布线基板的表背导通方法
【专利摘要】本发明提供布线基板的表背导通方法，该布线基板在合成树脂薄膜基材（2）的表背面上形成有构成布线图案的导电体层（3、4），该方法为，在该布线基板中，当使其布线图案的一部分在表背之间电导通时，通过一对超声波接合部件（5、6）从布线基板的两侧夹压导通预定部位（P），由此，将存在于该导通预定部位（P）的导电体层之间的合成树脂向周边侧推开，来使表背的导电体彼此接触，并通过来自超声波接合部件的超声波振动将接触后的该表背的导电体彼此接合，其中，向与超声波接合部件连结的超声波传输体传输超声波振动，而使与该传输体连结的超声波接合部件振动，从而进行上述接合。根据该方法，能够使表背的布线图案之间充分地电导通，并且即使施加热冲击等也没有产生导通不良的担忧。
【专利说明】布线基板的表背导通方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在如下的布线基板中使其表背的布线图案的一部分在表背之间电导通的方法，该布线基板如作为航空行李牌、物流管理用标签、无人售票用通行证、金融卡等使用的可读取电磁波的IC标签、和在各种电气产品中使用的柔性印刷布线基板等那样地，在合成树脂薄膜基材的表背面上形成有构成布线图案的导电体层。
[0002]此外，在本说明书中，“铝”这一术语以包括铝及铝合金的含义来使用，“铜”这一术语以包括铜及铜合金的含义来使用。
【背景技术】
[0003]通常，这种IC标签是通过如下方法制造的，S卩，使铝或铜的金属箔粘结在由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)构成的合成树脂薄膜基材的表背面上，然后用抗蚀油墨(resist ink)将布线图案印刷在这些金属箔上,并通过蚀刻(etching)来形成布线电路，之后，在必要位置上使表背的布线图案之间导通，并安装IC芯片而实现卡片化。
[0004]而且,作为表背的布线图案之间的导通方法,大多使用通孔法(through hole),该通孔法为，在导通位置上开孔，并形成从该孔穿过而与表背面连续的电镀层或导电性糊剂的涂覆层。然而，对于这种通孔法，不仅加工费事、生产效率差、加工成本高，还存在因薄膜基材的弯曲而容易在导通部分产生剥离或裂纹的缺点。
[0005]于是，作为代替通孔法的导通手段，提出了一种压接(crimping)加工法，该压接加工法为，在具有凹凸的金属板与金属突起之间进行压接(铆接)，而将基材的树脂薄膜及粘接剂层局部破坏，由此，使表背的金属箔彼此之间物理接触(专利文献I)。
[0006]但是，在上述压接加工法中，由于压接部的导通电阻高至0.04 Ω (参照专利文献I的段落0052)，所以具有在IC标签的电磁波读取时电磁波能量由于高电阻而转换成热能的不良情况。另外，在压接加工中具有如下问题:由于仅使表背的导体层接触，所以因热冲击或弯曲等力而在接触部上容易发生松弛，从而担心因该松弛而产生导通不良。
[0007]另一方面，作为接合多层金属箔的方法而已公知如下方法:在保持加压的状态下，使用超声波焊接机而对多层重叠的金属箔进行多次超声波发送，由此，将多层金属箔互相接合(专利文献2)。
[0008]专利文献1:日本特开2002-7990号公报
[0009]专利文献2:日本特开2009-195979号公报
[0010]布线基板在合成树脂薄膜基材的表背面上形成有构成布线图案的导电体层，在该布线基板中，当使该布线图案的一部分在表背之间电导通时，参考专利文献2而在保持加压的状态下，使用超声波焊接机而对表背的导电体层进行超声波接合，在该情况下，为了尽可能地减少电路中出现裂纹等对布线基板造成的破坏，而降低超声波焊接机的输出来进行接合。
[0011]但是，在降低输出来进行接合的情况下，超声波的振动容易变得不稳定，其结果是，具有无法充分获得为了将表背的导电体彼此接合所必需的能量这一问题。即，不仅无法使表背的导电体彼此充分地电导通，而且还担心，若施加有热冲击或弯曲等则会在表背的导通部产生导通不良。
【发明内容】
[0012]本发明是鉴于上述技术背景而提出的，以提供一种布线基板的表背导通方法为目的，该布线基板在合成树脂薄膜基材的表背面上形成有构成布线图案的导电体层，该表背导通方法在该布线基板中，能够使该表背的布线图案之间高效率且充分地电导通，并且，即使施加热冲击或弯曲等，也没有产生导通不良的担忧且能长时间维持良好的导通状态。
[0013]为了达成上述目的，本发明提供以下方案。
[0014]〔I〕一种布线基板的表背导通方法，所述布线基板在合成树脂薄膜基材的表背面上形成有构成布线图案的导电体层，所述表背导通方法为，在该布线基板中，当使其布线图案的一部分在表背之间电导通时，通过一对超声波接合部件从布线基板的两侧夹压导通预定部位，由此，将存在于该导通预定部位的导电体层之间的合成树脂向周边侧推开，来使表背的导电体彼此接触，并通过来自超声波接合部件的超声波振动将接触后的该表背的导电体彼此接合，所述表背导通方法的特征在于，
[0015]向与所述一对超声波接合部件中至少一方的超声波接合部件连结的超声波传输体，传输超声波振动，由此，使所述超声波接合部件振动，并通过来自该超声波接合部件的超声波振动而使接触后的所述表背的导电体彼此接合。
[0016]〔2〕一种布线基板的表背导通方法，所述布线基板在合成树脂薄膜基材的表背面上形成有构成布线图案的导电体层，所述表背导通方法为，在该布线基板中，当使其布线图案的一部分在表背之间电导通时，通过一对超声波接合部件从布线基板的两侧夹压导通预定部位，由此，将存在于该导通预定部位的导电体层之间的合成树脂向周边侧推开，来使表背的导电体彼此接触，并通过来自超声波接合部件的超声波振动将接触后的该表背的导电体彼此接合，所述表背导通方法的特征在于，
[0017]向与所述一对超声波接合部件中至少一方的超声波接合部件连结的超声波传输体，传输频率会使该超声波传输体共振的超声波振动，由此，使所述超声波传输体共振，通过该共振，使与所述超声波传输体连结的超声波接合部件振动，并通过来自该超声波接合部件的超声波振动而使接触后的所述表背的导电体彼此接合。
[0018]〔3〕根据上述I或2所述的布线基板的表背导通方法，所述超声波传输体由轴体构成，所述超声波传输体的长度方向的一端与所述超声波接合部件连结，向由所述轴体构成的超声波传输体，传输沿相对于其轴线垂直的方向振动的超声波振动。
[0019]〔4〕根据上述I?3中任一项所述的布线基板的表背导通方法，相对于接触后的所述表背的导电体层，通过所述一对超声波接合部件一边施加垂直方向的夹压力，一边付与与接触后的所述表背的导电体的接触面平行的超声波振动，由此进行所述接合。
[0020]〔5〕根据上述4所述的布线基板的表背导通方法，与所述接触面平行的超声波振动的振幅为5 μ m?100 μ m。
[0021]〔6〕根据上述I?5中任一项所述的布线基板的表背导通方法，在夹压所述导通预定部位时，通过所述超声波接合部件一边进行超声波振动，一边从所述布线基板的两侧夹压该导通预定部位。
[0022]发明效果
[0023]在〔I〕的发明中，从两侧夹压布线基板的导通预定部位，将表背的导电体层之间的合成树脂向周边侧推开，使表背的导电体彼此接触，并通过超声波振动进行接合，因此，在该导通部分中使表背的导电体充分地一体化，且使导通电阻变得极低，并且，即使对该部分施加热冲击或弯曲，也没有产生导通不良的担忧，且能长时间维持良好的导通状态。而且，基于超声波振动进行的接合是如下进行的:将超声波传输体与一对超声波接合部件中至少一方的超声波接合部件连结，并向该超声波传输体传输超声波振动，由此使与该超声波传输体连结的超声波传输体振动而进行接合，因此，能够消除超声波的振动的不稳定，由此，能够在导通部分中使表背的导电体更充分地一体化，进而能够更长时间地维持良好的导通状态。另外，由于利用超声波接合部件进行上述夹压，所以能够连续地在短时间内高效率地进行从该夹压到超声波接合为止的一系列操作，从而能够提高生产性，并且减少设备成本及加工成本。因此，使用由该表背导通方法取得了表背导通的布线基板而构成的IC标签，能够获得电磁波读取的高可靠性及持久性，并且也降低了制作成本。
[0024]在〔2〕的发明中，从两侧夹压布线基板的导通预定部位，将表背的导电体层之间的合成树脂向周边侧推开，使表背的导电体彼此接触，并通过超声波振动进行接合，因此，在该导通部分中使表背的导电体充分地一体化，且使导通电阻变得极低，并且，即使对该部分施加热冲击或弯曲，也没有产生导通不良的担忧，且能长时间维持良好的导通状态。而且，基于超声波振动进行的接合是如下进行的:将超声波传输体与一对超声波接合部件中至少一方的超声波接合部件连结，并向该超声波传输体传输频率会使该超声波传输体共振的超声波振动，由此，使超声波传输体共振，并通过该“共振”来使与上述超声波传输体连结的超声波接合部件振动而进行接合，因此，能够消除超声波的振动的不稳定，由此，能够在导通部分中使表背的导电体更充分地一体化，进而能够更长时间地维持良好的导通状态。另外，由于利用超声波接合部件进行上述夹压，所以能够连续地在短时间内高效率地进行从该夹压到超声波接合为止的一系列操作，从而能够提高生产性，并且减少设备成本及加工成本。因此，使用由该表背导通方法取得了表背导通的布线基板而构成的IC标签，能够获得电磁波读取的高可靠性及持久性，并且也降低了制作成本。
[0025]在〔3〕的发明中，由轴体构成的超声波传输体的长度方向的一端与超声波接合部件连结，并向该超声波传输体传输沿相对于其轴线垂直的方向振动的超声波振动，因此，能够充分地获得共振，还能在导通部分中使表背的导电体进一步充分地一体化接合。
[0026]在〔4〕的发明中，相对于接触后的上述表背的导电体层，通过上述一对超声波接合部件一边施加垂直方向的夹压力，一边付与与接触后的上述表背的导电体的接触面平行的超声波振动，由此进行上述接合，因此，能够形成导通电阻更小的表背导通部分。即，因为一边施加夹压力一边付与与上述接触面平行的超声波振动，所以能够除去导电体层的接触面的表面上的氧化膜，从而使清洁的导电体层的表面彼此接触，而且，若一边施加夹压力一边付与在与上述接触面平行的方向上振动的超声波振动，则在导电体层之间会发生原子扩散，表背的导电体层的接触面彼此之间能够充分地一体化接合。
[0027]在〔5〕的发明中，因为在与上述接触面平行的方向上振动的超声波振动的振幅为5 μ m?100 μ m，所以能够充分地避免对布线基板造成破坏(电路截断等)，同时能够使表背的导电体充分一体化，从而能形成导通电阻小的表背面导通部分。
[0028]在〔6〕的发明中，因为在夹压导通预定部位时，通过一对超声波接合部件一边进行超声波振动一边从布线基板的两侧夹压该导通预定部位，所以能够在导通预定部位中使表背的导电体更充分地一体化，由此，能够进一步减小导通电阻，并且能够更长时间地维持良好的导通状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是表示适用本发明的布线基板的一例的剖视图。
[0030]图2表示对布线基板进行的夹压加工，(A)是夹压加工开始前的剖视图，(B)是夹压加工过程中的剖视图。
[0031]图3是经过图2的加工而得到的表背导通后的布线基板的剖视图。
[0032]图4是具有突起部的超声波接合部件的相对面(与布线基板的抵接面)的放大俯视图。[0033]图5是超声波接合机的主要部分的概略主视图。
[0034]图6是表示在比较例I~3中所用的超声波接合机的主要部分的概略的主视图。
[0035]附图标记说明
[0036]IA…布线基板(表背未导通)
[0037]IB…布线基板(表背导通后)
[0038]2…合成树脂薄膜基材
[0039]3…导电体层
[0040]4…导电体层
[0041]5…超声波接合部件
[0042]5a…突起部
[0043]6…超声波接合部件
[0044]10…超声波接合机
[0045]11…超声波传输体
[0046]12…转换器
[0047]13…按压部
[0048]0.导通部
[0049]P…导通预定位置
【具体实施方式】
[0050]以下，参照附图对本发明的布线基板的表背导通方法进行说明。
[0051]如图1所示，布线基板IA在合成树脂薄膜基材2的表背面上形成有构成布线图案的导电体层3、4。
[0052]在本实施方式中，上述导电体层3、4由经由粘接剂(省略图示)而粘结在合成树脂薄膜基材2的表面上的金属箔形成，在该粘结后通过抗蚀油墨来印刷布线图案，然后进行蚀刻，由此形成所需的布线图案。
[0053]图5表示在本发明的表背导通方法中使用的超声波接合机10的优选例。在图5中，5是上侧的超声波接合部件，6是下侧的超声波接合部件，11是超声波传输体，12是转换器，13是按压部。
[0054]在上述上侧的超声波接合部件5的上表面上，固定有由轴体构成的超声波传输体11的下端，并在该超声波传输体11的上端固定有按压部13。上述超声波传输体11的长度方向以与铅垂方向(上下方向)平行的方式配置。对上述按压部13的上表面向着下方施加压力，由此，能够通过上述上下一对的超声波接合部件5、6，从两侧对配置在这一对超声波接合部件5、6之间的作为表背导通对象的布线基板IA进行夹压(参照图5)。另外，在上述轴状的超声波传输体11的上下方向的中间部(与在上下方向上的二等分位置相比位于下侧的位置)上，连结固定有转换器12的一个端部。上述转换器12将电能转换成机械振动(超声波振动)，如图5中的实线箭头所示，该转换器12在与水平方向平行的方向上进行超声波振动。在本实施方式中，从上述转换器12向超声波传输体11传输使该超声波传输体11共振的频率的超声波振动，由此使超声波传输体11共振，并通过该共振而使与上述超声波传输体11连结的超声波接合部件5振动。由此，如图5中的空心箭头所示，上述上侧的超声波接合部件5在与水平方向平行的方向上进行超声波振动。
[0055]在本发明的表背导通方法中，为了使上述布线基板IA上的布线图案的一部分在表背之间电导通，而如图2的(A)、(B)所示，通过相对的一对超声波接合部件5、6从两侧对布线基板IA的导通预定部位P进行夹压。在此，如图2的(A)所示，虽然在一方(上侧)的超声波接合部件5的相对面(下表面)上设有圆锥台状的突起部5a，但是，另一方(下侧)的超声波接合部件6的相对面(上表面)则是平坦的。如图2的(B)所示，使具有突起部5a的超声波接合部件5与布线基板IA的上侧的导电体层3抵接，并且使相对面平坦的超声波接合部件6与该布线基板IA的下侧的导电体层4抵接，从而进行夹压。
[0056]如图2的(B)所示，通过上述夹压加工，一方(上侧)的超声波接合部件5的突起部5a将布线基板IA沿厚度方向压缩，而以使其向下凹陷的形式向另一方的超声波接合部件6接近，在该接近过程中，存在于两个导电体层3、4之间的薄膜基材2的树脂被推开至周边侦牝并且一方(上侧)的导电体层3沿着突起部5a被拉伸，而形成使表背的导电体层3、4在该突起部5a的顶端位置上接触的状态。这时，布线基板IA的另一方(下侧)的导电体层4几乎未发生变形(参照图2的(B))。到此为止是夹压工序。
[0057]这样，在一对超声波接合部件5、6之间将布线基板IA夹压，然后在该夹压状态下通过两个超声波接合部件5、6而进行超声波接合(超声波接合工序)。即，相对于接触后的上述表背的导电体层3、4，一边通过上述一对超声波接合部件5、6施加垂直方向的夹压力，一边通过两个超声波接合部件5、6进行超声波接合。具体来说，从上述转换器12向超声波传输体11传输频率会使该超声波传输体11共振的超声波振动，由此，使超声波传输体11共振，并通过该共振而使与上述超声波传输体11连结的超声波接合部件5振动。由此，如图5中的空心箭头所示，上侧的超声波接合部件5在与水平方向平行的方向上进行超声波振动，因此，能够对接触后的上述表背的导电体层3、4付与在与这些导电体层3、4的接触面平行的方向上振动的超声波振动。这样，上侧的超声波接合部件5在与水平方向平行的方向上进行超声波振动，由此能够使接触后的上述表背的导电体层3、4彼此一体化接合。由此，如图3所示，得到了表背的导电体层3、4在一部分(导通部)C处电导通的布线基板1B。
[0058]如上所述，因为相对于接触后的上述表背的导电体层3、4，一边通过上述一对超声波接合部件5、6施加垂直方向的夹压力，一边使一方的超声波接合部件5、6在与水平方向平行的方向上进行超声波振动(因为对接触后的表背的导电体层3、4付与在与导电体层3、4的接触面平行的方向上振动的超声波振动)，所以上述导电体层3、4的接触面的表面上的氧化膜被破坏，从而使清洁的导电体层的表面彼此接触。而且，若一边夹压一边付与上述方式的超声波振动，则在导电体层之间会发生原子扩散，导电体层3、4的接触面彼此之间能够充分地一体化接合。
[0059]如图3所示，由于如上所述地被表背导通的布线基板1B，在其导通部分C处使表背的导电体层3、4完全地一体化，所以其导通电阻变得极小，并且，即使对导通部分C施加热冲击或弯曲等，也没有产生导通不良的担忧且能长时间维持良好的导通状态。因此，使用该布线基板IB制作的IC标签能够获得电磁波读取时的高可靠性及持久性。
[0060]另外，在本发明的表背导通方法中，由于利用了用于将表背的布线图案的导电体层接合的超声波接合部件5、6来进行布线基板IA的夹压加工，所以能够连续地在短时间内高效率地进行从该夹压加工到超声波接合为止的一系列操作，则能够相应地提高生产性，并且能够减少设备成本及加工成本，因此能够大幅降低使用该表背导通的布线基板IB而构成的IC标签的制作成本。
[0061]在上述实施方式中，超声波传输体11由轴体构成，超声波传输体11的长度方向的一端与超声波接合部件5的上表面连结，向该超声波传输体11传输沿相对于其轴线垂直的方向(图5中的实线箭头的方向)振动的超声波振动(参照图5)，因此，能够充分地获得共振，还能在导通部分中使表背的导电体进一步充分地一体化接合。
[0062]在本发明中，作为上述合成树脂薄膜基材2，只要是具有如下的塑性变形性的树脂材料即可，该塑性变形性是指，通过在上述超声波接合部件5、6之间的夹压而能够使树脂成分塑性流动并向周边侧移动的性能，例如，可以使用由热塑性树脂构成的材料，但其中优选使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)构成的薄膜。另外，为了确保作为布线基板的强度，且避免上述夹压加工时的导电体层3、4的断裂，而上述合成树脂薄膜基材2的厚度优选为20 μ m?50 μ m的范围。
[0063]作为构成上述表背的布线图案的导电体层3、4，虽未特别限定，但可以列举例如金属箔、导电性油墨层等。作为上述金属箔，虽未特别限定，但因为希望具有良好的导电性并且夹压加工时的延展性优异，所以推荐铝箔及铜箔。另外，作为这些铝箔及铜箔的厚度，优选为7 μ m?50 μ m的范围。作为用于将上述金属箔3、4粘结在上述合成树脂薄膜基材2上的粘接剂，虽未特别限定，但可以列举例如聚酯类粘接剂、多异氰酸酯类粘接剂等。
[0064]作为用于形成上述导电体层3、4的铝箔，能够使用纯铝箔、或含有0.7质量％?1.7质量％的铁的铝箔。含有0.7质量％?1.7质量％的铁的铝箔的蚀刻加工性优异，并且能够获得强度和延展性。另外，作为上述铝箔，还可以使用含有0.7质量％?1.7质量％的铁和0.05质量％?0.30质量％的Si (硅)的铝箔。通过添加Si，能够使强度和延展性进一步增大。作为上述铝箔，可以使用软质箔或半硬箔，尤其优选为在轧制之后以250°C?550°C退火而得到的铝箔。通过进行这种温度下的退火处理，消除了铝箔表面上残留的辊轧油，在加工成IC标签时，超声波接合时的延展变得优异，且具有不必担心断开的优点。
[0065]作为上述导电性油墨，虽未特别限定，但可以列举例如含有导电性物质及粘合成分而构成的导电性油墨等。作为上述导电性物质，虽未特别限定，但可以列举例如金属(银、铜等)、金属氧化物(氧化锡、氧化锌、氧化锑、氧化银、氧化铟等)、石墨、炭黑、由金属包覆的无机物等。
[0066]作为上述粘合成分，虽未特别限定，但可以列举例如聚酯树脂、聚烯烃树脂、氯化聚烯烃、环氧树脂、溴化环氧树脂、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、聚酰胺-酰亚胺、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性聚偏氟乙烯等。
[0067]作为上述导电性油墨中添加的溶剂，虽未特别限定，但可以列举例如脂肪烃溶剂(正庚烷、正己烷、环己烷等)、芳香烃溶剂(甲苯、二甲苯等)、石油溶剂等。
[0068]通过使用上述导电性油墨以例如丝网印刷、柔性印刷、照相凹版印刷等印刷手法进行印刷，能够形成构成表背的布线图案的导电体层3、4。
[0069]作为在上述夹压加工时对超声波接合部件5、6之间施加的夹压力，优选设定为
0.03MPa~l.0MPa的范围。通过设定为0.03MPa，能够进行充分的接合，并且，通过设定为
1.0MPa以下，能够确实地避免对布线基板造成破坏(电路截断、阻碍导通的裂纹等)。其中，尤其优选设定为0.1MPa~0.4MPa的范围。
[0070]在对上述超声波传输体传输超声波振动时，超声波振动的振幅优选为5μηι~100 μ m。通过设定为5 μ m以上，能够确保接合所必需的能量，并且，通过设定为100 μ π!以下，能够确实地避免对布线基板造成破坏(电路截断、阻碍导通的裂纹等)。其中，更优选为，上述超声波振动的振幅 为20 μ m~75 μ m。
[0071]另外，优选为，在对上述超声波传输体传输超声波振动时，超声波振动的振荡时间设定为30ms~500ms。通过设定为30ms以上，能够付与接合所必需的能量，并且,通过设定为500ms以下，能够降低由摩擦引起的发热，并确实地避免对布线基板造成破坏(电路截断、阻碍导通的裂纹等)。其中，更优选为，超声波振动的振荡时间设定为50ms~200ms。
[0072]在上述实施方式中，如图2所示，作为一方的超声波接合部件5而使用在相对面上具有突起部5a的超声波接合部件，并作为另一方的超声波接合部件6而使用相对面为平坦面的超声波接合部件，但并不特别限定为这种方式，例如，还可以同时使用相对面上都有突起部的一对超声波接合部件。这种情况下，一对超声波接合部件的突起部彼此之间可以是相对的配置或相互啮合的配置中的任一种。
[0073]另外，上述超声波接合部件的相对面上的突起部，可以是列举的那种相互分离地设置有多个突起部5a的结构，或者也可以是设有一个突起部5a的结构。另外，上述突起部的形状并未特别限定，除了上述实施方式中的那种圆锥台状之外，还能采用例如棱锥台状(参照图4)等各种形状。另外，虽然在例如用途为IC标签等的情况下可以为，使用两个图2所示的具有多个突起部5a的超声波接合部件5，将这两个相互独立(独立动作)的超声波接合部件5、5，独立配置在布线基板的一面侧(图2中为上表面侧)的相互分离的两个位置(例如布线基板的一面侧的一端部和另一端部共两个位置)上，在布线基板上的相互分离的两个位置(例如一端部和另一端部共两个位置)中，分别独立地对上述两个超声波接合部件
5、5在其与配置在相反侧(图2中为下表面侧)的上述超声波接合部件(相对面为平坦面)6之间进行上述夹压加工，从而形成表背导通，但是优选为，将图2所示的超声波接合部5设在一个超声波夹具上，并通过基于一个超声波夹具而进行的夹压而在上述分离的两个位置上同时形成表背导通，在后者的情况下，具有能够提高生产性的优点。
[0074]此外，在上述一对超声波接合部件的相对面均为具有某种程度的宽度的平坦面的情况下，即使进行上述的夹压加工，也难以将薄膜基材2的树脂充分地向周边侧排除，从而难以使表背的导电体层3、4彼此充分地接触。因此，作为本发明中使用的一对超声波接合部件，优选构成为，在彼此的相对面的至少一方上具有突起部、或者超声波接合部件本身具有棒状的突出端形状。
[0075]图4表示具有突起部5a的超声波接合部件5的相对面(与布线基板的抵接面)的放大俯视图的一例。例如，采用了相对于相对面上的4mm2的区域，而相互分离地设置有5?200个突起部5a的结构，但并不特别限定于这种配置密度。
[0076]另外，也可以为，在进行上述夹压加工时，将布线基板的导通预定位置加热(例如在通过一对超声波接合部件进行夹压时，由该超声波接合部件进行超声波振动，由此将导通预定位置加热)，这种情况下，具有如下优点:能够很容易地使薄膜基材2的树脂发生某种程度的软化或变形，而且能够使由夹压部进行的树脂向周边侧的移动(塑性流动)进一步
简单化。
[0077]实施例
[0078]接着，对本发明的具体实施例进行说明，但本发明并不特别限定于这些实施例。
[0079]<实施例1>
[0080]将厚度为10 μ m的铝箔和厚度为30 μ m的铝箔，分别经由聚酯类粘接剂而粘结在由厚度为38 μ m的PET构成的薄膜基材2的表背面上，之后在两侧铝箔的表面上分别以规定图案印刷抗蚀油墨并进行蚀刻，由此，制作出在表背上具有构成规定的布线图案的铝层
3、4的布线基板IA (参照图1)。接着，如图2的(A)、(B)所示，使用在一方的相对面上具有多个突起部5a的一对超声波接合部件5、6，在具有该突起部5a的超声波接合部件5与厚度为30 μ m的铝箔3侧抵接的配置下，在这些超声波接合部件5、6之间用冲压机以0.03MPa的夹压力对上述布线基板IA进行夹压加工，由此，将位于夹压部的两铝层之间的PET树脂(薄膜基材)向周边侧推开而使表背的铝层彼此接触，并且，在该夹压状态下对超声波接合部件施加超声波振动，由此，使接触后的上述表背的铝层3、4彼此一体化接合，从而获得表背的布线图案电导通的布线基板IB (参照图3)。
[0081]作为用于付与上述超声波振动的超声波接合机10，而使用上述图5中的结构的超声波接合机。即，从转换器12向与一方的超声波接合部件5连结的轴状超声波传输体(原材料:铁)11，传输频率(20kHz )会使该超声波传输体11共振的超声波振动(振幅为50 μ m、振荡时间为400ms)，由此，使超声波传输体11共振,并通过该共振而使超声波接合部件5振动。通过该超声波接合部件5的超声波振动(在与接触后的表背的导电体层3、4的接触面平行的方向上振动的超声波振动)，而使接触后的上述表背的铝层彼此一体化接合，从而获得表背的布线图案电导通的布线基板1B。
[0082]<实施例2>
[0083]将夹压加工时的夹压力设定为0.3MPa，并将超声波振动的振荡时间设定为IOOms(0.1秒)，除此之外均与实施例1相同，由此获得表背的布线图案电导通的布线基板。
[0084]<实施例3>
[0085]将夹压加工时的夹压力设定为1.0MPa，并将超声波振动的振荡时间设定为100ms，除此之外均与实施例1相同，由此获得表背的布线图案电导通的布线基板。
[0086]<实施例4>[0087]将超声波振动的振幅设定为100 μ m,除此之外均与实施例2相同，由此获得表背的布线图案电导通的布线基板。
[0088]<实施例5>
[0089]将夹压加工时的夹压力设定为1.2MPa，除此之外均与实施例2相同，由此获得表背的布线图案电导通的布线基板。
[0090]<比较例1>
[0091]将厚度为10 μ m的铝箔和厚度为30 μ m的铝箔，分别经由聚酯类粘接剂而粘结在由厚度为38 μ m的PET构成的薄膜基材2的表背面上，之后在两侧铝箔的表面上分别以规定图案印刷抗蚀油墨并进行蚀刻，由此，制作出在表背面上具有构成规定的布线图案的铝层3、4的布线基板IA (参照图1)。接着，如图6所示，使用在一方的相对面上具有多个突起部5a (参照图2的(A))的一对超声波接合部件55、56，在具有该突起部5a的超声波接合部件55与厚度为30 μ m的铝箔3侧抵接的配置下，在这些超声波接合部件55、56之间以0.3MPa的夹压力对上述布线基板IA进行夹压加工，由此，将位于夹压部的两铝层之间的PET树脂(薄膜基材)向周边侧推开而使表背的铝层接触，并且，在该夹压状态下对超声波接合部件施加超声波振动，由此，使接触后的上述表背的铝层彼此一体化接合，从而获得表背的布线图案电导通的布线基板IB (参照图3)。
[0092]作为用于付与上述超声波振动的超声波接合机，而使用图6中的结构的超声波接合机。即，通过从转换器(未图示)向与上侧的超声波接合部件55的一侧面连结的超声波焊头52传输超声波振动(振幅为100 μ m、振荡时间为300ms)，而使超声波接合部件55振动，并且，通过该超声波接合部件55的超声波振动(在与接触后的表背的导电体层3、4的接触面平行的方向、即图6中的空心箭头表示的方向上振动的超声波振动)，使接触后的上述表背的铝层彼此一体化接合，从而获得表背的布线图案电导通的布线基板1B。
[0093]此外，上述夹压力是通过沿图6中箭头53所示的方向对超声波焊头52施加转矩，由此将上侧的超声波接合部件55向下方按压而得到的。因此，上述夹压力的付与手法也与实施例1~5的付与手法(并不是施加转矩，而是相对于上述接触面沿垂直方向直线地施加压力的手法(用冲压机加压的手法))不同。另外，该比较例I采用的是不经由超声波传输体(超声波传输用轴体)而直接对超声波接合部件付与超声波振动的手法。
[0094]<比较例2>
[0095]将夹压加工时的夹压力设定为0.2MPa，并将超声波振动的振幅设定为75 μ m,除此之外均与比较例I相同，由此获得表背的布线图案电导通的布线基板。
[0096]<比较例3>
[0097]将夹压加工时的夹压力设定为0.1MPa，并将超声波振动的振幅设定为75 μ m，并将超声波振动的振荡时间设定为500ms (0.5秒)，除此之外均与比较例I相同，由此获得表背的布线图案电导通的布线基板。
[0098]关于由上述实施例1~5及比较例I~3获得的表背导通的布线基板，在室温下用毫欧表来测定表背导通部的电阻值(πιΩ)，并根据下述判断基准评价导通性。其结果如表I所示。
[0099](判断基准) [0100]◎表背导通部的电阻值不足IOm Ω[0101]O ---表背导通部的电阻值在IOmΩ以上且不足ΙΟΟι?Ω
[0102]Δ 表背导通部的电阻值在IOOm Ω以上且不足500m Ω
[0103]X---表背导通部的电阻值在500mΩ以上。
[0104]另外，关于由上述实施例1~5及比较例I~3获得的表背导通的布线基板，通过目测检查表背的电路中有无裂纹或目测检查裂纹状态，并根据下述判断基准评价品质。
[0105](判断基准)
[0106]◎---在表背导通的布线基板的表背的电路中完全未识别出裂纹(合格)
[0107]O---在表背导通的布线基板的表背的电路中仅识别出了一点点裂纹，但表背导
通部的电阻值很小，处于实际上没问题的程度(合格)
[0108]X---在表背导通的布线基板的表背的电路中识别出了无法忽视的裂纹。
[0109]【表1】
[0110]
【权利要求】
1.一种布线基板的表背导通方法，所述布线基板在合成树脂薄膜基材的表背面上形成有构成布线图案的导电体层，所述表背导通方法为，在该布线基板中，当使其布线图案的一部分在表背之间电导通时，通过一对超声波接合部件从布线基板的两侧夹压导通预定部位，由此，将存在于该导通预定部位的导电体层之间的合成树脂向周边侧推开，来使表背的导电体彼此接触，并通过来自超声波接合部件的超声波振动将接触后的该表背的导电体彼此接合，所述表背导通方法的特征在于， 向与所述一对超声波接合部件中至少一方的超声波接合部件连结的超声波传输体，传输超声波振动，由此，使所述超声波接合部件振动，并通过来自该超声波接合部件的超声波振动而使接触后的所述表背的导电体彼此接合。
2.一种布线基板的表背导通方法，所述布线基板在合成树脂薄膜基材的表背面上形成有构成布线图案的导电体层，所述表背导通方法为，在该布线基板中，当使其布线图案的一部分在表背之间电导通时，通过一对超声波接合部件从布线基板的两侧夹压导通预定部位，由此，将存在于该导通预定部位的导电体层之间的合成树脂向周边侧推开，来使表背的导电体彼此接触，并通过来自超声波接合部件的超声波振动将接触后的该表背的导电体彼此接合，所述表背导通方法的特征在于， 向与所述一对超声波接合部件中至少一方的超声波接合部件连结的超声波传输体，传输频率会使该超声波传输体共振的超声波振动，由此，使所述超声波传输体共振，通过该共振，使与所述超声波传输体连结的超声波接合部件振动，并通过来自该超声波接合部件的超声波振动而使接触后的所述表背的导电体彼此接合。
3.根据权利要求1或2所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，所述超声波传输体由轴体构成，所述超声波传输体的长度方向的一端与所述超声波接合部件连结，向由所述轴体构成的超声波传输体，传输沿相对于其轴线垂直的方向振动的超声波振动。
4.根据权利要求1或2所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，相对于接触后的所述表背的导电体层，通过所述一对超声波接合部件一边施加垂直方向的夹压力，一边付与平行于接触后的所述表背的导电体的接触面的超声波振动，由此进行所述接合。`
5.根据权利要求4所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，与所述接触面平行的超声波振动的振幅为5 μ m~100 μ m。
6.根据权利要求1或2所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，在夹压所述导通预定部位时，通过所述超声波接合部件一边进行超声波振动，一边从所述布线基板的两侧夹压该导通预定部位。
7.根据权利要求1或2所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，所述导电体层由含有0.7质量％~1.7质量％的铁的铝箔形成。
8.根据权利要求1或2所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，所述导电体层由轧制后又被退火处理的铝箔形成。
9.根据权利要求1或2所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，所述导电体层由含有导电性物质及粘合成分的导电性油墨层形成。
10.根据权利要求9所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，所述导电性物质是从由金属、金属氧化物、石墨、炭黑、及由金属包覆的无机物构成的组中选择的一种或两种以上的导电性物质。
11.根据权利要求1或2所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，在进行所述夹压加工时，对超声波接合部件之间施加0.03MPa~1.0MPa的夹压力。
12.根据权利要求1或2所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，在进行所述夹压加工时，对超声波接合部件之间施加0.1MPa~0.4MPa的夹压力。
13.根据权利要求1或2所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，在向所述超声波传输体传输超声波振动时，将超声波振动的振荡时间设定为30ms~500ms。
14.根据权利要求1或2所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，在向所述超声波传输体传输超声波振动时，将超声波振动的振荡时间设定为50ms~200ms。
15.根据权利要求1或2所述的布线基板的表背导通方法，其特征在于，作为一方的超声波接合部件而使用在相对面上具有突起部的超声波接合部件，并作为另一方的超声波接合部件而使 用相对面为平坦面的的超声波接合部件。
【文档编号】H05K3/00GK103874330SQ201310682910
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2012年12月14日
【发明者】苗村正 申请人:昭和电工包装株式会社