TWI715922B - 配線基板 - Google Patents

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TWI715922B
TWI715922B TW108103125A TW108103125A TWI715922B TW I715922 B TWI715922 B TW I715922B TW 108103125 A TW108103125 A TW 108103125A TW 108103125 A TW108103125 A TW 108103125A TW I715922 B TWI715922 B TW I715922B
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櫻井敬三
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日商京瓷股份有限公司
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Abstract

一種配線基板，係包含：第1基板10；第2基板20，係包含：位於前述第1基板10之外周緣的框體21a、連接於框體21a之內周部的至少2個連接部25，及連接2個連接部25彼此的支撐體21b；及第3基板30，係位於第2基板20之面之與第1基板相反側的面。支撐體21b係在前述2個連接部25彼此之間包含方向轉換部27，且不包含方向轉換部27被包含於周圍的環狀構造。

Description

配線基板
本發明係關於一種配線基板。
以往，配線基板係使用於天線(antenna)用途等，該天線係用以傳送接收信號用的電磁波。天線用途的配線基板，係使用於電子機器彼此之間的無線通訊或車載用的障礙物偵測裝置等。此種配線基板係例如具備包含天線電路的電路板、包含接地導體層的接地導體板及於內周部包含框條的框架。框架係在天線電路與接地導體層相對向的狀態下位於電路板與接地導體板之間。此種配線基板係於天線電路與接地導體層之間設有空氣層。(參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開昭63-125003號公報
本發明之配線基板係包含：第1基板；第2基板，係位於該第1基板之一方的面，且包含：位於第1基板之外周緣的框體、連接於該框體之內周部的至少2個連接部及連接2個連接部彼此的支撐體；及第3基板，係位於第2基板之面之與第1基板相反側的面。支撐體係在2個連接部彼此之間包含方向轉換部，不包含方向轉換部被包含於周圍的環狀構造。
1‧‧‧配線基板
10‧‧‧第1基板
11‧‧‧第1絕緣層
12‧‧‧第1天線用導體
13‧‧‧配線導體
14‧‧‧第1焊墊
15‧‧‧電極
16‧‧‧阻焊劑
16a、16b‧‧‧開口部
17‧‧‧穿通孔
20‧‧‧第2基板
21‧‧‧第2絕緣層
21a‧‧‧框體
21b‧‧‧支撐體
22‧‧‧第2焊墊
23‧‧‧第3焊墊
24‧‧‧阻焊劑
24a、24b‧‧‧開口部
25‧‧‧連接部
26‧‧‧腔體
27‧‧‧方向轉換部
28‧‧‧銲錫
30‧‧‧第3基板
31‧‧‧第3絕緣層
32‧‧‧第2天線用導體
33‧‧‧第4焊墊
34‧‧‧阻焊劑
34a‧‧‧開口部
第1圖係為顯示本發明之配線基板之實施形態之一例的概略俯視圖。
第2圖係為第1圖之X-X間的概略剖面圖。
第3圖係為顯示本發明之配線基板之主要部分中之另一實施形態例的概略俯視圖。
第4圖係為顯示本發明之配線基板之主要部分中之另一實施形態例的概略俯視圖。
第5圖係為顯示本發明之配線基板之主要部分中之另一實施形態例的概略俯視圖。
接著根據第1圖及第2圖來說明本發明之配線基板之實施形態的一例。第1圖係為從構成本發明之配線基板之第3基板側觀看的概略俯視圖。第2圖係為通過第1圖所示之X-X間的概略剖面圖。
配線基板1係包含：第1基板10；第2基板20；及第3基板30。如第2圖所示，配線基板1係在第1基板10的上方依序疊層有第2基板20及第3基板30。
第1基板10及第3基板30係例如為平板狀。第2基板20係為包含框體的形狀。第1基板10係具有第1天線用導體12。第3基板30係具有第2天線用導體32。第1及第2天線用導體12、32的詳細內容將於後陳述。在第1基板10與第3基板30之間，係形成例如與第2基板20之厚度對應的空隙。
第1基板10係包含：第1絕緣層11、第1天線用導體12、配線導體13、第1焊墊(pad)14、電極15及阻焊劑(solder resist)16。第1基板10係為四角形狀，例如一邊的長度為10mm至120mm，厚度為100μm至800μm。
第1絕緣層11係包含例如玻璃布(glass cloth)，更可包含環氧(epoxy)樹脂或BT(Bismaleimide triazine，雙馬來酰亞胺三嗪)樹脂等之熱硬化性樹脂的至少一種。
第1絕緣層11係將於玻璃布浸漬環氧樹脂或BT樹脂等之熱硬化性樹脂而成的預浸材(pre preg)，在加熱下進行衝壓(press)加工，從而形成為平板狀。
第1絕緣層11係具有至少一個貫通上面(第1天線用導體12側)與下面(電極15側)之間的穿通孔(through hole)17。穿通孔17係例如在第1絕緣層11的上面及下面具有在俯視觀看下圓形的開口。穿通孔 17係例如藉由鑽孔(drill)加工、噴砂(blast)加工或雷射(laser)加工所形成。
複數個第1天線用導體12，係例如在縱橫方向分別隔開間隔而位於第1絕緣層11的上面。複數個第1天線用導體12係以位於分別與後述之第3絕緣層31之表面之第2天線用導體32相對向的位置為佳。
第1天線用導體12係包含例如銅等的金屬。第1天線用導體12係使用半加成(semi additive)法或減去(subtractive)法等的鍍覆技術而形成。
配線導體13係位於第1絕緣層11的下面及穿通孔17內。配線導體13的一部分係與第1天線用導體12連接。
配線導體13係包含例如銅等的金屬。配線導體13係使用半加成法或減去法等的鍍覆技術而形成。
第1焊墊14係位於第1絕緣層11上面的外周緣。第1焊墊14係包含例如銅等的金屬。第1焊墊14係使用半加成法或減去法等的鍍覆技術而形成。
電極15係位於第1絕緣層11的下面(配線基板1的最外面)。電極15係經由銲錫與外部電性基板的電極連接。藉此，配線基板1即與外部電性基板電性連接。電極15係包含例如銅等的金屬。電極15係使用半加成法或減去法等的鍍覆技術而形成。第1天線用導體12、配線導體13、第1焊墊14及電極15，若藉由上述的方法同時形成，製造效率即獲得提升。
阻焊劑16係位於第1絕緣層11的上面及下面的一部分。阻焊劑16係具有使第1焊墊14露出的開口部16a。阻焊劑16係具有使電極15露出的開口部16b。
阻焊劑16係使例如丙烯(acrylic)變性環氧樹脂等之具有感光性的熱硬化性樹脂被覆於第1絕緣層11的上面及下面，而進行曝光及顯影，藉此形成為預定的圖案(pattern)。
第2基板20係位於第1基板10的上面。第2基板20係包含第2絕緣層21、第2焊墊22、第3焊墊23及阻焊劑24。
第2絕緣層21係包含例如玻璃布，更包含環氧樹脂或BT樹脂等的熱硬化性樹脂。第2絕緣層21係具有框體21a及支撐體21b。
框體21a係例如為具有俯視觀看下四角形之內周及外周的框狀。在框體21a之彼此不同的2個邊，連接有支撐體21b的兩端。框體21a的內側，亦可藉由支撐體21b被區分為複數個區域。框體21a係在俯視觀看下以突出於第1基板10之外周緣之方式定位。
框體21a係於內周部具有2個連接部25，與支撐體21b相連接。被框體21a之內周部與支撐體21b所包圍的區域，係為不存在第2絕緣層21的空隙。在第2基板20被第1基板10及第3基板30包夾的狀態下，此空隙構成腔體(cavity)26。
框體21a之外周側之一邊的長度，係例如為20mm至150mm，厚度為50μm至1000μm。框體21a之一邊的長度，係以較第1基板10之一邊的長度大3mm至10mm左右為佳。藉此，即可提升框體21a的剛性。當要謀求配線基板1的小型化時，亦可與第1基板10之一邊的長度對齊。
支撐體21b係具有帶狀的形狀，將2個連接部25彼此物理性連接。支撐體21b係位於俯視觀看下彼此鄰接之第1天線用導體12彼此之間。在俯視觀看下，支撐體21b與第1天線用導體12並未重疊。支撐體21b係具有在配線基板1中，抑制第1基板10及第3基板30的變形，以防止第1基板10與第3基板30之接觸之支撐部的功能。當無支撐體21b時，第1基板10及第3基板30的至少一方會變形而進入於上述空隙內，而會產生第1基板10與第3基板30的接觸。
如第1圖所示，支撐體21b係在2個連接部25彼此之間具有4個方向轉換部27。以本例的情形而言，在方向轉換部27中，支撐體21b係轉換了90度方向。支撐體21b不限定於僅朝一方向延伸的直線狀。支撐體21b係可在複數個方向支撐第1基板10及第3基板30。
被方向轉換部27所轉換的方向，係例如為彼此以90度相交叉的方向。在第3圖所示之例中，係於1個支撐體21b，包含有分別轉換90度方向的複數個方向轉換部27。在第3圖所示之例中，連接支撐體21b與框體21a的連接部25，係位於四角框狀之框體21a之彼此相對向的2個邊部分。
支撐體21b不具有方向轉換部27被包含於周圍的環狀構造，且未僅以支撐體21b構成環狀構造。在第3圖所示之例中，係在俯視觀看下，藉由框體21a與支撐體21b，構成了封閉的形狀(環狀構造)。方向轉換部27被包含於周圍的環狀構造，係指例如僅以支撐體21b所構成之四角形狀等之封閉的構造。
支撐體21b係具有在連接部25彼此之間以方向轉換部27為彎曲點的彈力構造。藉此，當因為加工時的殘留應力或電子機器之散熱所引起的熱應力施加於支撐體21b時，方向轉換部27即會使應力分散。因此，可緩和支撐體21b的變形量，而抑制配線基板1的變形。
框體21a及支撐體21b係例如藉由對於第2絕緣層21中之對應框體21a之內周邊及支撐體21b之邊的位置施行槽刨加工(router processing)來去除第2絕緣層21而形成。框體21a的寬度係例如為0.5mm至10mm。支撐體21b的寬度係例如為0.5mm至5mm。
第2焊墊22係在第2絕緣層21下面的外周緣與第1焊墊14相對向。第2焊墊22係包含例如銅等的金屬。第2焊墊22係使用半加成法或減去法等的鍍覆技術而形成。第2焊墊22與第1焊墊14，係例如經由銲錫28而連接。藉此，第2基板20即固定於第1基板10之上。第1焊墊14及第2焊墊22，係可實體地連接第1基板10與第2基板20，亦可電性連接。
第3焊墊23係位於第2絕緣層21上面的外周緣。第3焊墊23係包含例如銅等的金屬。第3焊墊23係使用半加成法或減去法等的鍍覆技術而形成。第2焊墊22及第3焊墊23，若藉由上述的方法同時形成，製造效率即獲得提升。
阻焊劑24係位於第2絕緣層21的上面及下面的一部分。阻焊劑24係具有使第2焊墊22露出的開口部24a。阻焊劑24係具有使第3焊墊23露出的開口部24b。
第3基板30係以覆蓋被框體21a之內周部與支撐體21b所包圍之區域(空隙)之方式位於第2基板20的上面(與第1基板10相反側之面)。藉此，第2基板20即被第1基板10及第3基板30包夾，先前的空隙即構成腔體26。第3基板30係包含第3絕緣層31、第2天線用導體32、第4焊墊33及阻焊劑34。
第3絕緣層31係包含例如玻璃布，更包含有環氧樹脂或BT樹脂等的熱硬化性樹脂。
第3絕緣層31係將於玻璃布浸漬環氧樹脂或BT樹脂等之熱硬化性樹脂而成的預浸材，在加熱下進行衝壓加工，從而形成為平板狀。
第2天線用導體32係例如在縱橫方向分別隔開間隔而位於第3絕緣層31的上面(與第2基板20相反側之面)及下面(第2基板20側之面)。在俯視觀看下，第2天線用導體32係在第3絕緣層31的上面及下面重疊。第2天線用導體32係隔著腔體26內的空氣層與第1天線用導體12相對向。在此例中，第3絕緣層31之上面的複數個第2天線用導體32、下面的複數個第2天線用導體32及第1天線用導體12中之彼此相對向者，係以相同形狀及相同大小形成為佳。
第2天線用導體32係包含例如銅等的金屬。第2天線用導體32係使用半加成法或減去法等的鍍覆技術而形成。
第4焊墊33係以在第3絕緣層31下面的外周緣，與第3焊墊23相對向之方式定位。第4焊墊33係包含例如銅等的金屬。第4焊墊33係使用半加成法或減去法等的鍍覆技術而形成。第4焊墊33與第3焊墊23，係例如經由銲錫28而連接。藉此，第3基板30即固定於第2基板20之上。
第3焊墊23及第4焊墊33，係可實體地連接第2基板20與第3基板30，亦可電性連接。例如，在第2基板20先設置與第2焊墊22及第3焊墊23相連的穿通孔導體，就可分別電性連接第1基板10、第2基板20及第3基板30。
阻焊劑34係位於第3絕緣層31的上面及下面的一部分。阻焊劑34係具有使第4焊墊33露出的開口部34a。
此種用於天線用途的配線基板1，係例如具有如下的功能。
首先，從外部電性基板傳送來的信號，係經由電極15及配線導體13而傳送至第1天線用導體12。
接著，接收到信號之供給的第1天線用導體12係放射電磁波。
接著，電磁波傳遞於腔體26內的空氣層，且依序傳遞於第3絕緣層31之下面側的第2天線用導體32及上面側的第2天線用導體32。
再者，上面側的第2天線用導體32係朝向外部放射電磁波。或者，第2天線用導體32係具有將從外部接收到的電磁波，循著與上述相反的路線作為信號而傳送至外部電性基板的功能。
因此，在配線基板1中，構成腔體26的框體21a及支撐體21b，必須以位於較第1天線用導體12之外周更外側之方式確保供電磁波之傳送接收的路徑。在配線基板1中，藉由將第1天線用導體12與第2天線用導體32的間隔保持為一定，而可在兩者之間進行穩定的電磁波的傳送接收。
第1天線用導體12與第2天線用導體32的間隔，係可藉由調整第2絕緣層21的厚度，而調整成最適於傳送接收信號用之電磁波的間隔。
第1基板10與第2基板20與第3基板30的連接，係例如以下列方式進行。
首先，使銲錫28熔接於第1焊墊14及第2焊墊22的至少一方，及熔接於第3焊墊23及第4焊墊33的至少一方。
接著，在第1焊墊14與第2焊墊22相對向，及第3焊墊23與第4焊墊33相對向的狀態下，於第1基板10之上載置第2基板20，且於第2基板20之上載置第3基板30。
接著，在藉由回焊(reflow)處理使銲錫28熔融之後，予以冷卻而使之固結。藉此，使第1基板10、第2基板20、與第3基板30藉由銲錫28連接。
當欲更確保腔體26內的氣密性時，或欲更提升第1基板10、第2基板20與第3基板30的連接強度時，亦可在第1基板10與第2基板20之連接部的間隙及第2基板20與第3基板30之連接部的間隙，充填用以密封間隙的樹脂。
如第1圖所示，在本發明的配線基板1中，支撐體21b係在2個連接部25彼此之間具有4個方向轉換部27。不具有該方向轉換部27被包含於周圍的環狀構造。
因此，支撐體21b係具有在連接部25彼此之間以方向轉換部27為彎曲點的彈力構造。藉此，即使加工時的殘留應力或因為電子機器的 散熱所引起的熱應力施加於支撐體21b時，也可使各方向轉換部27分散應力。因此，可緩和支撐體21b的變形量而抑制配線基板1的變形。
結果，可提供一種例如配線基板1使用於天線用途時，藉由第1天線用導體12與第2天線用導體32的間隔保持為一定即可在兩者之間進行穩定的電磁波之傳送接收的配線基板1。
以上雖已說明了本發明之實施形態的配線基板，但本發明不限定於上述之實施形態的一例，在申請專利範圍所記載的範圍內，可進行各種改善或改良。在上述的第1、2圖中，雖顯示了支撐體21b為直線狀的情形，但如第3圖所示，方向轉換部27亦可具有曲線狀。當方向轉換部27具有曲線狀時，應力會施加於方向轉換部27的曲線狀部分整體。藉此，即可使應力分散，可更抑制方向轉換部27的損傷。
如第4圖所示，方向轉換部27亦可具有袋形狀。此時，藉由袋形狀部份所具有的彈性，可更有效率地使施加於方向轉換部27的應力分散。藉此，可更抑制較大應力所引起之方向轉換部27的損傷。
如第3至4圖所示之各例所示，當框體21a為具有彼此相對向之1對邊的四角框狀時，2個連接部25可被分開定位於框體21a的一對的邊。此外，複數個方向轉換部27亦可位於2個連接部25彼此之間。
第5圖係為具有2個連接部25的形態，以彼此交叉之方式定位之例。以上述構成時，既可確保在框體21a之內側足以作為天線而發揮功能的空隙，又可抑制彼此相對向之一對的邊間之第1基板10及第3基板30的變形。換言之，可做成電磁波之放射特性優異之天線用途的配線基板。
在上述之實施形態之一例中，雖已顯示了框體21a中之連接部25被分開於相對向之一對的邊而定位的情形，但亦可如第5圖所示，框體21a中的連接部25分別被分開於相對向的二對的邊而定位。此時，藉由與分別位於二對的邊的連接部25相連的支撐體21b，即可更均等地抑制配線基板1的變形量。
綜上所述，依據本發明的配線基板，可提供變形小的配線基板。因此，在因為電子機器之散熱等所引起的熱應力而有產生變形之虞的配線基板上具有功效。尤其在因為電子機器或偵測裝置的高功能化或小型化，使得在多個天線電路高密度定位的配線基板等上具有功效。
本發明不限定於上述之實施形態之一例的用途。例如，電子零件亦可位於腔體26內。此外，信號傳送用的配線導體亦可位於腔體26內。
20‧‧‧第2基板
21a‧‧‧框體
21b‧‧‧支撐體
23‧‧‧第3焊墊
25‧‧‧連接部
27‧‧‧方向轉換部

Claims (6)

  1. 一種配線基板，係包含：第1基板；第2基板，係位於該第1基板之一方的面，並包含：位於前述第1基板之外周緣的框體、連接於該框體之內周部的至少2個連接部、及物理性地連接該2個連接部彼此的支撐體；及第3基板，係位於該第2基板之面之與第1基板相反側的面；前述支撐體係在前述2個連接部彼此之間包含具有曲線狀之方向轉換部，且不包含前述方向轉換部被包含於周圍的環狀構造。
  2. 一種配線基板，係包含：第1基板；第2基板，係位於該第1基板之一方的面，並包含：位於前述第1基板之外周緣的框體、連接於該框體之內周部的至少2個連接部、及物理性地連接該2個連接部彼此的支撐體；及第3基板，係位於該第2基板之面之與第1基板相反側的面；前述支撐體係在前述2個連接部彼此之間包含具有袋形狀之方向轉換部，且不包含前述方向轉換部被包含於周圍的環狀構造。
  3. 一種配線基板，係包含：第1基板，係具有第1天線用導體，前述第1天線用導體係位於互相隔開間隔之位置；第2基板，係位於該第1基板之一方的面，並包含：位於前述第1基板之外周緣的框體、連接於該框體之內周部的至少2個連接部、及物理性地 連接該2個連接部彼此的支撐體；及第3基板，係位於該第2基板之面之與第1基板相反側的面；前述支撐體係在前述2個連接部彼此之間包含方向轉換部，前述方向轉換部係於俯視透視時位於前述第1天線用導體彼此之間，並且前述支撐體不包含前述方向轉換部被包含於周圍的環狀構造。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之配線基板，其中，前述框體係具有彼此相對向的一對的邊；前述2個連接部係被分開於前述框體的前述一對的邊而定位；複數個前述方向轉換部係位於前述2個連接部彼此之間。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之配線基板，其中，前述第1基板、前述第2基板及前述第3基板係分別藉由導電體電性連接。
  6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之配線基板，其中，前述第2基板係包含被框體之內周部與支撐體所包圍的腔體。
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