CN103460823B - 柔性多层基板 - Google Patents

Abstract

本发明的柔性多层基板（20）包括由多片树脂层（3）层叠而成的层叠体，该层叠体具有在使用时因弯曲而成为内侧表面的最内侧表面（21）、以及成为外侧表面的最外侧表面（22）。多片树脂层（3）各自的一个表面附近均成为表层（1）。该层叠体在厚度方向中途的一处具有表层间接合面（30），在厚度方向中途的其它部位，以使得表层（1）与非表层的面相互抵接的方式进行层叠。表层间接合面（30）配置于较层叠体的厚度方向上的中心面（23）更靠近最内侧表面（21）的一侧。

Description

柔性多层基板

技术领域

本发明涉及一种柔性多层基板。

背景技术

柔性多层基板可以通过层叠树脂层而得以制成。有时在将这种柔性多层基板朝某个特定侧弯曲的状态下进行安装。柔性多层基板可以根据用途而在安装时将其弯曲的状态下直接使用，或者也可以在安装时不弯曲，而在使用时反复弯曲。

日本专利特开2007-201263号公报(专利文献1)中记载了一个向同一侧弯曲的柔性基板的示例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2007-201263号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在柔性多层基板处于弯曲的状态下直接使用的情况下，或者在反复弯曲地使用的情况下，将产生柔性多层基板内部的过孔导体间的接合面或树脂层间剥离的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种在弯曲使用时内部不容易产生剥离的柔性多层基板。

解决技术问题所采用的技术方案

为了达到上述目的，基于本发明的柔性多层基板包括由多片树脂层层叠而成的层叠体，所述层叠体具有在使用时因弯曲而成为内侧表面的最内侧表面、以及成为外侧表面的最外侧表面，所述多片树脂层均具有互相相对的第1主表面及第2主表面，所述第1主表面及所述第2主表面中所述第1主表面的附近为比所述树脂层中其它部分更硬的表层，所述第2主表面上形成有导体图案，所述层叠体在厚度方向上的一处具有表层间接合面，该表层间接合面是相邻两片所述树脂层的所述第1主表面彼此相抵接的面，在所述层叠体的厚度方向上的其它部位，以使得相邻两片所述树脂层的所述第1主表面与所述第2主表面相抵接的方式进行层叠，所述表层间接合面配置于较所述层叠体的厚度方向上的中心面更靠近所述最内侧表面的一侧。通过采用该结构，表层间接合面不处于拉伸状态，而处于压缩状态，从而不容易产生因表层间接合面而引起的剥离。

在上述发明中，优选为，夹持所述表层间接合面而相邻的第1树脂层及第2树脂层分别含有过孔导体，该过孔导体贯通厚度方向，并将所述第1主表面与所述第2主表面进行电连接，所述过孔导体均具有其在所述第1主表面的直径大于其在所述第2主表面的直径的锥形，在所述层叠体弯曲部分处的所述表层间接合面上，所述第1树脂层的所述过孔导体与所述第2树脂层的所述过孔导体彼此相对地抵接。通过采用该结构，通常容易成为树脂剥离起点的过孔导体间的接合部位位于弯曲形状的内侧，因此其附近处于压缩状态，不易发生剥离。

在上述发明中，优选为，所述表层间接合面位于从所述最内侧表面数起的第1层树脂层与第2层树脂层之间。通过采用该结构，表层间接合面变为柔性多层基板弯曲时最内侧的接合面，因此，不易因表层间接合面而发生剥离的效果特别显著。

附图说明

图1是发明人研究出的带金属箔的树脂片材的局部剖视图。

图2是在由发明人研究出的带金属箔的树脂片材上通过蚀刻去除金属箔上不需要的部分以后的状态的局部剖视图。

图3是与发明人研究出的树脂片材的层叠相关的第1说明图。

图4是与发明人研究出的树脂片材的层叠相关的第2说明图。

图5是发明人研究出的柔性多层基板的剖视图。

图6是基于本发明的实施方式1中的柔性多层基板的剖视图。

图7是图6中的Z部分的放大图。

图8是基于本发明的实施方式2中的柔性多层基板的剖视图。

图9是截取基于本发明的实施方式2中的柔性多层基板所包含的过孔导体及其附近部分后的状态的剖视图。

图10是基于本发明的实施方式2中的柔性多层基板所包含的过孔导体间的接合部位的说明图。

图11是将基于本发明的实施方式2中的柔性多层基板弯曲时的A部分的内部状态的说明图。

图12是基于本发明的实施方式3中的柔性多层基板的剖视图。

图13是基于本发明的实施方式4中的柔性多层基板的制造方法的步骤1的说明图。

图14是基于本发明的实施方式4中的柔性多层基板的制造方法的步骤2的说明图。

图15是基于本发明的实施方式4中的柔性多层基板的制造方法的步骤3的说明图。

图16是基于本发明的实施方式4中的柔性多层基板的制造方法的步骤4的说明图。

图17是基于本发明的实施方式4中的柔性多层基板的制造方法的步骤5的说明图。

图18是基于本发明的实施方式4中的柔性多层基板的制造方法的步骤6的说明图。

具体实施方式

发明人注意到在制作柔性多层基板时使用的带金属箔的树脂片材中存在有表层。如图1所示，带有金属箔的树脂片材12处于在一个面上贴有金属箔2的状态，而在无金属箔2的一侧的面的表层部上存在有表层1。这里，“表层”由与构成树脂片材的主要部分的树脂相同材质的树脂构成，但树脂分子的取向状态与其它部分不同，其结果是，“表层”即为仅表层部变硬时的表层部。

在树脂片材的设有金属箔2的一面上，树脂片材上贴有金属箔2，使得表层基本被破坏，几乎没有表层。通过蚀刻去除该面上金属箔不需要的部分来形成导体图案。如图2所示，在形成了导体图案7的面上不存在导体图案的区域几乎没有表层。因此，在该区域上，处于不受表层影响的状态下的树脂(以下称作为“非表层树脂面”)4露出。

另一方面，在其相反侧的表面上残留有表层1，该表层1上一般不重新形成导体图案。因此，如图3所示，在层叠树脂片材时，只要在同一方向上持续重叠树脂片材的上下表面，表层1与非表层树脂面4就会相接合。

发明人注意到：在如图4所示的表层1之间接合的面与如图3所示的表层1与非表层树脂面4之间相接合的面相比，接合力变小。

如图5所示，柔性多层基板10构成为多片树脂层3的层叠体。柔性多层基板10所包含的树脂层3大多一般都形成有在厚度方向上贯通的过孔导体6。当在层叠体10的最上表面及最下表面这两个表面上要将导体图案7作为外部电极18、19露出时，需要在层叠体中间的某个面使树脂片材的上下面反转，因此，至少在一处产生表层之间相接合的面(以下称作为“表层间接合面”)30。换言之，作为柔性多层基板10的层叠体在厚度方向中途至少有一处产生接合力小于其它位置的部位。基于该思考，发明人提出了本发明。

(实施方式1)

参照图6、图7，对基于本发明的实施方式1中的柔性多层基板进行说明。如图6所示，本实施方式中的柔性多层基板20包括由多片树脂层3层叠而成的层叠体。该层叠体具有因使用时弯曲而成为内侧表面的最内侧表面21、以及成为外侧表面的最外侧表面22。图7示出了将图6所示的Z部分放大后的情况。多片树脂层3均具有彼此相对的第1主表面31以及第2主表面32。图7中，中央所示的树脂层3的上表面是第1主表面31，下表面是第2主表面32。第1主表面31及第2主表面32中第1主表面31的附近是比树脂层3中的其它部分更硬的表层1。如图6所示，第2主表面32上形成有导体图案7。该层叠体在厚度方向中途的一处具有表层间接合面30，即相邻树脂层3的第1主表面31彼此抵接的面。层叠体在厚度方向中途的其它部位，以使相邻树脂层3的第1主表面31与第2主表面32相抵接的方式进行层叠。如图6所示，表层间接合面30被配置于层叠体的厚度方向上较中心面23更靠近最内侧表面21的一侧。

图6所示的示例中，所有包含在层叠体中的树脂层3均设有在厚度方向上贯通的过孔导体6，并在树脂层3的一个面上设有导体图案7。

对图6中的导体图案的表示规则进行说明。在其它剖视图中表示导体图案时也遵从同样的规则。图6中，设置在包含于层叠体中的各树脂层3的上表面或下表面上的导体图案7表示为嵌入各树脂层3的外侧与之相邻的树脂层3中，而并非表示在各个树脂层3本身的内侧。因此，图6中被Z部分的椭圆包围的树脂层3在下表面具有导体图案7，而在上表面不具有导体图案。图6中，看上去位于被Z部分的椭圆包围的树脂层3的上表面的导体图案是贴在上侧相邻的树脂层3的下表面的导体图案7。

本实施方式中，在树脂层的层叠体中接合力比其它面都弱的面、即表层间接合面30被配置于层叠体的厚度方向上较中心面23更靠近最内侧表面21的一侧，因此在将该柔性多层基板20弯曲时，表层间接合面30位于弯曲状态下的内侧。因此，表层间接合面30不处于拉伸状态，而处于压缩状态，其结果是，不容易产生因表层间接合面30而引起的剥离。假使即使发生剥离，在压缩状态下发生剥离的部分也处于被压合的状态，因此能防止剥离扩大。

(实施方式2)

参照图8，对基于本发明的实施方式2中的柔性多层基板20i进行说明。本实施方式中的柔性多层基板20i的基本结构与实施方式1中说明的柔性多层基板20相同，不同之处在于柔性多层基板20i在内部明确包含过孔导体。本实施方式中的柔性多层基板20i中，夹持表层间接合面30而相邻的第1树脂层3a及第2树脂层3b分别含有过孔导体6a、6b，该过孔导体6a、6b在厚度方向上贯通，并将第1主表面与第2主表面进行电连接。图9示出了截取出第1树脂层3a的过孔导体6a附近的部分。第2树脂层3b中的过孔导体6b附近也采用相同的构造，仅上下颠倒。如图9所示，过孔导体6a、6b均具有锥形，该锥形在第1主表面31的直径大于在第2主表面32的直径。如图8所示，在层叠体弯曲部分的表层间接合面30，第1树脂层3a的过孔导体6a与第2树脂层3b的过孔导体6b彼此相对地抵接。如后述的图11所示，过孔导体6a与过孔导体6b彼此相对地抵接的部位相当于柔性多层基板20i弯曲的部分。

在本实施方式中，夹持表层间接合面30而相邻的第1树脂层3a及第2树脂层3b分别包含过孔导体6a、6b，过孔导体6a、6b具有上述那样的锥形，因此，如图10所示，剖视图中表现出的角度α小于180°。即，在外周缘一侧呈现为凸角。由此，在过孔导体间的接合面上直径向外周缘侧凸出的部位，一般容易以过孔导体间相接触的角为起点而使树脂层3发生剥离。然而，在本实施方式中，表层间接合面30配置在层叠体的厚度方向上较中心面23更靠近最内侧表面21的一侧，因此，换言之，过孔导体间相接触的角也配置在层叠体的厚度方向上较中心面23更靠近最内侧表面21的一侧。因此，在弯曲该柔性多层基板20i时，过孔导体间相接触的角位于弯曲状态下的内侧。注意图8中的A部分，图11示出了弯曲柔性多层基板20i时的状态。A部分含有柔性多层基板20i弯曲的部分。由于过孔导体间相接触的角位于弯曲形状的内侧，因此如图11所示，过孔导体间相接触的角附近处于压缩状态，其结果是，树脂层3之间不易以过孔导体间相接触的角为起点而发生剥离。假使即使发生剥离，在压缩状态下发生剥离的部分也处于被压合的状态，因此能抑制剥离扩大。

另外，如图9所示，在过孔导体6a、6b的直径较宽一侧的表面有产生凹陷14的趋势。如图10所示，过孔导体6a、6b夹持表层间接合面30而接合的部位变成有凹陷14的表面相接合的情况，因次，原本具有的接合力变小，容易发生剥离，而在本实施方式中，由于这样的接合面位于弯曲形状的内侧，因此该接合面附近处于压缩状态，其结果是，不易产生以具有凹陷14的表面相接合的面为起点的剥离。

(实施方式3)

参照图12，对基于本发明的实施方式3中的柔性多层基板20j进行说明。本实施方式中的柔性多层基板20j的基本结构与实施方式1、2中说明的柔性多层基板相同。在本实施方式的柔性多层基板20j中，如图12所示，表层间接合面30位于从最内侧表面21数起的第一层树脂层3c与第2层树脂层3d之间。

本实施方式中，在树脂层的层叠体中接合力比其它部位弱的面、即表层间接合面30变为柔性多层基板20j弯曲时位于最内侧的接合面。因此，在以最内侧表面21为内侧弯曲柔性多层基板20j时，存在于层叠体中的树脂层3之间的若干个接合面中，表层间接合面30处于最显著的压缩状态。由此，本实施方式中，不易产生因表层间接合面30引起的剥离，并且该效果特别显著。

(实施方式4)

参照图13～18，对基于本发明的实施方式4中的柔性多层基板的制造方法进行说明。

首先，如图13所示，准备带有金属箔的树脂片材12。带有金属箔的树脂片材12是采用在树脂层3的单面上附着有金属箔2的结构的片材。树脂层3例如由作为热可塑性树脂的LCP(液晶聚合物)构成。树脂层3的材料除了LCP以外，也可以是PEEK(聚醚醚酮)、PEI(聚醚酰亚胺)、PPS(波尼聚苯硫醚)、PI(聚酰亚胺)等。金属箔2例如是由Cu构成的厚度为18μm的箔。此外，金属箔2的材料除Cu以外，也可以是Ag、Al、SUS、Ni、Au，也可以是从这些金属中选出的2种不同金属的合金。在本实施方式中，金属箔2的厚度为18μm，但金属箔2的厚度也可以是3～40μm左右。金属箔2的厚度只要能形成电路即可。

如图14所示，通过在带有金属箔的树脂片材12的树脂层3一侧的表面照射二氧化碳气体激光，来形成贯通树脂层3的过孔11。过孔11贯通树脂层3，但不贯通金属箔2。此后，去除过孔11的碎屑(未图示)。这里，为形成过孔11而使用了二氧化碳气体激光，但也可以使用其它种类的激光。另外，为了形成过孔11，也可以采用激光照射以外的方法。

接着，如图15所示，利用丝网印刷等方法，在带有金属箔的树脂片材12的金属箔2的表面上印刷与所希望的电路图案相对应的抗蚀剂图案13。图15将图14上下颠倒来表示。

接着，以抗蚀剂图案13为掩模进行蚀刻，如图16所示，去除金属箔2中未被抗蚀剂图案13被覆的部分。将金属箔2经上述蚀刻后的剩余部分称为“导体图案7”。之后，如图17所示，去除抗蚀剂图案13。由此，在树脂层3的一个表面上获得所希望的导体图案7。

接着，如图18所示，利用丝网印刷等向过孔11内填充导电性糊料。由此，过孔导体6得以形成。丝网印刷从图17中下侧的面开始进行。在图17和图18中，为了便于说明，过孔11是以朝向下方的姿势来表示，但实际上也可以适当改变姿势进行丝网印刷。所填充的导电性糊料可以是如上所述的以银为主要成分的糊料，但也可以用例如以铜为主要成分的糊料来代替。该导电性糊料优选为含有适量金属粉末，该金属粉末在之后对层叠后的树脂层进行热压接时的温度(以下称为“热压接温度”)下，与作为导体图案7的材料的金属之间会形成合金层。由于该导电性糊料包含铜Cu作为用于发挥出导电性的主要成分，因此该导电性糊料优选为在主要成分以外还包含Ag、Cu、Ni中的至少一种、以及Sn、Bi、Zn中的至少一种。

此外，通过利用该结构体进行层叠及压接，从而得到例如图6所示的柔性多层基板20。对于在上述实施方式中示例出的其它多层基板，也可以通过适当地改变层叠时的重叠方向、或适当地在中间部形成过孔导体来制成。配置于柔性多层基板下表面及上表面的导体图案7分别成为外部电极18、19。压接可以合并在一次进行，也可以分为预压接及正式压接而进行2次。

此外，在上述各实施方式中，以柔性多层基板所包含的树脂层3的数量为5层的示例为前提进行了说明，但在适用本发明时，树脂层的数量也可以是5以外。

在上述各实施方式中，对任何部位的厚度均一致的柔性多层基板为前提进行了说明，但在适用本发明时，也可以是不同部位的厚度不同的柔性多层基板。

至此为止，在称呼基于本发明的产品时使用的名称是“柔性多层基板”，但这并不局限于整块基板均呈现为柔性的多层基板。对于局部包含刚性部的多层基板，只要是具有柔性部的多层基板，也能在其柔性部的内部适用本发明。

此外，以上公开的实施方式均为示例，并不起到限定的作用。本发明的范围并非上述说明，而由权利要求所示，与权利要求同等含义及范围内的所有修改均包含在其内。

工业上的实用性

本发明能用于柔性多层基板。

标号说明

1 表层

2 金属箔

3,3c,3d 树脂层

3a 第1树脂层

3b 第2树脂层

4 非表层树脂面

6,6a,6b 过孔导体

7 导体图案

10,20,20i,20j 柔性多层基板

11 过孔

12 带有金属箔的树脂片材

13 抗蚀剂图案

14 凹陷

18,19 外部电极

21 最内侧表面

22 最外侧表面

23 中心面

30 表层间接合面

31 (各树脂层的)第1主表面

32 (各树脂层的)第2主表面

Claims (3)

1.一种柔性多层基板，

包括层叠体，该层叠体由多片树脂层(3)层叠而成，

所述层叠体具有在使用时因弯曲而成为内侧表面的最内侧表面(21)、以及成为外侧表面的最外侧表面(22)，

所述多片树脂层均具有彼此相对的第1主表面(31)及第2主表面(32)，所述第1主表面及所述第2主表面中，所述第1主表面的附近为比所述树脂层中的其它部分要硬的表层(1)，所述第2主表面上形成有导体图案(7)，其特征在于，

所述层叠体在厚度方向上的一处具有表层间接合面(30)，该表层间接合面(30)是相邻两片所述树脂层的所述第1主表面间相抵接的面，在所述层叠体的厚度方向上的其它部位，以使得相邻两片所述树脂层的所述第1主表面与所述第2主表面相抵接的方式进行层叠，

所述表层间接合面配置于较所述层叠体的厚度方向上的中心面(23)更靠近所述最内侧表面的一侧。

2.如权利要求1所述的柔性多层基板，其特征在于，

夹持所述表层间接合面而相邻的第1树脂层及第2树脂层分别含有过孔导体(6、6a、6b)，该过孔导体(6、6a、6b)贯通厚度方向，并将所述第1主表面与所述第2主表面进行电连接，所述过孔导体均具有在所述第1主表面的直径大于在所述第2主表面的直径的锥形，在所述层叠体的弯曲部分处的所述表层间接合面，所述第1树脂层的所述过孔导体与所述第2树脂层的所述过孔导体彼此相对并抵接。

3.如权利要求1所述的柔性多层基板，其特征在于，

所述表层间接合面位于从所述最内侧表面数起的第1层树脂层(3c)与第2层树脂层(3d)之间。