JP2004319962A - フレックスリジッドプリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

フレックスリジッドプリント配線板及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 コストダウンが可能で設備投資が少ないフレックスリジッドプリント配線板とその製造方法を提供する。
【解決手段】 リジッド配線板Rの両面それぞれに第1,第2の樹脂シート5a,5bを被着しフレキシブル部Fをこの第1,第2の樹脂シート5a,5bを一体化して形成した。また、リジッド配線板Rは配線パターン1bを備え、第1,第2の樹脂シート5a,5bの少なくとも一方に配線パターン7bを形成し、複数のリジッド配線板Rの配線パターン1b間を樹脂シート5a,5bに形成した配線パターン7bにより電気的に接続した。さらに、この樹脂シートの材質を、本硬化後にも可撓性を有する、エポキシ系,ポリオレフィン系またはポリイミド系樹脂にした。
【選択図】 図11

Description

本発明は、フレックスリジッドプリント配線板及びその製造方法に関する。
近年、電子機器の小型化や多機能化、そして処理速度の高速化が進んでおり、これを実現するために、その機器に搭載されるプリント配線板に対して様々な高密度実装化対応が求められている。
フレックスリジッドプリント配線板の採用は、このような求めに対応するための1つの手段である。このフレックスリジッドプリント配線板を電子機器に用いることで、基板間の電気接続をする為のコネクターが削除できるので実装スペースが拡大し、配線長が短くなるのでより高速の信号処理が可能となり、部品実装後に折り曲げができるという特徴を生かした3次元的な配線板配置により機器内部の部品の自由なレイアウトが可能になるので電子機器をより小型化することができる。
このフレックスリジッドプリント配線板は、主として2種類の構造のものが実用化されている。
1つは、フレキシブル基板の片面または両面の一部に、FR−4等のリジッド基板を貼り合わせたタイプ(以下、タイプAと称する)である。
もう1つは、フレキシブル基板の一部を、必要な剛性を確保しつつ所望の配線パターンを形成することができるように多層化してリジッド化を図った多層フレキ基板タイプ(以下、タイプBと称する)である。
そして、いずれのタイプにおいても、リジッド部の両面または片面にビルドアップ層を多層に形成したものが実用化されている。
タイプAに関するものの一例としては、特許文献1に記載されたプリント配線板がある(図30参照)。
このプリント配線板は、フレキシブルプリント配線板101の両面の一部に、これを挟むように接着シート102を介して硬質プリント配線基板104を接着一体化した構成のものである。
タイプBに関するものの一例としては、特許文献2に記載された多層フレキシブルプリント配線板がある(図31参照)。
この多層フレキシブルプリント配線板は、片面銅張りフレキシブルプリント配線板材料204を4層に積層形成した2箇所の多層部208と、この多層部208間を電気的に接続するケーブルとして機能するように一部を2層のみにしたフレキシブル部207とからなる構成のものである。
特開平4−34993号公報(第3頁右上段,第1図) 特開平5−90757号公報(段落番号0002,図2)
(タイプAについて)
ところで、リジッド基板でフレキシブル基板を挟んだタイプAで多層のフレックスリジッド基板を製作する工程においては、前工程として、リジッド基板を作成する工程とフレキシブル基板を作成する工程とがそれぞれ独立して必要である。
また、後工程として、
(イ) リジッド基板とフレキシブル基板とを接着層を介して接着する。
(ロ) スルーホールを設けて各層を電気的に接続する。
(ハ) 表層のパターニングを行う。
という工程が必要である。
従って、全工程が極めて長くコストアップになり、共用が困難なリジッド基板の生産設備とフレキシブル基板の生産設備とのそれぞれを導入する必要があって設備投資が多額になるという問題があった。
また、このフレックスリジッド基板を形成する材料は、ポリイミド(フレキシブル基板),エポキシ樹脂(リジッド基板),ポリイミド(カバーレイ)及びアクリル系樹脂(接着層)であり、このような3種の異種材料からなる別体を一体化してこの基板は形成される。
従って、各材料の熱膨張係数の違いが顕著であり、温度負荷によってスルーホールめっきの付き具合にばらつきが生じたり、各接続部分に剥離が生じるという信頼性に関わる問題があった。
加えて、各層の配線パターンの位置がずれてその整合性に欠けるという問題や、基板自体のそりやねじれが大きいことから部品の実装が困難になる場合があるという問題があった。
(タイプBについて)
一方、ポリイミドのフレキシブル基板の一部を多層化してリジッド化するというタイプBの多層フレキシブルプリント配線板においては、まずタイプAの場合と同様に、異種材料を一体化して形成することから生じるめっきの付き具合にばらつきが生じたり、各接続部分に剥離が生じるという信頼性に関わる問題があった。
また、フレキシブル基板の材料として使用されるポリイミドは、吸湿性が高く、吸湿時に半田耐熱性が低下するという欠点がある。そのため、ポリイミド素材の梱包を開封した状態で数日間放置した場合は、使用直前に予備乾燥処理が必要になり工程が増えるという問題があった。
さらに、ポリイミドのフレキシブル基板は、リジッド基板に比べて製造ロット毎の寸法のばらつきが大きく、これを多層化した場合に各層間の配線パターンの位置を合わせて整合性の向上を図ることが極めて困難であるという問題があった。
加えて、このフレキシブル基板を多層化した場合、その層数が10層以下ではリジッド基板に比べて剛性がかなり低い。そのため、部品を表面実装する工程において、実装面の反対面にあて板をして支える必要があり、その為の設備や工数が必要になる場合があった。
そこで本発明が解決しようとする課題は、フレキシブル部とリジッド部とからなる構成の基板であっても、コストアップにならず、製造するための設備投資が少なくて済むフレックスリジッドプリント配線板とその製造方法を提供することにある。
さらに、製造時の温度負荷によって、めっきの付着にばらつきが生じることなく、各接続部分に剥離が生じることなく、各層の配線パターンの位置がずれることなく整合性が得られ、基板自体のそりやねじれが少なく、部品の実装が確実に行えるというフレックスリジッドプリント配線板とその製造方法を提供することにある。
上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
即ち、請求項1に係る発明は、配線パターンを有するリジッド配線板の複数枚を絶縁性及び可撓性を有する樹脂シートから成るフレキシブル部で連結した構成のフレックスリジッドプリント配線板であって、
前記複数のリジッド配線板(R)における一表面及び他の表面のそれぞれに第1及び第2の樹脂シート(5a),(5b)を被着し、前記フレキシブル部(F)を前記第1及び第2の樹脂シート(5a),(5b)を一体化して成る構成にしたことを特徴とするフレックスリジッドプリント配線板であり、
請求項2に係る発明は、前記一表面または前記他の表面の、前記フレキシブル部(F)と連結する側の縁に面取り(4)を形成して成ることを特徴とする請求項1記載のフレックスリジッドプリント配線板であり、
請求項3に係る発明は、前記面取り(4)は、前記リジッド配線板(R)の表面と成す角度をθとし、前記リジッド配線板(R)の前記フレキシブル部(F)側の端面における面取りされていない部分の厚さ方向の幅をαとしたときに、θが35°を越えない範囲であって、かつ、αが0.3mmを越えない範囲となるように形成されていることを特徴とする請求項2記載のフレックスリジッドプリント配線板であり、
請求項4に係る発明は、前記第1又は第2の樹脂シート(5a),(5b)は、絶縁性及び可撓性を有する樹脂シートを複数枚積層して成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のフレックスリジッドプリント配線板であり、
請求項5に係る発明は、前記第1又は第2の樹脂シート(5a),(5b)に配線パターン(7b)を形成し、複数の前記リジッド配線板(R)の配線パターン(1b)間を、前記第1又は第2の樹脂シート(5a),(5b)に形成した前記配線パターン(7b)を介して電気的に接続してなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のフレックスリジッドプリント配線板であり、
請求項6に係る発明は、前記リジッド配線板(R)において、前記第1又は第2の樹脂シート(5a),(5b)を貫通する導電性貫通孔(82,9)を設け、前記第1及び第2の樹脂シート(5a),(5b)に形成した前記配線パターン(13b)と前記リジッド配線板(R)の配線パターン(1b)とを前記導電性貫通孔(82,9)を介して電気的に接続してなることを特徴とする請求項5記載のフレックスリジッドプリント配線板であり、
請求項7に係る発明は、前記第1又は第2の樹脂シート(5a),(5b)はエポキシ系樹脂から成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のフレックスリジッドプリント配線板であり、
請求項8に係る発明は、前記第1又は第2の樹脂シート(5a),(5b)はポリオレフィン系樹脂から成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のフレックスリジッドプリント配線板であり、
請求項9に係る発明は、前記第1又は第2の樹脂シート(5a),(5b)はポリイミド系樹脂から成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のフレックスリジッドプリント配線板である。
また、本願発明は手段として次の手順を有する。
即ち、請求項10に係る発明は、リジッド配線板(R)の複数枚を絶縁性及び可撓性を有する樹脂シート(5a),(5b)から成るフレキシブル部(F)で連結した構成のフレックスリジッドプリント配線板の製造方法であって、
所定形状のリジッド配線板(R)に前記フレキシブル部(F)に対応する間隙(3)を設ける第1の工程と、前記間隙3を設けた前記リジッド配線板(R)の一表面及び他の表面のそれぞれに前記間隙(3)を跨ぐように第1及び第2の樹脂シート(5a),(5b)を被着する第2の工程と、前記第1及び第2の樹脂シート(5a),(5b)を前記間隙(3)において一体化する第3の工程とを少なくとも含んでいることを特徴とするフレックスリジッドプリント配線板の製造方法であり、
請求項11に係る発明は、リジッド配線板(R)の複数枚を絶縁性及び可撓性を有する樹脂シート(5a),(5b)から成るフレキシブル部(F)で連結した構成のフレックスリジッドプリント配線板の製造方法であって、
所定形状のリジッド配線板(R)に前記フレキシブル部(F)に対応する間隙(3)を設ける第1の工程と、前記間隙(3)を設けた前記リジッド配線板(R)の一表面及び他の表面のそれぞれに前記間隙(3)を跨ぐように第1及び第2の樹脂シート(5a),(5b)を被着する第2の工程と、前記第1及び第2の樹脂シート(5a),(5b)を前記間隙(3)において一体化する第3の工程とを少なくとも含み、前記第1又は第2の樹脂シート(5a),(5b)は、エポキシ系樹脂,ポリオレフィン系樹脂またはポリイミド系樹脂から成り、前記第2の工程は、半硬化状態の前記第1及び第2の樹脂シート(5a),(5b)を被着する工程であり、前記第3の工程は、前記第1及び第2の樹脂シート(5a),(5b)を、圧着により前記間隙(3)において一体化するとともに加熱により本硬化させる工程であることを特徴とするフレックスリジッドプリント配線板の製造方法である。
本願発明によれば、配線パターンを有するリジッド配線板の一表面及び他の表面のそれぞれに第1及び第2の樹脂シートを被着し、フレキシブル部を第1及び第2の樹脂シートを一体化してなる構成にしたので、フレキシブル部をリジッド部と同一系統の工程と生産設備とで作成可能であり、コストアップにならず、製造するための設備投資が少なくて済むという効果を得る。
また、リジッド配線板のフレキシブル部と連結する側の縁に面取りを形成したので、繰り返し曲げ強度が部位によって偏ることがなく、均一にこの強度を確保することができる。
また、第1又は第2の樹脂シートは絶縁性及び可撓性を有する樹脂シートを複数枚積層して成るようにしたので、フレキシブル部をリジッド部と同一系統の多層化工程と生産設備とで作成可能であり、多層化においてもコストアップにならず、製造するための設備投資が少なくて済むという効果を得る。
第1又は第2の樹脂シートに配線パターンを形成し、複数のリジッド配線板の配線パターン間を、前記第1又は第2の樹脂シートに形成した配線パターンを介して電気的に接続してなるので、多層化した場合にも各層間の配線パターンの位置を合わせて整合性の向上を図ることが極めて容易であるという効果を得る。
また、第1又は第2の樹脂シートの材質をエポキシ系樹脂にしたのでリジッド部とフレキシブル部の基本組成が同一で熱膨張係数の違いが極めて小さくなり、温度変化によるめっき付着のばらつきや各接続部分の剥離が生じることがなく、各層の配線パターンの位置の整合性が向上し、基板自体のそりやねじれも発生しないので部品の実装が確実に行え、エポキシ系樹脂は吸湿性が低く吸湿による半田耐熱性の低下がないので、使用前の予備乾燥処理工程が不要になるという効果を得る。
また、第1又は第2の樹脂シートの材質をポリオレフィン系樹脂にしたので低tanδ特性が得られ、特に高周波回路パターンを形成した場合の電気的損失を抑えることができるという効果を得る。
また、第1又は第2の樹脂シートの材質をポリイミド系樹脂にしたので優れた屈曲性及び湾曲性が得られ、特に繰り返し曲げが行われる用途に対して長期間使用できるという効果を得る。
また、リジッド基板にフレキシブル部に対応する間隙を形成する第1の工程と、リジッド配線板の一表面及び他の表面のそれぞれに間隙を跨ぐように第1及び第2の樹脂シートを被着する第2の工程と、第1及び第2の樹脂シートを間隙において一体化する第3の工程とを少なくとも含んだ製造方法にしたので、フレキシブル部とリジッド部を同一系統の工程と生産設備で作成可能であり、コストダウンが可能で、製造するための設備投資が少なくて済むという効果を得る。
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図1乃至図29を用いて説明する。
図1は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を示す概略斜視図であり、
図2は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する平面図であり、
図3は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第1の断面図であり、
図4は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第2の断面図であり、
図5は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第3の断面図であり、
図6は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第4の断面図であり、
図7は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第5の断面図であり、
図8は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第6の断面図であり、
図9は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第7の断面図であり、
図10は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第8の断面図であり、
図11は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第9の断面図であり、
図12は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第2実施例を製造する工程を説明する第1の断面図であり、
図13は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第2実施例を製造する工程を説明する第2の断面図であり、
図14は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第2実施例を製造する工程を説明する第3の断面図であり、
図15は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第2実施例を製造する工程を説明する第4の断面図であり、
図16は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第2実施例を製造する工程を説明する第5の断面図であり、
図17は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板におけるその他の実施例を示す断面図であり、
図18は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における別の実施例を示す概略斜視図であり、
図19は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第1実施例の変形例を示す断面図であり、
図20は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第3実施例を製造する工程を説明する第1の断面図であり、
図21は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第3実施例を製造する工程を説明する第2の断面図であり、
図22は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第3実施例を製造する工程を説明する第3の断面図であり、
図23は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第3実施例を製造する工程を説明する第4の断面図であり、
図24は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第1実施例の別の変形例を示す断面図である。
図25は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板の各実施例における面取りを説明する断面図である。
図26は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第1実施例の第3変形例を示す断面図である。
図27は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第4変形例を示す断面図である。
図28は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第5変形例を示す断面図である。
図29は、本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第6変形例を示す断面図である。
本発明は、フレックスリジッドプリント配線板の屈曲部(フレキシブル部)として、従来のポリイミドからなるフレキシブル基板の替わりに、可撓性を有し屈曲可能な絶縁樹脂材料からなるシートを用いると共に、このシートをビルドアップ層の絶縁層としてリジッド部に形成したことを特徴とするものである。
ここで屈曲とは、急角度で折れ曲がる屈曲となだらかに曲がる湾曲との両方の意味を含んでおり、以下の説明でも同様である。
このシートの材料として、可撓性を備えて本硬化後においても屈曲性を有するエポキシ系樹脂,ポリオレフィン系樹脂またはポリイミド系樹脂を用いることができ、これらの材質は、目的に応じて最適なものを選択することができる。
ここで本硬化とは、樹脂材料の構造が最終的に安定した状態になることを意味し、剛体化することを意味するものではない。以下の説明でも同様である。
例えば、一般的な使用目的に対しては、各物性をバランスよく備えたエポキシ系樹脂を使用することができる。このエポキシ樹脂によれば、フレキシブル部がリジッド部の材質と同一材質となって熱膨張係数が同じになり、温度負荷によって、スルーホールのめっき付着のばらつきや接続部分の剥離が生じることがなく、後述する方法で形成する各層の配線パターン位置がずれたり、基板自体のそりが生じることがない。
電気的損失を抑える目的では特に低tanδ特性を有するポリオレフィン系樹脂を使用することができる。また、繰り返し曲げが付加される使用目的においては特に屈曲性に優れたポリイミド樹脂を使用することができる。
以下に、この樹脂シートを用いたフレックスリジッドプリント配線板とその製造方法について詳述する。
リジッド基板として、多層積層板又は両面銅張り板を用いる。本実施例においては、FR−4両面銅張り板の両面にそれぞれ一層ずつ積層した所定の多層積層板1を用いており、この多層積層板1の両表面には、銅箔層1aが形成されている。この多層積層板1は、厚さ0.4mm,銅箔の厚さ12μmである。
リジッド基板としては、もちろん積層していない板を使用してもよく、また、多層の場合も積層数は任意であり、配線パターン,インナービア等もあらかじめ任意に形成したものを使用することができる。
以下に、<第1実施例>と<第2実施例>と<第3実施例>とについてのそれぞれを、作成工程に沿って詳述する。
<第1実施例>
まず、(工程1)〜(工程5)を、(工程5)の段階を示した図3を用いて説明する。
(工程1)多層積層板1にインナービアホール6(以下、IVH6と記す)をドリル加工により形成する。例としてIVH6の直径は0.3mmである。
(工程2)多層積層板1の両面に軽くバフ研磨を施し、IVH6の開口端部のバリを除去する。
(工程3)化学銅めっき及び電気銅めっきを施しIVH6の内面に銅層1cを形成する。この銅層1cを介して両表面の銅箔1a間の電気的接続をする。形成された銅層1cの厚さは約20μmである。
(工程4)IVH6内を樹脂2で充填(孔埋め)する。
(工程5)両表面の銅箔層1aをフォトリソによるエッチングでパターニングし、所定の配線パターン1bを形成する。(図3参照)
(工程6)多層積層板1のフレキシブル化する部分をルータ加工により除去し、フレキ開口部3を形成する(図2,図4参照)。図2は、多層積層板1の概略平面図である。この開口部3は、本実施例で作成するフレックスリジッドプリント配線板の複数のリジッド配線板同士を分離する間隙である。
(工程7)フレキ開口部3の開口端部側における一対向辺に面取り4を形成する(図2,図5参照)。この面取り4は両面の縁部に施し、所定の先端角度を持つ刃によるルータ加工で形成する。この面取り4の詳細については後述する。
(工程8)配線パターン1bの表面に黒化処理を施す。これは、後工程でこの配線パターン上に形成する層(樹脂シート5)の密着を良好にするためである。
(工程9)多層積層板1の両表面上に、本硬化後にも可撓性を有して屈曲可能な半硬化状態のエポキシ系樹脂シート5a,5bを重ねる(図2参照)。樹脂シート5a,5bの厚さは、例として70μmである。この樹脂シートは上述のように、本硬化後にも可撓性を有して屈曲可能な半硬化状態のポリオレフィン系樹脂またはポリイミド系樹脂から成るものでもよい。
(工程10)樹脂シート5a,5bの上に片面を粗化した銅箔7をその粗化面が樹脂シート5側になるように重ね、真空ラミネータ(図示せず)により両表面側から加圧すると共に加熱して2枚の樹脂シート5a,5bを熱圧着する(図6参照)。
この状態でリジッド部Rの配線パターン1b表面からの樹脂シート5a,5bの厚さは約50μmである。また、銅箔7の厚さは、例として12μmである。
また、この加圧は、フレキ開口部3に相応して凹む部分にも十分及ぶように、圧縮空気によって内圧を高めた硬質ゴムのダイヤフラムによって行なうとよい。
加熱及び加圧の条件例としては、エポキシ系樹脂,ポリオレフィン系樹脂,ポリイミド系樹脂のいずれの材質であっても120℃,7kg/cm2である。
(工程11)熱処理を施し樹脂シート5a,5bを本硬化させる。
熱処理条件の例としては、エポキシ系樹脂シートでは180℃,60分、ポリオレフィン系樹脂シートでは170℃,60分、ポリイミド系樹脂シートでは200℃,60分の放置を行う。
この本硬化により、樹脂シート5a,5bはビルドアップ絶縁層として多層積層板1と一体化する。多層積層板1の表面に配線パターンが形成されている場合はこの樹脂シート5a,5bによって少なくともその一部が覆われてその部分の絶縁がなされる。このように樹脂シート5a,5bを多層積層板1等の表面に重ねて一体化することを被着と称して説明している。
この工程により樹脂シート5a,5bはフレキシブル部においても完全に硬化するが可撓性を有し屈曲可能となっている。
また、この熱処理において、熱処理炉内に多層積層板1を平置きすると、樹脂シート5a,5bのフレキシブルとなる部分(フレキ開口部3に相当する部分)の面積が広い場合に、その部分の樹脂シート5a,5b(銅箔7を含めて)が自重で垂れ下がることがある。そこで、保持治具等により多層積層板1を立てた状態で熱処理するのが好ましい。
以上の(工程1)〜(工程11)により、銅箔7を外表面に備えた樹脂シート5a,5bを可撓性を有し屈曲可能なフレキシブル部Fに用いると共にビルドアップ絶縁層として多層積層基板1の両面に積層することで、フレキシブル部Fとリジッド部Rとからなるフレックスリジッドプリント配線板50が形成される(図6参照)。
次に、(工程11)までの工程で形成されたフレックスリジッドプリント配線板50の表面にさらにパターン形成等を行う工程について説明する。
(工程12)樹脂シート5a,5b上の銅箔7に、フォトリソによるエッチング加工を施し、レーザーブラインドビアホール(以下、LBHと称する)を空ける部分の銅箔7を削除する。これはいわゆるコンフォーマルマスク8の形成である(図7参照)。
(工程13)レーザ加工により樹脂シート5a,5bにLBH9を形成する(図8)。レーザ加工のトップ径(コンフォーマルマスク8の径)は、例としてφ150μmである。
(工程14)化学銅めっき及び電気銅めっきによりLBH9の内面を含めて銅層9cを形成し、この銅層9cを介して樹脂シート5a,5bの内層の配線パターン1bと樹脂シート5a,5bの外層の銅箔7等との電気的接続をする(図9参照)。形成する銅層9cの厚さは例として約20μmであり、銅箔7と合わせて導体厚さは約32μmとなる。
(工程15)銅箔7を含めた外層導体のパターニングを行う。図8に示すように、フレキ開口部で2枚の樹脂シート5a,5bを圧着したことによって、フレキシブル部Fの表面とリジッド部Rの表面とで片側約0.15mmの段差Hが生じる。
この程度の段差があると、通常使用する露光用のドライフィルムをこの段差に追従して密着させることが難しい場合がある。
そこで、表面の段差Hによる凹凸に追従できるように、液状で電着タイプのフォトレジストを使用するのが好ましい。このフォトレジストの例として、関西ペイント株式会社製のゾンネEDUV376を使用することができる。
外層導体のパターニングは、まず、電着により上述のフォトレジストを表面に被着させた後、パターンフィルムを用いて導体パターンの露光を行う。
この露光において、通常行われる密着露光では、パターンフィルムはリジット部Rには密着するものの、フレキシブル部Fにおいて段差Hの分フィルムが浮いた状態になるため、合焦できずにぼやけたパターンの露光となる。その結果、細線パターンが形成できない場合がある。
そこで、露光装置は被写界深度の深い投影タイプのものを使用することが好ましい。
そして、この装置を使用して露光し、その後に現像及びエッチング処理をすることで、フレキシブル部Fにおいてライン幅/スペース幅がそれぞれ100μm/100μmの配線パターン7bが形成できる。また、リジッド部Rにおいては、同じく75μm/75μmの配線パターン(図示せず)が形成できる(図10参照)。
露光方式としては、レーザー光で露光するレーザーダイレクトイメージ装置を用いることもできる。
(工程16)両表面にソルダーレジスト層10をラミネートにより形成し、フォトレジストを用いたエッチングによってこの層に所定の開口パターン10aを形成する(図11参照)。
このソルダーレジスト層10は、フレキシブル部Fにおいてはカバーレイ(保護層)として機能するものである。
このソルダーレジスト層10の材料としては、屈曲性と感光性とを有する通常のフレキシブル基板用のカバーレイ材料を使用することができる。
ラミネートには真空ラミネーターを使用し、ラミネート後のパターニングに上述の投影タイプの露光器を使用することで所定の開口パターン10aを有するソルダーレジスト層10を良好に形成することができる。
(工程17)機械加工により、所定の外形形状50Aに切り出して所定の外形を有するフレックスリジッドプリント配線板50が完成する(図1,図2参照)。
次に、第2実施例について説明する。
<第2実施例>
この第2実施例は、良好な耐熱性と熱処理後の剥離性とを有するキャリアフィルム(図示せず)にラミネートした樹脂シートを用いる。この樹脂シートは、硬化後にも可撓性を有して屈曲可能な半硬化状態の、エポキシ系樹脂,ポリオレフィン系樹脂またはポリイミド系樹脂からなり、その厚さは例として70μmである。
この樹脂シートの上には銅箔7を重ねずに、キャリアフィルムが最も外側になるようにして2枚の樹脂シートを熱圧着する。その後、キャリアフィルムを剥離し、表面にめっきによる銅層を設けてこれをパターニングして得るフレックスリジッドプリント配線板51である。
このフレックスリジッド配線板51を作成する工程の内、途中までは上述した(工程1)〜(工程9)と同じである。よって、それ以降の工程について符号Aを工程番号末尾に付与して図12乃至図16を用いて説明する。
(工程10A)2枚の樹脂シート5a,5bを、真空ラミネータ(図示せず)により両表面側から加圧すると共に加熱して熱圧着する(図12参照)。
この加圧は、フレキ開口部3に相応して凹む部分にも十分及ぶように、圧縮空気によって内圧を高めた硬質ゴムのダイヤフラムによって行なうとよい。
加熱及び加圧の条件例としては、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイミド系樹脂のいずれも120℃,7kg/cm2である。
(工程11A)工程10Aで得られた多層積層板1に熱処理を施し樹脂シート5a,5bを本硬化させる。
熱処理条件の例としては、エポキシ系樹脂では180℃,60分、ポリオレフィン系樹脂では170℃,60分、ポリイミド系樹脂では200℃,60分の放置である。
この本硬化により、樹脂シート5a,5bはビルドアップ絶縁層として多層積層板1と一体化する。
また、この熱処理において、熱処理炉内に多層積層板1を平置きすると、樹脂シート5a,5bのフレキシブルとなる部分(フレキ開口部3に相当する部分)の面積が広い場合に、その部分の樹脂シート5a,5bが自重で垂れ下がることがある。そこで、保持治具等により多層積層板1を立てた状態で熱処理するのが好ましい。
以上の(工程1)〜(工程9),(工程10A)及び(工程11A)により、最外層が樹脂シート5a,5bであって、これらをフレキシブル部Fに用いると共にビルドアップ絶縁層として多層積層基板1の両面に積層することで、フレキシブル部Fとリジッド部Rとからなるフレックスリジッドプリント配線板51が形成される(図12参照)。
次に、(工程11A)までの工程で形成されたフレックスリジッドプリント配線板51の表面にさらにパターン形成等を行う工程について説明する。
(工程12A)キャリアフィルムを剥離し、樹脂シート5a,5bの表面に、周知の方法により所定の位置にLBH12を形成する(図13参照)。
(工程13A)化学銅めっき及び電気銅めっきによりLBH12の内面を含めて銅層13を形成し、樹脂シート5a,5bの内層の配線パターン1bと銅層13との電気的接続をする(図14参照)。形成する銅層13の厚さは例として約20μmである。
(工程14A)銅層13のパターニングを行う。図14に示すように、フレキ開口部3で2枚の樹脂シート5a,5bを圧着したことによって、フレキシブル部Fの表面とリジッド部Rの表面とに片側約0.15mmの段差Hが生じる。
第1実施例の説明に記載したように、この程度の段差があると、通常使用する露光用のドライフィルムをこの段差を含めて密着させることが難しい場合がある。
そこで、表面の段差Hによる凹凸に追従できるように、液状で電着タイプのフォトレジストを使用するのが好ましい。このフォトレジストの例として、関西ペイント株式会社製のゾンネEDUV376を使用することができる。
パターニングは、まず、電着により上述のフォトレジストを表面に被着させた後、パターンフィルムを用いて導体パターンの露光を行う。
この露光において、通常行われる密着露光を行うと、パターンフィルムはリジット部Rには密着するものの、フレキシブル部Fにおいて段差Hの分フィルムが浮いた状態になるため、合焦できずにぼやけたパターンの露光となる。その結果、細線パターンが形成できない場合がある。
そこで、露光装置は被写界深度の深い投影タイプのものを使用することが好ましい。そして、この装置を使用して露光し、その後に現像及びエッチング処理をすることで、フレキシブル部Fにおいてライン幅/スペース幅がそれぞれ75μm/75μmの配線パターン13bが形成できる。また、リジッド部Rにおいては、同じく50μm/50μmの配線パターン(図示せず)が形成できる(図15参照)。
露光方式としては、レーザー光で露光するレーザーダイレクトイメージ装置を用いることもできる。
(工程15A)両表面にソルダーレジスト層10をラミネートにより形成し、フォトレジストを用いたエッチングによってこの層に所定の開口パターン10aを形成する(図16参照)。
このソルダーレジスト10層は、フレキシブル部Fにおいてはカバーレイ(保護層)として機能するものである。
このソルダーレジスト層10の材料としては、屈曲性と感光性とを有する通常のフレキシブル基板用のカバーレイ材料を使用することができる。
ラミネートには真空ラミネーターを使用し、ラミネート後のパターニングに上述の投影タイプの露光器を使用することで所定の開口パターン10aを有するソルダーレジスト層10を良好に形成することができる。
(工程16A)任意の加工方法により所定の外形形状51Aに分離し、フレックスリジッドプリント配線板51が完成する(図1,図2参照)。
上述した実施例1,2においては、フレキシブル部とリジッド部とを同じ生産設備を用いて一連の工程で作成できるので、これらを別々の設備と工程で作成することがなくコストダウンとなり、また、製造するための設備投資が少なくて済む。
<第3実施例>
上述した実施例では、リジッド部Rとフレキシブル部Fとの境界部に段差Hがあるので、フレキシブル部Fの表面にこの段差Hを跨ぐように配線パターンを設ける場合にそのパターン幅を微細にすることが難しい場合がある。
そこで、この段差Hを小さくしてより微細な配線パターンをフレキシブル部Fの表面に形成することができる例を第3実施例として以下に説明する。
この第3実施例は、フレキ開口部3に予め可撓性有する、例えば感光性樹脂フィルムを埋め込むように形成し、その樹脂フィルム上に樹脂シート5a,5bを形成することで段差Hを小さくしたフレックスリジッドプリント配線板51である。
このフレックスリジッドプリント配線板51を作成する工程の内、途中までは上述した(工程1)〜(工程9)と同じである。よって、それ以降の工程について符号Bを工程末尾に付与して図20乃至図23を用いて説明する。
(工程10B)2枚の感光性樹脂フィルム14a,14bを真空ラミネータ(図示せず)によりリジッド配線板の両表面側から覆うように加圧すると共に加熱して熱圧着する(図20参照)。
この感光性樹脂フィルムとして一般的なフォトレジスト材料が使用可能であり、例えば、日立化成工業株式会社製の「レイテックFR−5000」を用いることができる(「レイテック」は日立化成工業株式会社の登録商標である)。
この際の加圧は、フレキ開口部3に相応して凹む部分にも十分及ぶように、圧縮空気によって内圧を高めた硬質ゴムのダイヤフラムによって行なうとよい。加熱及び加圧の条件としては、80℃,5kg/cm2である。
(工程11B)フレキ開口部3内に感光性樹脂フィルム14a,14bを残存させるように、それ以外の部分の感光性樹脂フィルム14a,14bをフォトリソグラフィによって除去する(図21参照)。この除去処理後、感光性樹脂フィルム14a,14bの表面はリジッド部Rの表面よりも若干凹むものの、その段差H2はより小さく、片側約0.10mmに抑えることができる。
(工程12B)2枚の感光性樹脂フィルム14a,14bに紫外線を照射した後、加熱して硬化させる。照射及び加熱の条件例として、紫外線は1J/cm2で照射し、加熱は熱風乾燥炉中に160℃で60分放置して行うことができる。
(工程13B)2枚の樹脂シート5a,5bを真空ラミネータ(図示せず)により、両表面側から加圧すると共に加熱して熱圧着する(図22参照)。フレキ開口部3においては、感光性樹脂フィルム14a,14bを覆うように樹脂シート5a,5bは熱圧着される。この加圧は、フレキ開口部3に相応して若干凹んだ部分にも十分及ぶように、圧縮空気によって内圧を高めた硬質ゴムのダイヤフラムによって行なうとよい。
加熱及び加圧の条件例としては、エポキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリイミド系樹脂のいずれも120℃,7kg/cm2で行うことができる。
(工程14B)工程13Bで得られた多層積層板1に熱処理を施し、樹脂シート5a,5bを本硬化させる。熱処理条件の例としては、エポキシ系樹脂では180℃,60分、ポリオレフィン系樹脂では170℃,60分、ポリイミド系樹脂では200℃,60分の放置である。 この本硬化により、樹脂シート5a,5bはビルドアップ絶縁層として多層積層板1と一体化する。
以上の(工程1)〜(工程9)及び(工程10B)〜(工程14B)により、最外層が樹脂シート5a,5bであって、フレキシブル部Fにこれらの樹脂シート5a,5bとその内層に形成した感光性樹脂フィルム14a,14bとを用いると共にこの樹脂シート5a,5bをビルドアップ絶縁層として多層積層基板1の両面に積層した、フレキシブル部Fとリジッド部Rとからなるフレックスリジッドプリント配線板54が形成される(図22参照)。
この(工程14B)までの工程で形成されたフレックスリジッドプリント配線板54の表面にさらにパターン形成等を行う場合は、第2実施例における(工程12A)〜(工程16A)と同様の工程で行うことができる。
その工程を実行する際、このフレックスリジッドプリント配線板54のフレキシブル部Fとリジッド部Rの表面との段差H3(図22参照)は片側約0.10mmの極めて小さい段差なので、(工程14A)においては、通常使用する露光用のドライフィルムを容易に密着させることができる。もちろん、液状で電着タイプのフォトレジストを使用することもできる。
また、露光装置も被写界深度が特に深いタイプを使用することなく通常のものが使用できる。
そして、(工程16A)までを実施することにより、図23に示すフレックスリジッドプリント配線板54が得られる。
<その他の実施例>
以上詳述した第1乃至第3実施例は、樹脂シート5a,5bによるビルドアップ層を両面に各1層ずつ形成した例であるが、もちろんこの樹脂シートを2層以上にしてビルドアップ層を形成したフレックスリジッド基板52としてもよい。
その場合には、フレキシブル部Fの最も外側の樹脂シート5Aa,5Abが、その一層下の配線パターン7b等を保護するカバーレイの機能を果たすので、ソルダーレジスト層10Aをリジッド部R上のみに形成してもよい。この構成においてソルダーレジスト層10Aは屈曲することがないので、可撓性のない材料を使用することができる(図17参照)。
このように樹脂シートを複層に形成することで、フレキシブル部とリジッド部とを同じ生産設備を用いてその多層化を一連の多層化工程で作成できるので、これらを別々の設備と工程で作成することがなく、コストダウンとなり、製造するための設備投資が少なくて済む。
また、フレキシブル部に配線パターンを形成してリジッド基板の配線パターン間を電気的に接続した場合に、配線パターンの位置を合わせて整合性の向上を図ることが極めて容易に行える。また、複数の樹脂シートを被着して複層とし、その層間に配線パターンを形成した場合にも、配線パターンの各層間の位置合わせの整合性が向上してこれを極めて容易に行える。
次に、詳述した各実施例の要部について詳細を説明する。
まず、(工程10)(図6参照)において、樹脂シート5a,5bと銅箔7とを重ねて真空ラミネートして熱圧着するが、これは樹脂シート5a,5bのみの場合に、熱処理の昇温で樹脂シート5a,5bの粘度が低下して樹脂が流れてしまうことを防止して安定した厚さを確保するためである。
また、(工程10A)においては、キャリアフィルムが上述の銅箔7と同様の作用をするので安定した厚さを確保することができる。
樹脂シート5a,5bの一体化は熱圧着に限るものではなく、そのシートに最適な方法を適宜選択して一体化するのが好ましい。
また、(工程7)(図5参照)において、リジッド部Rとフレキシブル部Fとの境界となる部分に面取り4を形成することにより、その境界部の樹脂シート5a,5bの厚みの急激な変化を抑制することができる。加えて、応力集中を緩和して境界部の強度、特に繰り返し曲げの強度を効果的に向上することができる。
この面取り4について、図25を用いて詳述する。
図25(a)は、リジッド配線板1の開口部3における面取り4の面取り角度θと、面取りされていない、開口部3の端面に残った部分の厚さ方向の残り幅αを示した断面図である。
例えば、厚さが0.6mmのリジッド配線板1に面取り4を形成しなかった場合、図25(c)に示すように開口部3の端部で樹脂シート5a,5bは急激に屈曲して一体化される。
樹脂シート5a,5bは、この一体化される熱圧着以前において半硬化状態なので、ある程度は形状が追従して本硬化されるものの、開口部3の端面に完全には追従できず、空隙15が生じてしまう可能性がある。
また、屈曲した肩部16の肉厚が薄くなる傾向があり、繰り返し曲げ強度が樹脂シート全体で均一に確保されないという可能性がある。
そこで本発明者らは、鋭意研究の結果、面取り4を実施することで、リジッド配線板Rの板厚によらず、また、部位によらずに繰り返し曲げ強度をより均一に確保でき、更には、面取り角度θと上述の幅αとの設定に、この均一性をより確実に確保できる上限あることを見いだした。
これについて表1を用いて説明する。
Figure 2004319962
この表1は、面取り角度θを0°から45°までの6種、また、幅αを0mmから0.6mmまでの5種設定し、これらを組み合わせた面取りを形成して作成したフレックスリジッドプリント配線板の試作それぞれについて、繰り返し曲げ強度によって評価した結果を示している。
また、リジッド配線板1は、板厚が0.2mm,0.3mm,0.4mm,0.6mm,0.8mmの5種のものを用いてそれぞれ試作した。
評価は、◎:特優,○:優,◇:良の上,△:良 とし、この順が強度の優劣の順である。もちろん、良であっても実用上十分な強度を有していることは言うまでもない。
また、θ=0°は面取りを形成しない場合を示し、θが20°〜45°の評価は、その幅αを越える板厚を有するリジッド配線板の場合の評価を示している。例えば、θ=30°でα=0.3における評価◎は、板厚が0.4mm以上の3種類のリジッド配線板での評価を示している。
この結果から、面取りの形成による評価は板厚に依存しないことがわかる。
面取り角度が40°以下の場合における面取り無し(θ=0°)の評価は、面取り有りの評価を下回るか同等であって上回る場合はなく、面取り4を形成することが好ましいということがわかる。
また、面取り角度θ、幅αともより好ましい範囲の上限があることがわかる。
即ち、θが35°を越えず、かつ、αが0.3mmを越えない範囲でθとαとを組み合わせた形態が最も好ましい面取りの形態であることがわかる。
この範囲について視覚的に表したものを図25(d)に示す。当図において、斜線の囲んだ内側の範囲が最も好ましい面取り形態のθとαとの範囲である。
この面取り4を形成して樹脂シート5a,5bを一体化すれば、図25(b)に示すように、開口部3端部に空隙が生じることもなく、また、肩部16付近においても一定の肉厚で形成されるので、部位によらずに樹脂シート全体にわたって極めて均一な繰り返し強度を確保することができる。
ところで、この面取りで形成される傾斜範囲L(図25(a)参照)には配線パターンを形成することが難しいので、配線パターン13bを高密度にする場合は、用いるリジッド配線板Rの厚さと配線パターン13bの密度とから必要最小限の傾斜範囲Lを設定し、これを満たすように上述の範囲内で面取り4を形成するのが望ましい。
樹脂シートは、以下の物性や特性を有するものが好適に使用できるが、以下に示す(1)及び(2)の絶縁性及び可撓性以外については、すべて満足する必要はなく使用状況に応じて選択され得るものである。
各実施例の説明において記載したエポキシ系樹脂,ポリオレフィン系樹脂またはポリイミド系樹脂から成る可撓性を有し屈曲可能な樹脂シート材は、これらを満足して極めて好ましいものである。
(1) 絶縁材料で形成され絶縁層としても機能する。
(2) 熱処理による本硬化後に繰り返し折り曲げにも対応する可撓性及び耐折性を有する。
(3) 厚さの一例として、半硬化(いわゆるBステージ)状態で約70μmの厚さを、また、導体パターン上にこの樹脂シート材をラミネートし、熱処理した後の本硬化状態で、導体パターン上において約50μmの厚さを有する。
(4) 銅めっきの良好な密着性を有する。第2実施例に示す用途では、シート表面上にめっきする銅との良好な密着を得るための過マンガン酸カリウム等による表面粗化が可能であること。
(5) 多層基板の絶縁材料及びフレキシブル基板の材料として好適な、レーザや機械による良好な被加工性,耐薬品性,耐熱性,難燃性等を有する。
(6) 耐絶縁性,耐マイグレーション性,適度な熱膨張率を有し低吸水性である。
(7) 基板材料として適当な電気特性(特に比誘電率及び誘電正接)を有すること。
さて、本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において例えば下記のように変更が可能である。
配線パターンとなる銅層を銅箔で設けるかめっきで設けるかは、任意に選択できるものであり、一面側とこれに対向する二面側とで異なる方法により設けてもよい。
フレキシブル部Fで連結した各リジッド部Rは必ずしも同一の基板から形成されてなくてもよく、別々の基板から形成した複数のリジッド基板Rをフレキシブル部Fとなる間隙3を設けて配置し、樹脂シート5で連結して一体化してもよい。
実施例で説明したように、間隙3は完全に分離させる間隙を意味するだけではなく、実施例で説明した一枚の板に設けた開口部3も間隙3に含まれるものである。
また、異なった層数のリジッド部R同士をフレキシブル部Fで連結した構成にしてもよい。
また、例えば、フレキシブル部Fの一方端をリジッド配線板1ではなく自由端としてもよい。この自由端側にプラグを搭載すれば、ワイヤーを用いることなく、リジッド配線板1に対して離れた位置にあるコネクタに自由な形態で接続することができる。
フレキ開口部3は、一箇所に限るものではない。複数のフレキ開口部3を有して複数のフレキシブル部F1,F2で屈曲可能とした構成にしてもよい。これの一例を図18に示す。
図18に示すように複数のフレキシブル部F1,F2を備えることで、より自由な形で電子機器内に配置したり可動部に使用したりすることが可能になる。
また、第1乃至第3実施例においては、基板の両面それぞれに積層した2枚の樹脂シートを熱圧着する構成を示したが、片面側のみに樹脂シートを1枚または複数枚積層してこの樹脂シートによりフレキシブル部を形成する構成にしてもよい。また、それぞれの面に積層させる樹脂シートの枚数が異なっていてもよい。
また、第1実施例の変形例として、樹脂シート5a,5bをリジッド部Rにおける絶縁層の層間接続に用いられるフレキシブル部F側の一部分5a1,5b1として使用し、他の部分の絶縁層5cを周知のビルドアップ絶縁材料で形成する構成にしたフレックスリジッド配線板53にしてもよい。これの一例を図19に示す。
この例において、樹脂シート5a,5bはリジッド部Rの配線パターン7bの全てを覆うことなく、その一部を覆ってその部分の絶縁をするものとして機能する。
また、第1実施例の第2の変形例として、樹脂シート5a,5bをリジッド部Rにおける絶縁層として用いるのではなく、表面に配線パターンを形成していない多層積層板1Aの一部としてその最外面に形成し、この表面上に絶縁層5cを周知のビルドアップ絶縁材料で形成する構成にしたフレックスリジッド配線板55にしてもよい。これの一例を図24に示す。
この場合の樹脂シート5a,5bは絶縁層ではないので、樹脂シートの厚さを必要最小限に薄くすることが可能である。従って、さらに優れた屈曲性が得られる。
また、第1実施例の第3の変形例として、リジッド配線板1の内部または表面に形成された配線パターン1bと、樹脂シート5a,5bの表面に形成した配線パターン13bとを、樹脂シート5a,5bを貫通して導電性を有するように形成したスルーホール82を介して電気的に接続する構成のフレックスリジッド配線板56にしてもよい。
図26(a)は、リジッド配線板1の表面に配線パターン1bを設けた例であり、図26(b)は、リジッド配線板1の内部に配線パターン1bを設けた例を示している。
また、スルーホールに限らず、層間接続手段として周知のインナービアホール(IVH)やレーザビアホール(LBH)を形成し、これらを介してリジッド配線板1の内部または表面に形成された配線パターン1bと樹脂シート5a,5bの表面に形成した配線パターン13bとを電気的に接続する構成のフレックスリジッド配線板としてもよいことは言うまでもない。
また、いずれの実施例にも適用できる第4変形例として、リジッド部Rとフレキシブル部Fとの境界となる部分の一方の稜線のみに面取り83を形成してリジッド配線板1の板厚を徐々に減少させてもよい。このフレックスリジッド配線板57の例を図27(a)に示す。
このように形成することで、面取り83を設けた側への屈曲の方が他方側への屈曲よりも容易に行える。即ち、フレキシブル部Fの屈曲に方向性(当図の矢印方向)を持たせることができる。この方向性の付与により、このフレックスリジッド基板の装置への取り付け時に、このプリント配線板の表裏を逆装着してしまうことを防止できる。
また、上述した表1に示す評価結果は、この例においても同様に得られることは言うまでもない。
さらに、樹脂シート5a,5bに対して負荷をかけつつこれを圧着させ、略円弧状の屈曲部85を設けるようにしてもよい。〔図27(b)参照〕。これにより、屈曲部85の凹面側(当図の矢印方向)への屈曲が容易となり、屈曲に方向性を付与することができる。
また、いずれの実施例にも適用できる第5の変形例として、フレキシブル部Fにおいて、その幅方向断面積を一部減少させた構成のフレキシブルリジッドプリント配線板58としてもよい。
図28(平面図)にその一例を示す。図28(a)は、端部に狭幅部80aを形成した例であり、図28(b)は、一部に開口部80bを設けた例である。
これにより、屈曲において、リジッド部Rとフレキシブル部Fとの境界に応力集中が生じるのを防止することができ、屈曲の繰り返し強度が向上して高い信頼性が得られる。
さらに、この形態は、捩りに対しても同様に応力集中を防ぎ、捩り繰り返し強度が向上するものである。
また、いずれの実施例にも適用できる第6の変形例として、フレキシブル部Fにおいて、その長手方向に延在するリブ81を形成した構成のフレキシブルリジッドプリント配線板59としてもよい。このリブ81は、フレキシブル部Fの長手方向長さと概ね一致するように形成するのが好ましい。
図29にその一例を模式的に断面図で示す。図29(a)は、樹脂シート5a、5bの圧着時に、リブ81を形成する部分の圧力を部分的に弱めて凸状に形成するものである。
また、図29(b)のように、圧着する一対の治具に凹凸を形成して樹脂シート5a,5bに厚さをほぼ一定としたリブ81を形成してもよい。
このリブにより、やや曲げにくくなるものの、ねじれ性にはほとんど影響がなく、また、屈曲やねじれの繰り返し動作で生じる端部からの疲労亀裂進展をこのリブで阻止できるので、当図のように、このリブ81の内側に配線パターン13bを形成しておけば、パターンの断線を防止することができ、極めて信頼性の高いフレックスリジッド配線板とすることができる。
リジッド配線板の両面に被着する樹脂シート5a,5bの材質は、必ずしも同一のものでなくてもよい。例えば一方をエポキシ系樹脂シートとし、他方をポリオレフィン系樹脂シートで構成してもよい。
また、この樹脂シート5a,5bを複数枚積層する場合、異なる材質の樹脂シートを積層してもよい。
本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を示す概略斜視図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する平面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第1の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第2の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第3の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第4の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第5の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第6の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第7の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第8の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板の第1実施例を製造する工程を説明する第9の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第2実施例を製造する工程を説明する第1の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第2実施例を製造する工程を説明する第2の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第2実施例を製造する工程を説明する第3の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第2実施例を製造する工程を説明する第4の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第2実施例を製造する工程を説明する第5の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板におけるその他の実施例を示す断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における別の実施例を示す概略斜視図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第1実施例の変形例を示す断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第3実施例を製造する工程を説明する第1の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第3実施例を製造する工程を説明する第2の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第3実施例を製造する工程を説明する第3の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第3実施例を製造する工程を説明する第4の断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第1実施例の第2変形例を示す断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板の各実施例における面取りを説明する断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第1実施例の第3変形例を示す断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第4変形例を示す断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第5変形例を示す断面図である。 本発明のフレックスリジッドプリント配線板における第6変形例を示す断面図である。 従来の多層プリント配線板を示す断面図である。 従来の多層フレキシブルプリント配線板を示す断面図である。
符号の説明
1,1A 多層積層板(リジッド配線板)
1a 銅箔層
1b 配線パターン
1c 銅層
2 樹脂
3 フレキ開口部(間隙)
4 面取り
5,5a,5b,5a1,5b1 樹脂シート(絶縁層)
5c 絶縁層
6 インナービアホール(IVH)
7 銅箔(銅層)
7b 配線パターン
8 コンフォーマルマスク
9 レーザーブラインドビアホール(LBH)
9c 銅層
10,10A ソルダーレジスト
10a 開口パターン
11 カバーレイ
12 ビアホール
13 銅層
13b 配線パターン
14a,14b 感光性樹脂フィルム
15 空隙
16 肩部
50〜59 フレックスリジッドプリント配線板
80a 狭幅部
80b 開口部
81 リブ
82 スルーホール
83 面取り
85 屈曲部
F,F1,F2 フレキシブル部
L 傾斜範囲
R リジッド部(リジッド配線板)
H,H2,H3 段差
α (厚さ方向の)幅
θ 面取り角度

Claims (11)

  1. 配線パターンを有するリジッド配線板の複数枚を絶縁性及び可撓性を有する樹脂シートから成るフレキシブル部で連結した構成のフレックスリジッドプリント配線板であって、
    前記複数のリジッド配線板における一表面及び他の表面のそれぞれに第1及び第2の樹脂シートを被着し、前記フレキシブル部を前記第1及び第2の樹脂シートを一体化して成る構成にしたことを特徴とするフレックスリジッドプリント配線板。
  2. 前記一表面または前記他の表面の、前記フレキシブル部と連結する側の縁に面取りを形成して成ることを特徴とする請求項1記載のフレックスリジッドプリント配線板。
  3. 前記面取りは、前記リジッド配線板の表面と成す角度をθとし、前記リジッド配線板の前記フレキシブル部側の端面における面取りされていない部分の厚さ方向の幅をαとしたときに、θが35°を越えない範囲であって、かつ、αが0.3mmを越えない範囲となるように形成されていることを特徴とする請求項2記載のフレックスリジッドプリント配線板。
  4. 前記第1又は第2の樹脂シートは、絶縁性及び可撓性を有する樹脂シートを複数枚積層して成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のフレックスリジッドプリント配線板。
  5. 前記第1又は第2の樹脂シートに配線パターンを形成し、
    複数の前記リジッド配線板の配線パターン間を、前記第1又は第2の樹脂シートに形成した前記配線パターンを介して電気的に接続してなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のフレックスリジッドプリント配線板。
  6. 前記リジッド配線板において、前記第1又は第2の樹脂シートを貫通する導電性貫通孔を設け、前記第1及び第2の樹脂シートに形成した前記配線パターンと前記リジッド配線板の配線パターンとを前記導電性貫通孔を介して電気的に接続してなることを特徴とする請求項5記載のフレックスリジッドプリント配線板。
  7. 前記第1又は第2の樹脂シートはエポキシ系樹脂から成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のフレックスリジッドプリント配線板。
  8. 前記第1又は第2の樹脂シートはポリオレフィン系樹脂から成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のフレックスリジッドプリント配線板。
  9. 前記第1又は第2の樹脂シートはポリイミド系樹脂から成ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のフレックスリジッドプリント配線板。
  10. リジッド配線板の複数枚を絶縁性及び可撓性を有する樹脂シートから成るフレキシブル部で連結した構成のフレックスリジッドプリント配線板の製造方法であって、
    所定形状のリジッド配線板に前記フレキシブル部に対応する間隙を設ける第1の工程と、
    前記間隙を設けた前記リジッド配線板の一表面及び他の表面のそれぞれに前記間隙を跨ぐように第1及び第2の樹脂シートを被着する第2の工程と、
    前記第1及び第2の樹脂シートを前記間隙において一体化する第3の工程とを少なくとも含んでいることを特徴とするフレックスリジッドプリント配線板の製造方法。
  11. リジッド配線板の複数枚を絶縁性及び可撓性を有する樹脂シートから成るフレキシブル部で連結した構成のフレックスリジッドプリント配線板の製造方法であって、
    所定形状のリジッド配線板に前記フレキシブル部に対応する間隙を設ける第1の工程と、
    前記間隙を設けた前記リジッド配線板の一表面及び他の表面のそれぞれに前記間隙を跨ぐように第1及び第2の樹脂シートを被着する第2の工程と、
    前記第1及び第2の樹脂シートを前記間隙において一体化する第3の工程とを少なくとも含み、
    前記第1又は第2の樹脂シートは、エポキシ系樹脂,ポリオレフィン系樹脂またはポリイミド系樹脂から成り、
    前記第2の工程は、半硬化状態の前記第1及び第2の樹脂シートを被着する工程であり、
    前記第3の工程は、前記第1及び第2の樹脂シートを、圧着により前記間隙において一体化するとともに加熱により本硬化させる工程であることを特徴とするフレックスリジッドプリント配線板の製造方法。
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