に加わる圧力が低下することを抑えやすい。
　また、剛性部材４は、ベースフィルム２の他方の面に直接積層されており、これにより第２回路パターン５と同一層に形成されている。剛性部材４は、第２回路パターン５と同一層に形成されることによって、剛性部材４及び第２回路パターン５によって熱プレス時に電極３に加わる圧力の均一化を図りやすく、これにより電極３の接合強度のバラツキを抑え、当該フレキシブルプリント配線板１と電子部品とをより十分な強度でより的確に接合しやすい。
　剛性部材４の平均厚さの下限としては、２μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、剛性部材４の平均厚さの上限としては、５０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。上記平均厚さが上記下限より小さいと、ベースフィルムの剛性を十分に高めることができないおそれがある。逆に、上記平均厚さが上記上限を超えると、剛性部材４が不要に厚くなり、当該フレキシブルプリント配線板１の薄型化を十分に促進することができないおそれがある。
　電極３に加わる圧力の均一化を図るうえでは、剛性部材４及び第２回路パターン５の厚さは等しいことが好ましい。具体的には、剛性部材４及び第２回路パターン５の平均厚さの差（絶対値）の上限としては、５μｍが好ましく、３μｍがより好ましい。なお、上記平均厚さの差は小さい程好ましく、その下限としては、０μｍとすることができる。
　剛性部材４の材質としては、剛性部材４の剛性をベースフィルム２の剛性よりも高く保つことができる限り特に限定されるものではなく、例えばガラスエポキシや金属等が挙げられる。また、当該フレキシブルプリント配線板１は、例えば１枚の平面視矩形状の剛性部材４がベースフィルム２の他方の面に積層されていてもよい。但し、剛性部材４は、並列に配設されるダミー回路であることが好ましい。つまり、当該フレキシブルプリント配線板１は、平面視で電極３と対向する領域において並列に配置される複数の線状の剛性部材４を有することが好ましい。この場合、複数の剛性部材４及び第２回路パターン５が、ベースフィルム２の他方の面側の電極３と対向する全領域を含むよう配設されることが好ましい。図３に示すように、複数の剛性部材４は平面視で電極３と平行に配設されることが好ましい。また、図４に示すように、複数の剛性部材４ａは平面視で電極３と垂直に配設されてもよい。
　剛性部材４が、少なくとも電極３と対向する領域において、電極３の長手方向と軸が平行又は垂直となるように並列に配設されるダミー回路である場合、このダミー回路の隣接する回路間の平均間隔の上限としては、２００μｍが好ましく、１５０μｍがより好ましい。上記平均間隔が上記上限を超えると、熱プレス時に電極３に加わる圧力の均一化を十分に促進することができないおそれがある。これに対し、上記平均間隔が上記上限以下であることによって、剛性部材４によって熱プレス時の圧力の均一化を向上しやすく、当該フレキシブルプリント配線板１の電極と電子部品の電極との全体的な接合強度を容易に高めることができる。なお、上記平均間隔の下限としては、例えば１０μｍとすることができる。
　また、剛性部材４が、少なくとも電極３と対向する領域において、電極３の長手方向と軸が平行又は垂直となるように並列に配設されるダミー回路である場合、剛性部材４及び第２回路パターン５は平面視で電極３と対向する領域において平行に配設されていることが好ましい。またこの場合、上記ダミー回路及び第２回路パターン５の隣接する回路間の間隔は等しいことが好ましい。上記ダミー回路及び第２回路パターン５の隣接する回路間の平均間隔の上限としては、２００μｍが好ましく、１５０μｍがより好ましい。上記平均間隔が上記上限以下であることによって、剛性部材４及び第２回路パターン５によって熱プレス時の圧力の均一化を向上しやすい。なお、上記平均間隔の下限としては、例えば１０μｍとすることができる。
　剛性部材４がダミー回路である場合、剛性部材４の主成分は第２回路パターン５の主成分と同一であることが好ましい。このように、剛性部材４及び第２回路パターン５の主成分が同一であることによって、剛性部材４及び第２回路パターン５を同一方法で同時に形成することができ、当該フレキシブルプリント配線板１の製造の容易化を図ることができる。また、剛性部材４及び第２回路パターン５の主成分が同一であることによって、熱プレス時に電極３に加わる圧力の均一化を図りやすい。
　剛性部材４がダミー回路である場合、剛性部材４の平均幅の下限としては、１０μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。一方、上記平均幅の上限としては、１００μｍが好ましく、７０μｍがより好ましい。上記平均幅が上記下限より小さいと、ベースフィルムの剛性を十分に高め難くなるおそれがある。逆に、上記平均幅が上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板１の可撓性を阻害するおそれがある。
（接着剤層）
　接着剤層６を構成する接着剤としては、特に限定されるものではないが、柔軟性や耐熱性に優れたものが好ましく、例えばナイロン樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂等、各種の樹脂系の接着剤が挙げられる。接着剤層６の平均厚さとしては、特に限定されるものではないが、２０μｍ以上７０μｍ以下が好ましい。接着剤層６の平均厚さが上記下限より小さいと、接着性が不十分となるおそれがある。逆に、接着剤層６の平均厚さが上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板１の可撓性が不十分となるおそれがある。
（カバー層）
　カバー層７は絶縁性を有する。カバー層７は合成樹脂を主成分とする樹脂層である。カバー層７の主成分としては、特に限定されるものではなく、ベースフィルム２の主成分と同様とすることができる。カバー層７の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、カバー層７の平均厚さの上限としては、６０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。カバー層７の平均厚さが上記下限より小さいと、絶縁性が不十分となるおそれがある。逆に、カバー層７の平均厚さが上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板１の可撓性が不十分となるおそれがある。
＜利点＞
　当該フレキシブルプリント配線板１は、ベースフィルム２の他方の面側の電極３と対向する領域に、電極３と電気的に絶縁された板状又は帯状の剛性部材４を有するので、電極３の電気的接続構造に影響を及ぼすことなく、ベースフィルム２の他方の面側における電極３と対向する領域の剛性を高めることができる。そのため、当該フレキシブルプリント配線板１は、例えば熱プレス加工によって電極３と電子部品の他の電極とを接合する場合に、上記ベースフィルムの他方の面側への撓み等が抑制されるので、電極間の接合強度を十分に高めることができる。
［接続体の製造方法］
　次に、図５及び図６を参照して、図１のフレキシブルプリント配線板１と、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３と電気的に接続される他の電極１３を有する電子部品１１との接続体２１の製造方法について説明する。当該接続体の製造方法は、当該フレキシブルプリント配線板１及び電子部品１１を熱プレスする熱プレス工程を備える。まず、当該フレキシブルプリント配線板１と接続される電子部品１１について説明する。
＜電子部品＞
　電子部品１１は、例えばＩＣチップ等の半導体チップである。電子部品１１は、基板１２と、基板１２に積層される電極１３とを備える。電極１３は、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３と外面同士が突き合わせられるように、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３と平面視略同一形状かつ同一間隔で配設されている。基板１２の材質としては、特に限定されるものではなく、ガラスエポキシ等のリジッド材や、合成樹脂等の軟質材が挙げられる。中でも、熱プレス時の圧力の均一化を図りやすいリジッド材が好ましい。また、電極１３の主成分としては、例えば金、銀、錫、ニッケル等の金属が挙げられ、中でも当該フレキシブルプリント配線板１の電極３とＡｕ－Ｓｎ共晶接合により容易かつ確実に接合可能な金（Ａｕ）が好ましい。なお、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３とＡｕ－Ｓｎ共晶接合可能な電子部品１１の電極１３の構成として、例えば電極本体の外面に金めっき層が積層された構成を採用することも可能である。
（熱プレス工程）
　上記熱プレス工程では、図５に示すように、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３及び電子部品１１の電極１３の外面同士を対向させた状態で、当該フレキシブルプリント配線板１を電子部品１１と熱プレスする。上記熱プレス工程によって、当該フレキシブルプリント配線板１の低融点金属層３ｂ及び電子部品１１の電極１３の外面側の一部が溶融し、例えばＡｕ－Ｓｎ共晶接合によって電極同士が合金で接合される。これにより、図６に示すように、例えばＡｕ－Ｓｎ共晶合金によって形成され、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３及び電子部品１１の電極１３を接合する接合部２２を有する接続体２１が製造される。
　上記熱プレス工程における熱プレス温度の下限としては、２５０℃が好ましく、２７０℃がより好ましい。一方、上記熱プレス温度の上限としては、５００℃が好ましく、４７０℃がより好ましい。上記熱プレス温度が上記下限に満たないと、電極同士の接合強度が不十分となるおそれがある。逆に、上記熱プレス温度が上記上限を超えると、上記熱プレス温度が不要に高くなり、接続体２１が劣化するおそれがある。
　上記熱プレス工程における圧力の下限としては、２ＭＰａＧが好ましく、５ＭＰａＧがより好ましい。一方、上記圧力の上限としては、５０ＭＰａＧが好ましく、３０ＭＰａＧがより好ましい。上記圧力が上記下限に満たないと、電極同士の接合強度が不十分となるおそれがある。逆に、上記圧力が上記上限を超えると、接続体２１が劣化するおそれがある。
　上記熱プレス工程における熱プレス時間の下限としては、０．２秒が好ましく、０．４秒がより好ましい。一方、上記熱プレス時間の上限としては、２０秒が好ましく、１０秒がより好ましい。上記熱プレス時間が上記下限に満たないと、電極同士の接合強度が不十分となるおそれがある。逆に、上記熱プレス時間が上記上限を超えると、接続体２１の生産効率が低下するおそれや接続体２１が劣化するおそれがある。
＜利点＞
　当該接続体の製造方法は、当該フレキシブルプリント配線板１及び電子部品１１を熱プレスする熱プレス工程を備えるので、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３と電子部品１１の電極１３との接合強度が十分に高い接続体２１を容易かつ確実に製造することができる。
［接続体］
　次に、図６を参照して、当該フレキシブルプリント配線板１と、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３に電気的に接続される他の電極１３を有する電子部品１１との接続体２１について説明する。当該接続体２１は、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３及び電子部品１１の電極１３が合金で接合されており、詳細には共晶合金接合されている。当該接続体２１は、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３及び電子部品１１の電極１３を接合する接合部２２を有する。
（接合部）
　接合部２２は、例えばＡｕ－Ｓｎ共晶合金によって形成される。接合部２２は、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３の本体３ａ及び電子部品１１の電極１３を接続する。また、接合部２２は、本体３ａの厚さ方向基端側から先端側に向けて、かつ電子部品１１の電極１３の厚さ方向基端側から先端側に向けて徐々に拡幅しており、本体３ａ及び電極１３の中間位置で幅が最も大きくなっている。接合部２２がＡｕ－Ｓｎ共晶合金によって形成される場合、接合部２２におけるＡｕの含有量としては例えば５０質量％以上９５質量％以下とすることができ、６０％質量％以上９３質量％以下がより好ましい。また、この場合、接合部２２におけるＳｎの含有量としては、５質量％以上５０質量％以下が好ましく、７質量％以上４０質量％以下がより好ましい。
　また、接合部２２がＡｕ－Ｓｎ共晶合金によって形成される場合、上述の熱プレス時に電子部品１１の電極１３の外面側の一部が溶融し、この外面側に含まれるＡｕが低融点金属層３ｂに含まれるＳｎと共晶合金を形成する。これにより、当該接続体２１にあっては、電子部品１１の電極１３の外面は厚さ方向先端側に向かって凸なアーチ状に形成される。さらに、当該接続体２１にあっては、上述の熱プレス時に当該フレキシブルプリント配線板１の本体３ａの外面側の一部が溶融し、本体３ａの外面が厚さ方向先端側に向かって凸なアーチ状に形成される。
＜利点＞
　当該接続体２１は、当該フレキシブルプリント配線板１の電極３及び電子部品１１の電極１３が合金で接合されているので、電極間の接合強度が十分に高い。
［その他の実施形態］
　今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
　例えば、当該フレキシブルプリント配線板は、ベースフィルムの一方の面に積層される電極を有し、この電極が表面に低融点金属層を有し、かつベースフィルムの他方の面側の上記電極と対向する領域に、上記電極と電気的に絶縁された板状又は帯状の剛性部材を有する限り、その他の構成については特に限定されるものではない。
　当該フレキシブルプリント配線板は、ベースフィルムの両面側に導電パターンを有する２層構造である必要はなく、３層以上の多層フレキシブルプリント配線板であってもよい。また、当該フレキシブルプリント配線板は、ベースフィルムの他方の面側に回路パターンを有しない単層フレキシブルプリント配線板であってもよい。
　当該フレキシブルプリント配線板は、上記ベースフィルムの他方の面側に回路パターン及びダミー回路を共に有する場合でも、上記回路パターンは必ずしも電極と対向する領域に存在しなくてもよい。この場合、上記ダミー回路は、上記電極と対向する全領域を含むよう配設されることが好ましい。
　当該接続体における電子部品は、当該フレキシブルプリント配線板の電極と電気的に接続される他の電極を有する限り、その具体的構成は上述の実施形態の構成に限定されるものではない。
　以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［Ｎｏ．１］
（フレキシブルプリント配線板）
　ポリイミドを主成分とする平均厚さ２５μｍのベースフィルムを用意し、このベースフィルムの一方の面に銅箔製の平面視直線状の電極本体を平均ピッチ５０μｍで並列に積層した。続いてこの電極本体のベースフィルムとの積層面以外の全面にＳｎを主成分とする電気めっきによって平均厚さ０．５μｍの低融点金属層を積層し、平均幅３０μｍ、平均厚さ３０μｍの複数の電極を形成した。さらに、上記ベースフィルムの他方の面に平均幅５０μｍ、かつ平均厚さ３０μｍの銅箔製のダミー回路（剛性部材）を平均間隔１００μｍで平面視で電極と平行となるよう並列に積層した。続いて、このダミー回路の面（ベースフィルムと接触していない面）、及び上記ベースフィルムのダミー回路が積層されていない他方の面に平均厚さ（ベースフィルムの他方の面を基準とする平均厚さ）５０μｍの接着剤層、及びポリイミドを主成分とする平均厚さ２５μｍのカバー層をこの順で積層した。
（電子部品）
　シリコンを主成分とする平均厚さ２００μｍの基板の表面に、平均厚さ３０μｍ、かつ上記フレキシブルプリント配線板の電極と同一幅の金箔製の電極を上記フレキシブルプリント配線板の電極と同一ピッチで並列に積層し、電子部品を模した試験材を製造した。
（接続体）
　上記フレキシブルプリント配線板及び電子部品をプレス温度４００℃、圧力２０ＭＰａＧ、プレス時間５秒の条件で熱プレスし、Ｎｏ．１の接続体を製造した。
［Ｎｏ．２～Ｎｏ．１６］
　フレキシブルプリント配線板の電極の平均幅、平均厚さ、平均ピッチ、低融点金属層の平均厚さ、ダミー回路の平均幅、平均厚さ、平均間隔、電極との平面視における位置関係及びフレキシブルプリント配線板と電子部品との熱プレス条件を表１の通りとした以外はＮｏ．１と同様にして、Ｎｏ．２～Ｎｏ．１６の接続体を製造した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［接続体の品質］
＜合金組成＞
　Ｎｏ．１～Ｎｏ．１６について、フレキシブルプリント配線板の電極及び電子部品の電極のＡｕ－Ｓｎ共晶合金接合の有無、及びＡｕ－Ｓｎ共晶合金接合される場合、この合金組成をＳＥＭ－ＥＤＸ（走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分光法）によって測定した。この測定結果を表２に示す。
＜接着強度＞
　Ｎｏ．１～Ｎｏ．１６について、電子部品をフレキシブルプリント配線板から引き剥がし、剥離部分を目視にて観察することで接着強度を以下の基準で評価した。この評価結果を表２に示す。
Ａ：フレキシブルプリント配線板及び電子部品の接続部分（合金部分）で破壊されていない。
Ｂ：フレキシブルプリント配線板及び電子部品の接続部分で破壊されている。
＜接続信頼性＞
　Ｎｏ．１～Ｎｏ．１６について、低温を－４０℃、高温を１２５℃とするヒートサイクル試験を１０００サイクル行い、接続信頼性を以下の基準で評価した。この評価結果を表２に示す。
Ａ：抵抗変化が初期値の１０％以下である。
Ｂ：抵抗変化が初期値の１０％超である。
＜絶縁性＞
　Ｎｏ．１～Ｎｏ．１６について、８５℃、湿度８５％の恒温高湿槽で印加電圧５Ｖにて１０００時間放置し、電極間の絶縁性を以下の基準で評価した。この評価結果を表２に示す。
Ａ：短絡が生じない。
Ｂ：短絡が生じる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
［評価結果］
　表２に示すように、Ｎｏ．１～Ｎｏ．１４は、剛性部材によって熱プレス時の電極に加わる圧力の均一化を十分に図ることができるので、フレキシブルプリント配線板の電極と電子部品の電極との接着強度、接続信頼性及び絶縁性がいずれも十分に高くなっている。これに対し、Ｎｏ．１５及びＮｏ．１６は、ダミー回路間の平均間隔が２５０μｍと比較的大きいので、この回路間の領域において電極に加わる圧力が不十分となることで、フレキシブルプリント配線板の電極及び電子部品の電極を共晶合金接合することができず、これらの電極間の接着強度及び接続信頼性が不十分となっている。
１　フレキシブルプリント配線板
２　ベースフィルム
３　電極
３ａ　本体
３ｂ　低融点金属層
４　剛性部材
５　第２回路パターン
６　接着剤層
７　カバー層
１１　電子部品
１２　基板
１３　電極
２１　接続体
２２　接合部
１０１　フレキシブルプリント配線板
１０２　ベースフィルム
１０３　電極
１０４　回路パターン
１１１　電子部品
１１２　電極
Ｚ１　回路パターン形成領域
Ｚ２　回路パターン非形成領域

Claims (5)

  1. 　絶縁性を有するベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面に積層される電極とを備えるフレキシブルプリント配線板であって、
    　上記電極が表面に低融点金属層を有し、
    　上記ベースフィルムの他方の面側の上記電極と対向する領域に、上記電極と電気的に絶縁された板状又は帯状の剛性部材を有するフレキシブルプリント配線板。
  2. 　上記ベースフィルムの他方の面側に配設される回路パターンをさらに備え、
    　上記剛性部材が、上記回路パターンと電気的絶縁状態で、平面視で上記回路パターンと重ならない位置に設けられている請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
  3. 　上記電極が平面視直線状に形成されており、上記剛性部材が、平面視で上記電極と平行又は垂直に配設されるダミー回路であり、上記ダミー回路の隣接する回路間の平均間隔が２００μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板。
  4. 　請求項１、請求項２又は請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板と、上記電極と電気的に接続される他の電極を有する電子部品との接続体の製造方法であって、
    　上記フレキシブルプリント配線板及び電子部品を熱プレスする熱プレス工程を備える接続体の製造方法。
  5. 　請求項１、請求項２又は請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板と、上記電極に電気的に接続される他の電極を有する電子部品との接続体であって、
    　上記フレキシブルプリント配線板の電極及び電子部品の電極が合金で接合されている接続体。
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