布線基板的表背導通方法
【專利摘要】本發(fā)明提供布線基板的表背導通方法，該布線基板在合成樹脂薄膜基材（2）的表背面上形成有構成布線圖案的導電體層（3、4），該方法為，在該布線基板中，當使其布線圖案的一部分在表背之間電導通時，通過一對超聲波接合部件（5、6）從布線基板的兩側夾壓導通預定部位（P），由此，將存在于該導通預定部位（P）的導電體層之間的合成樹脂向周邊側推開，來使表背的導電體彼此接觸，并通過來自超聲波接合部件的超聲波振動將接觸后的該表背的導電體彼此接合，其中，向與超聲波接合部件連結的超聲波傳輸體傳輸超聲波振動，而使與該傳輸體連結的超聲波接合部件振動，從而進行上述接合。根據該方法，能夠使表背的布線圖案之間充分地電導通，并且即使施加熱沖擊等也沒有產生導通不良的擔憂。
【專利說明】布線基板的表背導通方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在如下的布線基板中使其表背的布線圖案的一部分在表背之間電導通的方法，該布線基板如作為航空行李牌、物流管理用標簽、無人售票用通行證、金融卡等使用的可讀取電磁波的IC標簽、和在各種電氣產品中使用的柔性印刷布線基板等那樣地，在合成樹脂薄膜基材的表背面上形成有構成布線圖案的導電體層。
[0002]此外，在本說明書中，“鋁”這一術語以包括鋁及鋁合金的含義來使用，“銅”這一術語以包括銅及銅合金的含義來使用。
【背景技術】
[0003]通常，這種IC標簽是通過如下方法制造的，S卩，使鋁或銅的金屬箔粘結在由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)構成的合成樹脂薄膜基材的表背面上，然后用抗蝕油墨(resist ink)將布線圖案印刷在這些金屬箔上,并通過蝕刻(etching)來形成布線電路，之后，在必要位置上使表背的布線圖案之間導通，并安裝IC芯片而實現(xiàn)卡片化。
[0004]而且,作為表背的布線圖案之間的導通方法,大多使用通孔法(through hole),該通孔法為，在導通位置上開孔，并形成從該孔穿過而與表背面連續(xù)的電鍍層或導電性糊劑的涂覆層。然而，對于這種通孔法，不僅加工費事、生產效率差、加工成本高，還存在因薄膜基材的彎曲而容易在導通部分產生剝離或裂紋的缺點。
[0005]于是，作為代替通孔法的導通手段，提出了一種壓接(crimping)加工法，該壓接加工法為，在具有凹凸的金屬板與金屬突起之間進行壓接(鉚接)，而將基材的樹脂薄膜及粘接劑層局部破壞，由此，使表背的金屬箔彼此之間物理接觸(專利文獻I)。
[0006]但是，在上述壓接加工法中，由于壓接部的導通電阻高至0.04 Ω (參照專利文獻I的段落0052)，所以具有在IC標簽的電磁波讀取時電磁波能量由于高電阻而轉換成熱能的不良情況。另外，在壓接加工中具有如下問題:由于僅使表背的導體層接觸，所以因熱沖擊或彎曲等力而在接觸部上容易發(fā)生松弛，從而擔心因該松弛而產生導通不良。
[0007]另一方面，作為接合多層金屬箔的方法而已公知如下方法:在保持加壓的狀態(tài)下，使用超聲波焊接機而對多層重疊的金屬箔進行多次超聲波發(fā)送，由此，將多層金屬箔互相接合(專利文獻2)。
[0008]專利文獻1:日本特開2002-7990號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2009-195979號公報
[0010]布線基板在合成樹脂薄膜基材的表背面上形成有構成布線圖案的導電體層，在該布線基板中，當使該布線圖案的一部分在表背之間電導通時，參考專利文獻2而在保持加壓的狀態(tài)下，使用超聲波焊接機而對表背的導電體層進行超聲波接合，在該情況下，為了盡可能地減少電路中出現(xiàn)裂紋等對布線基板造成的破壞，而降低超聲波焊接機的輸出來進行接合。
[0011]但是，在降低輸出來進行接合的情況下，超聲波的振動容易變得不穩(wěn)定，其結果是，具有無法充分獲得為了將表背的導電體彼此接合所必需的能量這一問題。即，不僅無法使表背的導電體彼此充分地電導通，而且還擔心，若施加有熱沖擊或彎曲等則會在表背的導通部產生導通不良。

【發(fā)明內容】

[0012]本發(fā)明是鑒于上述技術背景而提出的，以提供一種布線基板的表背導通方法為目的，該布線基板在合成樹脂薄膜基材的表背面上形成有構成布線圖案的導電體層，該表背導通方法在該布線基板中，能夠使該表背的布線圖案之間高效率且充分地電導通，并且，即使施加熱沖擊或彎曲等，也沒有產生導通不良的擔憂且能長時間維持良好的導通狀態(tài)。
[0013]為了達成上述目的，本發(fā)明提供以下方案。
[0014]〔I〕一種布線基板的表背導通方法，所述布線基板在合成樹脂薄膜基材的表背面上形成有構成布線圖案的導電體層，所述表背導通方法為，在該布線基板中，當使其布線圖案的一部分在表背之間電導通時，通過一對超聲波接合部件從布線基板的兩側夾壓導通預定部位，由此，將存在于該導通預定部位的導電體層之間的合成樹脂向周邊側推開，來使表背的導電體彼此接觸，并通過來自超聲波接合部件的超聲波振動將接觸后的該表背的導電體彼此接合，所述表背導通方法的特征在于，
[0015]向與所述一對超聲波接合部件中至少一方的超聲波接合部件連結的超聲波傳輸體，傳輸超聲波振動，由此，使所述超聲波接合部件振動，并通過來自該超聲波接合部件的超聲波振動而使接觸后的所述表背的導電體彼此接合。
[0016]〔2〕一種布線基板的表背導通方法，所述布線基板在合成樹脂薄膜基材的表背面上形成有構成布線圖案的導電體層，所述表背導通方法為，在該布線基板中，當使其布線圖案的一部分在表背之間電導通時，通過一對超聲波接合部件從布線基板的兩側夾壓導通預定部位，由此，將存在于該導通預定部位的導電體層之間的合成樹脂向周邊側推開，來使表背的導電體彼此接觸，并通過來自超聲波接合部件的超聲波振動將接觸后的該表背的導電體彼此接合，所述表背導通方法的特征在于，
[0017]向與所述一對超聲波接合部件中至少一方的超聲波接合部件連結的超聲波傳輸體，傳輸頻率會使該超聲波傳輸體共振的超聲波振動，由此，使所述超聲波傳輸體共振，通過該共振，使與所述超聲波傳輸體連結的超聲波接合部件振動，并通過來自該超聲波接合部件的超聲波振動而使接觸后的所述表背的導電體彼此接合。
[0018]〔3〕根據上述I或2所述的布線基板的表背導通方法，所述超聲波傳輸體由軸體構成，所述超聲波傳輸體的長度方向的一端與所述超聲波接合部件連結，向由所述軸體構成的超聲波傳輸體，傳輸沿相對于其軸線垂直的方向振動的超聲波振動。
[0019]〔4〕根據上述I?3中任一項所述的布線基板的表背導通方法，相對于接觸后的所述表背的導電體層，通過所述一對超聲波接合部件一邊施加垂直方向的夾壓力，一邊付與與接觸后的所述表背的導電體的接觸面平行的超聲波振動，由此進行所述接合。
[0020]〔5〕根據上述4所述的布線基板的表背導通方法，與所述接觸面平行的超聲波振動的振幅為5 μ m?100 μ m。
[0021]〔6〕根據上述I?5中任一項所述的布線基板的表背導通方法，在夾壓所述導通預定部位時，通過所述超聲波接合部件一邊進行超聲波振動，一邊從所述布線基板的兩側夾壓該導通預定部位。
[0022]發(fā)明效果
[0023]在〔I〕的發(fā)明中，從兩側夾壓布線基板的導通預定部位，將表背的導電體層之間的合成樹脂向周邊側推開，使表背的導電體彼此接觸，并通過超聲波振動進行接合，因此，在該導通部分中使表背的導電體充分地一體化，且使導通電阻變得極低，并且，即使對該部分施加熱沖擊或彎曲，也沒有產生導通不良的擔憂，且能長時間維持良好的導通狀態(tài)。而且，基于超聲波振動進行的接合是如下進行的:將超聲波傳輸體與一對超聲波接合部件中至少一方的超聲波接合部件連結，并向該超聲波傳輸體傳輸超聲波振動，由此使與該超聲波傳輸體連結的超聲波傳輸體振動而進行接合，因此，能夠消除超聲波的振動的不穩(wěn)定，由此，能夠在導通部分中使表背的導電體更充分地一體化，進而能夠更長時間地維持良好的導通狀態(tài)。另外，由于利用超聲波接合部件進行上述夾壓，所以能夠連續(xù)地在短時間內高效率地進行從該夾壓到超聲波接合為止的一系列操作，從而能夠提高生產性，并且減少設備成本及加工成本。因此，使用由該表背導通方法取得了表背導通的布線基板而構成的IC標簽，能夠獲得電磁波讀取的高可靠性及持久性，并且也降低了制作成本。
[0024]在〔2〕的發(fā)明中，從兩側夾壓布線基板的導通預定部位，將表背的導電體層之間的合成樹脂向周邊側推開，使表背的導電體彼此接觸，并通過超聲波振動進行接合，因此，在該導通部分中使表背的導電體充分地一體化，且使導通電阻變得極低，并且，即使對該部分施加熱沖擊或彎曲，也沒有產生導通不良的擔憂，且能長時間維持良好的導通狀態(tài)。而且，基于超聲波振動進行的接合是如下進行的:將超聲波傳輸體與一對超聲波接合部件中至少一方的超聲波接合部件連結，并向該超聲波傳輸體傳輸頻率會使該超聲波傳輸體共振的超聲波振動，由此，使超聲波傳輸體共振，并通過該“共振”來使與上述超聲波傳輸體連結的超聲波接合部件振動而進行接合，因此，能夠消除超聲波的振動的不穩(wěn)定，由此，能夠在導通部分中使表背的導電體更充分地一體化，進而能夠更長時間地維持良好的導通狀態(tài)。另外，由于利用超聲波接合部件進行上述夾壓，所以能夠連續(xù)地在短時間內高效率地進行從該夾壓到超聲波接合為止的一系列操作，從而能夠提高生產性，并且減少設備成本及加工成本。因此，使用由該表背導通方法取得了表背導通的布線基板而構成的IC標簽，能夠獲得電磁波讀取的高可靠性及持久性，并且也降低了制作成本。
[0025]在〔3〕的發(fā)明中，由軸體構成的超聲波傳輸體的長度方向的一端與超聲波接合部件連結，并向該超聲波傳輸體傳輸沿相對于其軸線垂直的方向振動的超聲波振動，因此，能夠充分地獲得共振，還能在導通部分中使表背的導電體進一步充分地一體化接合。
[0026]在〔4〕的發(fā)明中，相對于接觸后的上述表背的導電體層，通過上述一對超聲波接合部件一邊施加垂直方向的夾壓力，一邊付與與接觸后的上述表背的導電體的接觸面平行的超聲波振動，由此進行上述接合，因此，能夠形成導通電阻更小的表背導通部分。即，因為一邊施加夾壓力一邊付與與上述接觸面平行的超聲波振動，所以能夠除去導電體層的接觸面的表面上的氧化膜，從而使清潔的導電體層的表面彼此接觸，而且，若一邊施加夾壓力一邊付與在與上述接觸面平行的方向上振動的超聲波振動，則在導電體層之間會發(fā)生原子擴散，表背的導電體層的接觸面彼此之間能夠充分地一體化接合。
[0027]在〔5〕的發(fā)明中，因為在與上述接觸面平行的方向上振動的超聲波振動的振幅為5 μ m?100 μ m，所以能夠充分地避免對布線基板造成破壞(電路截斷等)，同時能夠使表背的導電體充分一體化，從而能形成導通電阻小的表背面導通部分。
[0028]在〔6〕的發(fā)明中，因為在夾壓導通預定部位時，通過一對超聲波接合部件一邊進行超聲波振動一邊從布線基板的兩側夾壓該導通預定部位，所以能夠在導通預定部位中使表背的導電體更充分地一體化，由此，能夠進一步減小導通電阻，并且能夠更長時間地維持良好的導通狀態(tài)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是表示適用本發(fā)明的布線基板的一例的剖視圖。
[0030]圖2表示對布線基板進行的夾壓加工，(A)是夾壓加工開始前的剖視圖，(B)是夾壓加工過程中的剖視圖。
[0031]圖3是經過圖2的加工而得到的表背導通后的布線基板的剖視圖。
[0032]圖4是具有突起部的超聲波接合部件的相對面(與布線基板的抵接面)的放大俯視圖。[0033]圖5是超聲波接合機的主要部分的概略主視圖。
[0034]圖6是表示在比較例I~3中所用的超聲波接合機的主要部分的概略的主視圖。
[0035]附圖標記說明
[0036]IA…布線基板(表背未導通)
[0037]IB…布線基板(表背導通后)
[0038]2…合成樹脂薄膜基材
[0039]3…導電體層
[0040]4…導電體層
[0041]5…超聲波接合部件
[0042]5a…突起部
[0043]6…超聲波接合部件
[0044]10…超聲波接合機
[0045]11…超聲波傳輸體
[0046]12…轉換器
[0047]13…按壓部
[0048]0.導通部
[0049]P…導通預定位置
【具體實施方式】
[0050]以下，參照附圖對本發(fā)明的布線基板的表背導通方法進行說明。
[0051]如圖1所示，布線基板IA在合成樹脂薄膜基材2的表背面上形成有構成布線圖案的導電體層3、4。
[0052]在本實施方式中，上述導電體層3、4由經由粘接劑(省略圖示)而粘結在合成樹脂薄膜基材2的表面上的金屬箔形成，在該粘結后通過抗蝕油墨來印刷布線圖案，然后進行蝕刻，由此形成所需的布線圖案。
[0053]圖5表示在本發(fā)明的表背導通方法中使用的超聲波接合機10的優(yōu)選例。在圖5中，5是上側的超聲波接合部件，6是下側的超聲波接合部件，11是超聲波傳輸體，12是轉換器，13是按壓部。
[0054]在上述上側的超聲波接合部件5的上表面上，固定有由軸體構成的超聲波傳輸體11的下端，并在該超聲波傳輸體11的上端固定有按壓部13。上述超聲波傳輸體11的長度方向以與鉛垂方向(上下方向)平行的方式配置。對上述按壓部13的上表面向著下方施加壓力，由此，能夠通過上述上下一對的超聲波接合部件5、6，從兩側對配置在這一對超聲波接合部件5、6之間的作為表背導通對象的布線基板IA進行夾壓(參照圖5)。另外，在上述軸狀的超聲波傳輸體11的上下方向的中間部(與在上下方向上的二等分位置相比位于下側的位置)上，連結固定有轉換器12的一個端部。上述轉換器12將電能轉換成機械振動(超聲波振動)，如圖5中的實線箭頭所示，該轉換器12在與水平方向平行的方向上進行超聲波振動。在本實施方式中，從上述轉換器12向超聲波傳輸體11傳輸使該超聲波傳輸體11共振的頻率的超聲波振動，由此使超聲波傳輸體11共振，并通過該共振而使與上述超聲波傳輸體11連結的超聲波接合部件5振動。由此，如圖5中的空心箭頭所示，上述上側的超聲波接合部件5在與水平方向平行的方向上進行超聲波振動。
[0055]在本發(fā)明的表背導通方法中，為了使上述布線基板IA上的布線圖案的一部分在表背之間電導通，而如圖2的(A)、(B)所示，通過相對的一對超聲波接合部件5、6從兩側對布線基板IA的導通預定部位P進行夾壓。在此，如圖2的(A)所示，雖然在一方(上側)的超聲波接合部件5的相對面(下表面)上設有圓錐臺狀的突起部5a，但是，另一方(下側)的超聲波接合部件6的相對面(上表面)則是平坦的。如圖2的(B)所示，使具有突起部5a的超聲波接合部件5與布線基板IA的上側的導電體層3抵接，并且使相對面平坦的超聲波接合部件6與該布線基板IA的下側的導電體層4抵接，從而進行夾壓。
[0056]如圖2的(B)所示，通過上述夾壓加工，一方(上側)的超聲波接合部件5的突起部5a將布線基板IA沿厚度方向壓縮，而以使其向下凹陷的形式向另一方的超聲波接合部件6接近，在該接近過程中，存在于兩個導電體層3、4之間的薄膜基材2的樹脂被推開至周邊偵牝并且一方(上側)的導電體層3沿著突起部5a被拉伸，而形成使表背的導電體層3、4在該突起部5a的頂端位置上接觸的狀態(tài)。這時，布線基板IA的另一方(下側)的導電體層4幾乎未發(fā)生變形(參照圖2的(B))。到此為止是夾壓工序。
[0057]這樣，在一對超聲波接合部件5、6之間將布線基板IA夾壓，然后在該夾壓狀態(tài)下通過兩個超聲波接合部件5、6而進行超聲波接合(超聲波接合工序)。即，相對于接觸后的上述表背的導電體層3、4，一邊通過上述一對超聲波接合部件5、6施加垂直方向的夾壓力，一邊通過兩個超聲波接合部件5、6進行超聲波接合。具體來說，從上述轉換器12向超聲波傳輸體11傳輸頻率會使該超聲波傳輸體11共振的超聲波振動，由此，使超聲波傳輸體11共振，并通過該共振而使與上述超聲波傳輸體11連結的超聲波接合部件5振動。由此，如圖5中的空心箭頭所示，上側的超聲波接合部件5在與水平方向平行的方向上進行超聲波振動，因此，能夠對接觸后的上述表背的導電體層3、4付與在與這些導電體層3、4的接觸面平行的方向上振動的超聲波振動。這樣，上側的超聲波接合部件5在與水平方向平行的方向上進行超聲波振動，由此能夠使接觸后的上述表背的導電體層3、4彼此一體化接合。由此，如圖3所示，得到了表背的導電體層3、4在一部分(導通部)C處電導通的布線基板1B。
[0058]如上所述，因為相對于接觸后的上述表背的導電體層3、4，一邊通過上述一對超聲波接合部件5、6施加垂直方向的夾壓力，一邊使一方的超聲波接合部件5、6在與水平方向平行的方向上進行超聲波振動(因為對接觸后的表背的導電體層3、4付與在與導電體層3、4的接觸面平行的方向上振動的超聲波振動)，所以上述導電體層3、4的接觸面的表面上的氧化膜被破壞，從而使清潔的導電體層的表面彼此接觸。而且，若一邊夾壓一邊付與上述方式的超聲波振動，則在導電體層之間會發(fā)生原子擴散，導電體層3、4的接觸面彼此之間能夠充分地一體化接合。
[0059]如圖3所示，由于如上所述地被表背導通的布線基板1B，在其導通部分C處使表背的導電體層3、4完全地一體化，所以其導通電阻變得極小，并且，即使對導通部分C施加熱沖擊或彎曲等，也沒有產生導通不良的擔憂且能長時間維持良好的導通狀態(tài)。因此，使用該布線基板IB制作的IC標簽能夠獲得電磁波讀取時的高可靠性及持久性。
[0060]另外，在本發(fā)明的表背導通方法中，由于利用了用于將表背的布線圖案的導電體層接合的超聲波接合部件5、6來進行布線基板IA的夾壓加工，所以能夠連續(xù)地在短時間內高效率地進行從該夾壓加工到超聲波接合為止的一系列操作，則能夠相應地提高生產性，并且能夠減少設備成本及加工成本，因此能夠大幅降低使用該表背導通的布線基板IB而構成的IC標簽的制作成本。
[0061]在上述實施方式中，超聲波傳輸體11由軸體構成，超聲波傳輸體11的長度方向的一端與超聲波接合部件5的上表面連結，向該超聲波傳輸體11傳輸沿相對于其軸線垂直的方向(圖5中的實線箭頭的方向)振動的超聲波振動(參照圖5)，因此，能夠充分地獲得共振，還能在導通部分中使表背的導電體進一步充分地一體化接合。
[0062]在本發(fā)明中，作為上述合成樹脂薄膜基材2，只要是具有如下的塑性變形性的樹脂材料即可，該塑性變形性是指，通過在上述超聲波接合部件5、6之間的夾壓而能夠使樹脂成分塑性流動并向周邊側移動的性能，例如，可以使用由熱塑性樹脂構成的材料，但其中優(yōu)選使用由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)構成的薄膜。另外，為了確保作為布線基板的強度，且避免上述夾壓加工時的導電體層3、4的斷裂，而上述合成樹脂薄膜基材2的厚度優(yōu)選為20 μ m?50 μ m的范圍。
[0063]作為構成上述表背的布線圖案的導電體層3、4，雖未特別限定，但可以列舉例如金屬箔、導電性油墨層等。作為上述金屬箔，雖未特別限定，但因為希望具有良好的導電性并且夾壓加工時的延展性優(yōu)異，所以推薦鋁箔及銅箔。另外，作為這些鋁箔及銅箔的厚度，優(yōu)選為7 μ m?50 μ m的范圍。作為用于將上述金屬箔3、4粘結在上述合成樹脂薄膜基材2上的粘接劑，雖未特別限定，但可以列舉例如聚酯類粘接劑、多異氰酸酯類粘接劑等。
[0064]作為用于形成上述導電體層3、4的鋁箔，能夠使用純鋁箔、或含有0.7質量％?1.7質量％的鐵的鋁箔。含有0.7質量％?1.7質量％的鐵的鋁箔的蝕刻加工性優(yōu)異，并且能夠獲得強度和延展性。另外，作為上述鋁箔，還可以使用含有0.7質量％?1.7質量％的鐵和0.05質量％?0.30質量％的Si (硅)的鋁箔。通過添加Si，能夠使強度和延展性進一步增大。作為上述鋁箔，可以使用軟質箔或半硬箔，尤其優(yōu)選為在軋制之后以250°C?550°C退火而得到的鋁箔。通過進行這種溫度下的退火處理，消除了鋁箔表面上殘留的輥軋油，在加工成IC標簽時，超聲波接合時的延展變得優(yōu)異，且具有不必擔心斷開的優(yōu)點。
[0065]作為上述導電性油墨，雖未特別限定，但可以列舉例如含有導電性物質及粘合成分而構成的導電性油墨等。作為上述導電性物質，雖未特別限定，但可以列舉例如金屬(銀、銅等)、金屬氧化物(氧化錫、氧化鋅、氧化銻、氧化銀、氧化銦等)、石墨、炭黑、由金屬包覆的無機物等。
[0066]作為上述粘合成分，雖未特別限定，但可以列舉例如聚酯樹脂、聚烯烴樹脂、氯化聚烯烴、環(huán)氧樹脂、溴化環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸類樹脂、聚酰胺-酰亞胺、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、改性聚偏氟乙烯等。
[0067]作為上述導電性油墨中添加的溶劑，雖未特別限定，但可以列舉例如脂肪烴溶劑(正庚烷、正己烷、環(huán)己烷等)、芳香烴溶劑(甲苯、二甲苯等)、石油溶劑等。
[0068]通過使用上述導電性油墨以例如絲網印刷、柔性印刷、照相凹版印刷等印刷手法進行印刷，能夠形成構成表背的布線圖案的導電體層3、4。
[0069]作為在上述夾壓加工時對超聲波接合部件5、6之間施加的夾壓力，優(yōu)選設定為
0.03MPa~l.0MPa的范圍。通過設定為0.03MPa，能夠進行充分的接合，并且，通過設定為
1.0MPa以下，能夠確實地避免對布線基板造成破壞(電路截斷、阻礙導通的裂紋等)。其中，尤其優(yōu)選設定為0.1MPa~0.4MPa的范圍。
[0070]在對上述超聲波傳輸體傳輸超聲波振動時，超聲波振動的振幅優(yōu)選為5μηι~100 μ m。通過設定為5 μ m以上，能夠確保接合所必需的能量，并且，通過設定為100 μ π!以下，能夠確實地避免對布線基板造成破壞(電路截斷、阻礙導通的裂紋等)。其中，更優(yōu)選為，上述超聲波振動的振幅 為20 μ m~75 μ m。
[0071]另外，優(yōu)選為，在對上述超聲波傳輸體傳輸超聲波振動時，超聲波振動的振蕩時間設定為30ms~500ms。通過設定為30ms以上，能夠付與接合所必需的能量，并且,通過設定為500ms以下，能夠降低由摩擦引起的發(fā)熱，并確實地避免對布線基板造成破壞(電路截斷、阻礙導通的裂紋等)。其中，更優(yōu)選為，超聲波振動的振蕩時間設定為50ms~200ms。
[0072]在上述實施方式中，如圖2所示，作為一方的超聲波接合部件5而使用在相對面上具有突起部5a的超聲波接合部件，并作為另一方的超聲波接合部件6而使用相對面為平坦面的超聲波接合部件，但并不特別限定為這種方式，例如，還可以同時使用相對面上都有突起部的一對超聲波接合部件。這種情況下，一對超聲波接合部件的突起部彼此之間可以是相對的配置或相互嚙合的配置中的任一種。
[0073]另外，上述超聲波接合部件的相對面上的突起部，可以是列舉的那種相互分離地設置有多個突起部5a的結構，或者也可以是設有一個突起部5a的結構。另外，上述突起部的形狀并未特別限定，除了上述實施方式中的那種圓錐臺狀之外，還能采用例如棱錐臺狀(參照圖4)等各種形狀。另外，雖然在例如用途為IC標簽等的情況下可以為，使用兩個圖2所示的具有多個突起部5a的超聲波接合部件5，將這兩個相互獨立(獨立動作)的超聲波接合部件5、5，獨立配置在布線基板的一面?zhèn)?圖2中為上表面?zhèn)?的相互分離的兩個位置(例如布線基板的一面?zhèn)鹊囊欢瞬亢土硪欢瞬抗矁蓚€位置)上，在布線基板上的相互分離的兩個位置(例如一端部和另一端部共兩個位置)中，分別獨立地對上述兩個超聲波接合部件
5、5在其與配置在相反側(圖2中為下表面?zhèn)?的上述超聲波接合部件(相對面為平坦面)6之間進行上述夾壓加工，從而形成表背導通，但是優(yōu)選為，將圖2所示的超聲波接合部5設在一個超聲波夾具上，并通過基于一個超聲波夾具而進行的夾壓而在上述分離的兩個位置上同時形成表背導通，在后者的情況下，具有能夠提高生產性的優(yōu)點。
[0074]此外，在上述一對超聲波接合部件的相對面均為具有某種程度的寬度的平坦面的情況下，即使進行上述的夾壓加工，也難以將薄膜基材2的樹脂充分地向周邊側排除，從而難以使表背的導電體層3、4彼此充分地接觸。因此，作為本發(fā)明中使用的一對超聲波接合部件，優(yōu)選構成為，在彼此的相對面的至少一方上具有突起部、或者超聲波接合部件本身具有棒狀的突出端形狀。
[0075]圖4表示具有突起部5a的超聲波接合部件5的相對面(與布線基板的抵接面)的放大俯視圖的一例。例如，采用了相對于相對面上的4mm2的區(qū)域，而相互分離地設置有5?200個突起部5a的結構，但并不特別限定于這種配置密度。
[0076]另外，也可以為，在進行上述夾壓加工時，將布線基板的導通預定位置加熱(例如在通過一對超聲波接合部件進行夾壓時，由該超聲波接合部件進行超聲波振動，由此將導通預定位置加熱)，這種情況下，具有如下優(yōu)點:能夠很容易地使薄膜基材2的樹脂發(fā)生某種程度的軟化或變形，而且能夠使由夾壓部進行的樹脂向周邊側的移動(塑性流動)進一步
簡單化。
[0077]實施例
[0078]接著，對本發(fā)明的具體實施例進行說明，但本發(fā)明并不特別限定于這些實施例。
[0079]<實施例1>
[0080]將厚度為10 μ m的鋁箔和厚度為30 μ m的鋁箔，分別經由聚酯類粘接劑而粘結在由厚度為38 μ m的PET構成的薄膜基材2的表背面上，之后在兩側鋁箔的表面上分別以規(guī)定圖案印刷抗蝕油墨并進行蝕刻，由此，制作出在表背上具有構成規(guī)定的布線圖案的鋁層
3、4的布線基板IA (參照圖1)。接著，如圖2的(A)、(B)所示，使用在一方的相對面上具有多個突起部5a的一對超聲波接合部件5、6，在具有該突起部5a的超聲波接合部件5與厚度為30 μ m的鋁箔3側抵接的配置下，在這些超聲波接合部件5、6之間用沖壓機以0.03MPa的夾壓力對上述布線基板IA進行夾壓加工，由此，將位于夾壓部的兩鋁層之間的PET樹脂(薄膜基材)向周邊側推開而使表背的鋁層彼此接觸，并且，在該夾壓狀態(tài)下對超聲波接合部件施加超聲波振動，由此，使接觸后的上述表背的鋁層3、4彼此一體化接合，從而獲得表背的布線圖案電導通的布線基板IB (參照圖3)。
[0081]作為用于付與上述超聲波振動的超聲波接合機10，而使用上述圖5中的結構的超聲波接合機。即，從轉換器12向與一方的超聲波接合部件5連結的軸狀超聲波傳輸體(原材料:鐵)11，傳輸頻率(20kHz )會使該超聲波傳輸體11共振的超聲波振動(振幅為50 μ m、振蕩時間為400ms)，由此，使超聲波傳輸體11共振,并通過該共振而使超聲波接合部件5振動。通過該超聲波接合部件5的超聲波振動(在與接觸后的表背的導電體層3、4的接觸面平行的方向上振動的超聲波振動)，而使接觸后的上述表背的鋁層彼此一體化接合，從而獲得表背的布線圖案電導通的布線基板1B。
[0082]<實施例2>
[0083]將夾壓加工時的夾壓力設定為0.3MPa，并將超聲波振動的振蕩時間設定為IOOms(0.1秒)，除此之外均與實施例1相同，由此獲得表背的布線圖案電導通的布線基板。
[0084]<實施例3>
[0085]將夾壓加工時的夾壓力設定為1.0MPa，并將超聲波振動的振蕩時間設定為100ms，除此之外均與實施例1相同，由此獲得表背的布線圖案電導通的布線基板。
[0086]<實施例4>[0087]將超聲波振動的振幅設定為100 μ m,除此之外均與實施例2相同，由此獲得表背的布線圖案電導通的布線基板。
[0088]<實施例5>
[0089]將夾壓加工時的夾壓力設定為1.2MPa，除此之外均與實施例2相同，由此獲得表背的布線圖案電導通的布線基板。
[0090]<比較例1>
[0091]將厚度為10 μ m的鋁箔和厚度為30 μ m的鋁箔，分別經由聚酯類粘接劑而粘結在由厚度為38 μ m的PET構成的薄膜基材2的表背面上，之后在兩側鋁箔的表面上分別以規(guī)定圖案印刷抗蝕油墨并進行蝕刻，由此，制作出在表背面上具有構成規(guī)定的布線圖案的鋁層3、4的布線基板IA (參照圖1)。接著，如圖6所示，使用在一方的相對面上具有多個突起部5a (參照圖2的(A))的一對超聲波接合部件55、56，在具有該突起部5a的超聲波接合部件55與厚度為30 μ m的鋁箔3側抵接的配置下，在這些超聲波接合部件55、56之間以0.3MPa的夾壓力對上述布線基板IA進行夾壓加工，由此，將位于夾壓部的兩鋁層之間的PET樹脂(薄膜基材)向周邊側推開而使表背的鋁層接觸，并且，在該夾壓狀態(tài)下對超聲波接合部件施加超聲波振動，由此，使接觸后的上述表背的鋁層彼此一體化接合，從而獲得表背的布線圖案電導通的布線基板IB (參照圖3)。
[0092]作為用于付與上述超聲波振動的超聲波接合機，而使用圖6中的結構的超聲波接合機。即，通過從轉換器(未圖示)向與上側的超聲波接合部件55的一側面連結的超聲波焊頭52傳輸超聲波振動(振幅為100 μ m、振蕩時間為300ms)，而使超聲波接合部件55振動，并且，通過該超聲波接合部件55的超聲波振動(在與接觸后的表背的導電體層3、4的接觸面平行的方向、即圖6中的空心箭頭表示的方向上振動的超聲波振動)，使接觸后的上述表背的鋁層彼此一體化接合，從而獲得表背的布線圖案電導通的布線基板1B。
[0093]此外，上述夾壓力是通過沿圖6中箭頭53所示的方向對超聲波焊頭52施加轉矩，由此將上側的超聲波接合部件55向下方按壓而得到的。因此，上述夾壓力的付與手法也與實施例1~5的付與手法(并不是施加轉矩，而是相對于上述接觸面沿垂直方向直線地施加壓力的手法(用沖壓機加壓的手法))不同。另外，該比較例I采用的是不經由超聲波傳輸體(超聲波傳輸用軸體)而直接對超聲波接合部件付與超聲波振動的手法。
[0094]<比較例2>
[0095]將夾壓加工時的夾壓力設定為0.2MPa，并將超聲波振動的振幅設定為75 μ m,除此之外均與比較例I相同，由此獲得表背的布線圖案電導通的布線基板。
[0096]<比較例3>
[0097]將夾壓加工時的夾壓力設定為0.1MPa，并將超聲波振動的振幅設定為75 μ m，并將超聲波振動的振蕩時間設定為500ms (0.5秒)，除此之外均與比較例I相同，由此獲得表背的布線圖案電導通的布線基板。
[0098]關于由上述實施例1~5及比較例I~3獲得的表背導通的布線基板，在室溫下用毫歐表來測定表背導通部的電阻值(πιΩ)，并根據下述判斷基準評價導通性。其結果如表I所示。
[0099](判斷基準) [0100]◎表背導通部的電阻值不足IOm Ω[0101]O ---表背導通部的電阻值在IOmΩ以上且不足ΙΟΟι?Ω
[0102]Δ 表背導通部的電阻值在IOOm Ω以上且不足500m Ω
[0103]X---表背導通部的電阻值在500mΩ以上。
[0104]另外，關于由上述實施例1~5及比較例I~3獲得的表背導通的布線基板，通過目測檢查表背的電路中有無裂紋或目測檢查裂紋狀態(tài)，并根據下述判斷基準評價品質。
[0105](判斷基準)
[0106]◎---在表背導通的布線基板的表背的電路中完全未識別出裂紋(合格)
[0107]O---在表背導通的布線基板的表背的電路中僅識別出了一點點裂紋，但表背導
通部的電阻值很小，處于實際上沒問題的程度(合格)
[0108]X---在表背導通的布線基板的表背的電路中識別出了無法忽視的裂紋。
[0109]【表1】
[0110]
【權利要求】
1.一種布線基板的表背導通方法，所述布線基板在合成樹脂薄膜基材的表背面上形成有構成布線圖案的導電體層，所述表背導通方法為，在該布線基板中，當使其布線圖案的一部分在表背之間電導通時，通過一對超聲波接合部件從布線基板的兩側夾壓導通預定部位，由此，將存在于該導通預定部位的導電體層之間的合成樹脂向周邊側推開，來使表背的導電體彼此接觸，并通過來自超聲波接合部件的超聲波振動將接觸后的該表背的導電體彼此接合，所述表背導通方法的特征在于， 向與所述一對超聲波接合部件中至少一方的超聲波接合部件連結的超聲波傳輸體，傳輸超聲波振動，由此，使所述超聲波接合部件振動，并通過來自該超聲波接合部件的超聲波振動而使接觸后的所述表背的導電體彼此接合。
2.一種布線基板的表背導通方法，所述布線基板在合成樹脂薄膜基材的表背面上形成有構成布線圖案的導電體層，所述表背導通方法為，在該布線基板中，當使其布線圖案的一部分在表背之間電導通時，通過一對超聲波接合部件從布線基板的兩側夾壓導通預定部位，由此，將存在于該導通預定部位的導電體層之間的合成樹脂向周邊側推開，來使表背的導電體彼此接觸，并通過來自超聲波接合部件的超聲波振動將接觸后的該表背的導電體彼此接合，所述表背導通方法的特征在于， 向與所述一對超聲波接合部件中至少一方的超聲波接合部件連結的超聲波傳輸體，傳輸頻率會使該超聲波傳輸體共振的超聲波振動，由此，使所述超聲波傳輸體共振，通過該共振，使與所述超聲波傳輸體連結的超聲波接合部件振動，并通過來自該超聲波接合部件的超聲波振動而使接觸后的所述表背的導電體彼此接合。
3.根據權利要求1或2所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，所述超聲波傳輸體由軸體構成，所述超聲波傳輸體的長度方向的一端與所述超聲波接合部件連結，向由所述軸體構成的超聲波傳輸體，傳輸沿相對于其軸線垂直的方向振動的超聲波振動。
4.根據權利要求1或2所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，相對于接觸后的所述表背的導電體層，通過所述一對超聲波接合部件一邊施加垂直方向的夾壓力，一邊付與平行于接觸后的所述表背的導電體的接觸面的超聲波振動，由此進行所述接合。`
5.根據權利要求4所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，與所述接觸面平行的超聲波振動的振幅為5 μ m~100 μ m。
6.根據權利要求1或2所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，在夾壓所述導通預定部位時，通過所述超聲波接合部件一邊進行超聲波振動，一邊從所述布線基板的兩側夾壓該導通預定部位。
7.根據權利要求1或2所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，所述導電體層由含有0.7質量％~1.7質量％的鐵的鋁箔形成。
8.根據權利要求1或2所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，所述導電體層由軋制后又被退火處理的鋁箔形成。
9.根據權利要求1或2所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，所述導電體層由含有導電性物質及粘合成分的導電性油墨層形成。
10.根據權利要求9所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，所述導電性物質是從由金屬、金屬氧化物、石墨、炭黑、及由金屬包覆的無機物構成的組中選擇的一種或兩種以上的導電性物質。
11.根據權利要求1或2所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，在進行所述夾壓加工時，對超聲波接合部件之間施加0.03MPa~1.0MPa的夾壓力。
12.根據權利要求1或2所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，在進行所述夾壓加工時，對超聲波接合部件之間施加0.1MPa~0.4MPa的夾壓力。
13.根據權利要求1或2所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，在向所述超聲波傳輸體傳輸超聲波振動時，將超聲波振動的振蕩時間設定為30ms~500ms。
14.根據權利要求1或2所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，在向所述超聲波傳輸體傳輸超聲波振動時，將超聲波振動的振蕩時間設定為50ms~200ms。
15.根據權利要求1或2所述的布線基板的表背導通方法，其特征在于，作為一方的超聲波接合部件而使用在相對面上具有突起部的超聲波接合部件，并作為另一方的超聲波接合部件而使 用相對面為平坦面的的超聲波接合部件。
【文檔編號】H05K3/00GK103874330SQ201310682910
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2012年12月14日
【發(fā)明者】苗村正 申請人:昭和電工包裝株式會社