CN103650651A - 柔性多层基板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柔性多层基板（101），该柔性多层基板（101）具有层叠体（20），该层叠体（20）包括被层叠的多个树脂层（2），且成为柔性部。层叠体（20）在使用时通过弯曲而具有成为内侧的表面即最内侧表面（21）、以及成为外侧的表面即最外侧表面（22）。在层叠体（20）的内部配置有多个导体图案（8），以使得该导体图案（8）分布在多个树脂层（2）中的一个以上的树脂层（2）的表面上。若将比层叠体（20）的厚度方向的中心面（3）更靠近的最内侧表面（21）侧的部分称为第1部分（51），且将比中心面（3）更靠近最外侧表面（22）侧的部分称为第2部分（52），则在所有的多个树脂层（2）中，配置在同一个面内的导体图案（8）彼此之间的、沿长边方向（91）的间隙（23）为最小的位置位于第2部分（52）中。

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

例如，移动电话、数字照相机等中有时会使用被称为“柔性多层基板”的材料。柔性多层基板中至少包括柔性部。柔性多层基板中有时包括刚性部与柔性部。如上述那样包括刚性部与柔性部双方的柔性多层基板也被称为“刚性-柔性多层基板”。柔性多层基板的柔性部通过层叠一层以上的柔软的绝缘层而形成。将树脂层用作柔软的绝缘层。

柔性多层基板有时利用于某种装置的内部、在使用时会产生弯曲的部分。另外，有时也利用于使用时不变动、但组装时需要弯曲地进行安装的部分。

柔性多层基板的柔性部的内部有时配置有布线等导体图案。日本专利特开平8-330683号公报（专利文献1）中记载了柔性多层基板的一个示例。该文献中所示的柔性多层基板是刚性-柔性多层基板。在该文献所示的示例中，柔性部由聚酰亚胺制的薄膜来形成。柔性部的内部也铺设有作为布线的导体图案、即铜箔图案。导体图案通常由金属图案来形成。有时通过在树脂层的表面上配置金属图案，且层叠一层以上的树脂层，由此来形成柔性部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平8－330683号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

近年来，希望增加柔性多层基板的柔性部中配置的导体图案的个数。然而，柔性部是使用时被弯曲的部位，树脂层本身与导体图案的易弯曲性不同，因此，若在柔性部的内部设置过多的导体图案，则在柔性部弯曲时，有可能使导体图案彼此因接触等而导致短路。

因此，本发明的目的在于提供一种柔性多层基板，该柔性多层基板即使在柔性部的内部设置较多的导体图案的情况下，也能降低弯曲变形时导体图案彼此因接触而导致短路的概率。

解决技术问题所采用的技术方案

为了达成上述目的，基于本发明的柔性多层基板具有层叠体，该层叠体包括被层叠的多个树脂层，并在长边方向上延伸以成为柔性部，上述层叠体在使用时通过在上述长边方向的两端相互靠近的方向上进行弯曲，从而具有成为内侧的表面即最内侧表面、以及成为外侧的表面即最外侧表面，在上述层叠体的内部配置有多个导体图案，以使得该导体图案分布在上述多个树脂层中的一个以上的树脂层的表面上，若将比上述层叠体的厚度方向的中心面更靠近上述最内侧表面侧的部分称为第1部分，且将比上述中心面更靠近上述最外侧表面侧的部分称为第2部分，则在所有的上述多个树脂层中，配置在同一个面内的上述导体图案彼此之间的、沿上述长边方向的间隙为最小的位置位于上述第2部分中。

发明效果

根据本发明，配置在同一个面内的导体图案彼此之间的、沿长边方向的间隙为最小的位置位于第2部分中，其中，该第2部分当层叠体弯曲时位于弯曲的外侧，因此，能降低在弯曲变形时导体图案彼此因接触而导致短路的概率。

附图说明

图1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2是基于本发明的实施方式1中的柔性多层基板的第1变形例的局部剖视图。

图3是基于本发明的实施方式1中的柔性多层基板的第2变形例的局部剖视图。

图4是基于本发明的实施方式2中的柔性多层基板的局部剖视图。

图5是基于本发明的实施方式2中的柔性多层基板的变形例的局部剖视图。

图6是基于本发明的实施方式3中的柔性多层基板的局部剖视图。

图7是基于本发明的实施方式4中的柔性多层基板的局部剖视图。

图8是基于本发明的实施方式4中的柔性多层基板的变形例的局部剖视图。

图9是基于本发明的柔性多层基板的制造方法的第1说明图。

图10是基于本发明的柔性多层基板的制造方法的第2说明图。

图11是基于本发明的柔性多层基板的制造方法的第3说明图。

图12是基于本发明的柔性多层基板的制造方法的第4说明图。

图13是基于本发明的柔性多层基板的制造方法的第5说明图。

图14是基于本发明的柔性多层基板的制造方法的第6说明图。

具体实施方式

为了获得柔性多层基板，考虑例如准备在一侧的表面上粘贴有铜箔的树脂片材（以下称为“带铜箔的树脂片材”），对该铜箔进行图案形成，从树脂片材切出所需形状，并将其作为树脂层、收集多片来进行层叠。或者，也考虑在对铜箔进行图案形成后进行层叠，之后通过切断每个层叠体来切出所需形状的层叠体。

在市场上出售的带铜箔的树脂片材中，为了提高铜箔与树脂层之间的紧贴力，通常使铜箔与树脂层彼此贴合的面的表面粗糙度增大。

(实施方式1)

参照图1对基于本发明的实施方式1的柔性多层基板进行说明。如图1所示，本实施方式中的柔性多层基板101具备成为柔性部的层叠体20，该层叠体20包含被层叠的多个树脂层2、且该层叠体20在长边方向91上延伸。在图1所示的示例中，将去除了两端以外的部分视作柔性部，但也可将整体视作柔性部。在使用时，通过在长边方向91的两端互相靠近的方向上即在箭头93的方向上使层叠体20弯曲，从而该层叠体20具有成为内侧的表面即最内侧表面21、以及成为外侧的表面即最外侧表面22。在层叠体20的内部配置有多个导体图案8，以使得导体图案8分布在多个树脂层2中的一个以上的树脂层2的表面上。将比层叠体20的厚度方向92的中心面3更靠近最内侧表面21一侧的部分称为“第1部分”51，将比中心面3更靠近最外侧表面22一侧的部分称为“第2部分”52。在所有的个多个树脂层2中，配置在同一个面内的导体图案8彼此之间的、沿长边方向91的间隙23为最小的位置24位于第2部分52。此处所谓的“同一个面内”是指相同的树脂层2的相同表面。

另外，图1中，仅示出了表示以某一个剖面进行切断的情况，但在俯视观察时，位于成为柔性部的层叠体20内部的各个导体图案8可以为复杂的形状。在下述的实施方式中也一样。

在本实施方式中，配置在同一个面内的导体图案8彼此之间的、沿长边方向91的间隙23为最小的位置24并不是指在1个剖面内的最小的位置，而是指配置在同一个面内的导体图案8彼此之间的、沿长边方向91的间隙23是从三维角度考虑时的层叠体20的内部整体中最小的位置。这样的位置位于第2部分52中。

在图1所示的示例中，在柔性部以外的部分中配置有导体图案7，且配置有在厚度方向上将导体图案7彼此之间电连接起来的通孔导体6。这仅仅是为了便于说明而简化表示的一个示例，在图1所示的示例中，即使在多个导体图案8彼此之间也可以利用通孔导体（未图示）在厚度方向上电连接。在下述的实施方式中也一样。

在本实施方式中，在所有的多个树脂层2中，配置在同一个面内的导体图案8彼此之间的、沿长边方向91的间隙23为最小的位置24位于第2部分52。即，弯曲时最易发生短路的位置位于第2部分52中。第2部分52是弯曲时处于拉伸状态的部分，因此，位置24处于拉伸状态而非压缩状态，从而能避免发生短路。

在图1所示的示例中，仅第2部分52中分布有导体图案8，在第1部分51中不存在导体图案8，但也可以如图2所示那样，在第1部分51、第2部分52双方中均存在导体图案8。在该情况下，使沿长边方向91的间隙为最小的位置24位于第2部分52中即可。

如图3所示，也可以存在多个沿长边方向91的间隙为最小的位置24。

基于本实施方式的构思来决定导体图案8的配置，由此能获得一种柔性多层基板，在该柔性多层基板中，即使在柔性部内部设有多个导体图案8的情况下，也能降低弯曲变形时导体图案8彼此因接触而导致短路的概率。

(实施方式2)

一般而言，市场上出售的带铜箔的树脂片材的树脂层通过延伸而得以制成。为了使树脂层变薄，需要提高延伸度。若提高延伸度，则树脂层的晶化度会上升，树脂层的破坏强度会增加。

在带铜箔的树脂片材的树脂片材是由LCP（液晶聚合物）树脂形成的情况下，表层存在于最外层。若片材厚度变薄，则较表层而言处于内侧的芯层会延伸，由于处于最外层的表层难以延伸，因此在树脂片材内，表层厚度所占的比例增大。若表层所占比例增大，则破坏强度增加。在LCP树脂的情况下，表层的比例增大，由此破坏强度会增加。即，存在通过单纯地延伸来使晶化度变高，其结果是导致破坏强度增加的情况，以及通过延伸来使原本晶化度较高的表层的比例变得比芯层要高，其结果是导致破坏强度增加的情况，在LCP树脂的情况下，为后者的情况。

考虑层叠从树脂片材切出的树脂层、从而形成层叠体时，即使层叠多层而获得的层叠体的总厚度相同，处于弯曲的外侧的较薄树脂层在弯曲外侧部分的表层厚度所占比例会增大，因此，对于弯曲外侧部分的拉伸的破坏强度会增加。

通常，树脂抗压缩较强而抗拉伸较弱，因此希望提高处于拉伸状态的弯曲外侧部分的破坏强度。无论是上述那样通常的树脂层和由LCP树脂所构成的树脂层中的哪一种，使处于弯曲的外侧的较薄树脂层作为整体的破坏强度增加。

基于本发明的实施方式2中，示出了考虑了以上内容的结构。

参照图4、图5，对基于本发明的实施方式2中的柔性多层基板进行说明。本实施方式中的柔性多层基板102基本包括实施方式1所说明的结构，并且进一步具有以下结构。本实施方式的柔性多层基板102中，多个树脂层2包括第1厚度的树脂层2a和比第1厚度要厚的第2厚度的树脂层2b。第1厚度的树脂层2a被配置于最靠近层叠体20所包含的多个树脂层2中的最外侧表面22处。并且，在层叠体20的内部，所有的第2厚度的树脂层2b被配置成比所有的第1厚度的树脂层2b更靠近最内侧表面21。在图4、图5所示的示例中，厚度较薄的第1树脂层2a被配置为在弯曲时处于最外侧。

图4中，层叠体20中包含多层第2厚度的树脂层2b，但如图5所示，层叠体20中所包含的第2厚度的树脂层2b也可以仅为一层。

本实施方式中也能获得实施方式1所述那样的效果。并且，在本实施方式中，与弯曲的内侧相比，树脂片材发生延伸、且厚度变薄的树脂层集中于外侧，因此能提高作为整体的破坏强度。

(实施方式3)

参照图6，对基于本发明的实施方式3的柔性多层基板进行说明。本实施方式中的柔性多层基板103基本包括实施方式1所说明的结构，并且进一步具有以下结构。本实施方式的柔性多层基板103中，在第1部分51以及第2部分52中分别分布有配置于两个以上不同层的导体图案8，与第2部分52相比，第1部分51中，厚度方向92上的导体图案8彼此之间的距离较长。

本实施方式中也能获得实施方式1所述那样的效果。并且，本实施方式能获得一种柔性多层基板，该柔性多层基板在弯曲时，位于内侧并处于压缩状态的第1部分51与同样位于外侧的第2部分52相比，厚度方向92上的导体图案8彼此之间的距离变长，因此，在厚度方向92上隔离开的导体图案8彼此之间能降低弯曲变形时因接触而导致短路的概率。

(实施方式4)

参照图7，对基于本发明的实施方式4的柔性多层基板进行说明。本实施方式中的柔性多层基板104基本包括实施方式1所说明的结构，并且进一步具有以下结构。在本实施方式的柔性多层基板104中，第1部分51以及第2部分52中分别分布有一个以上的导体图案8，第2部分52中配置有比第1部分51中所存在的任一个导体图案8都要厚的导体图案8x。

图7所示的示例中，导体图案8x与其他的导体图案8相比最靠近最外侧表面22，但也可以如图8所示那样，导体图案8x并不位于最靠近最外侧表面22的位置。但是导体图案8x位于第2部分52的内部。

本实施方式中也能获得实施方式1所述那样的效果。并且，本实施方式中，由于在弯曲时位于外侧的第2部分52的内部包含比其他的导体图案8要厚的导体图案8x，因此，利用该导体图案8x来提高层叠体20整体的刚性。这是因为导体图案的刚性因厚度的增加而提高。若层叠体20整体的刚性提高，则不易产生过度的弯曲变形，因此，能获得一种能降低在弯曲变形时导体图案8彼此因接触而导致短路的概率的柔性多层基板。

另外，在上述各实施方式中，优选位于第2部分52中导体图案8的密度比位于第1部分51中导体图案8的密度要高。例如，至少在图2、图3、图4、图5、图6所示的示例中，满足该条件。关于当层叠体20弯曲时、位于外侧部分的第2部分52中且以高密度配置了导体图案8，是指第2部分52的刚性增加了相应的量，因此，提高了层叠体20整体的刚性。

换言之，优选如下形式：即采用所需的导体图案8密集地集中于当层叠体20弯曲时、应该位于弯曲的外侧部分的第2部分52中，而稀疏地集中于当层叠体20弯曲时、应该位于弯曲的内侧部分的第1部分51中。当弯曲层叠体20时，相对于第2部分52处于拉伸状态，第1部分51处于压缩状态，因此，若第1部分51中导体图案8尽量稀疏，则不易产生短路。

此处所说的导体图案8的“密度”并非指外表上观察到的一个剖视图中出现的导体图案8的密度，而是指从三维角度考虑时、层叠体20内部所配置的导体图案8的密度。

另外，在上述各实施方式中，优选位于第2部分52中的导体图案8的数量比位于第1部分51中的导体图案8的数量多。所谓当层叠体20弯曲时、位于弯曲外侧部分的第2部分52中以较多的数量配置了导体图案8，是指第2部分52的刚性增加了相应的量，因此，提高了层叠体20整体的刚性。

另外，在上述各实施方式中，示出了层叠体20为柔性多层基板的中途局部的示例，但也可以柔性多层基板的整体为层叠体20。

在上述各实施方式中，示出了层叠体20中所包含的树脂层2的数量为5至7的示例，但层叠体20中所包含的树脂层2的数量可以更多，也可以更少。

（制造方法）

另外，参照以下图9～图14，对作为上述各实施方式中通用的事项、关于成为本发明的适用对象的柔性多层基板的制造方法的一个示例进行说明。

首先，如图9所示，准备带导体箔的树脂片材12。带导体箔的树脂片材12是采用在树脂层2的单面上附着有导体箔17的结构的片材。树脂层2例如由作为热塑性树脂的LCP（液晶聚合物）来构成。作为树脂层2的材料，除了LCP以外，也可以是PEEK（聚醚醚酮）、PEI（聚醚酰亚胺）、PPS（聚苯硫醚）、PI（聚酰亚胺）等。导体箔17例如是由Cu所构成的厚度为18μm的箔。此外，导体箔17的材料除了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两种以上不同金属的合金。在本实施方式中，设导体箔17的厚度为18μm，但导体箔17的厚度也可以为3μm以上且40μm以下左右。导体箔17只要具有能形成电路的厚度即可。

在准备带导体箔的树脂片材12时，可以准备多片带导体箔的树脂片材12，也可以准备一片带导体箔的树脂片材12，该一片带导体箔的树脂片材12中设定有之后要从中个别地切出作为多片树脂片材的区域。

接着，如图10所示，对带导体箔的树脂片材12的树脂层2一侧的表面照射碳酸气体激光，从而形成贯穿树脂层2的过孔11。过孔11贯穿树脂层2，但不贯穿导体箔17。之后，去除过孔11的污迹（未图示）。这里，为了形成过孔11而使用了碳酸气体激光，但也可以使用其他种类的激光。另外，为了形成过孔11，也可以采用除激光照射以外的方法。过孔11是为了之后形成过孔导体。

接着，如图11所示，利用丝网印刷等方法，将与所希望的电路图案相对应的抗蚀剂图案13印刷在带导体箔的树脂片材12的导体箔17的表面上。

接着，以抗蚀剂图案13作为掩模来进行蚀刻，如图12所示，去除导体箔17中未被抗蚀剂图案13所被覆的部分。将导体箔17中的、经该蚀刻后剩余的部分称为导体图案7或导体图案8。之后，如图13所示，去除抗蚀剂图案13。由此，在树脂层2的一个表面上获得所希望的导体图案7、8。

接着，如图14所示，利用丝网印刷等向过孔11内填充导电性糊料。从图14中的下侧的面开始进行丝网印刷。在图13和图14中，为了便于说明，以过孔11朝向下方的姿势来进行表示，但实际上也可以适当改变姿势来进行丝网印刷。所填充的导电性糊料可以是如上所述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适当地含有金属粉末，所述金属粉末在之后对层叠后的树脂层进行热压接时的温度下，在与作为导体图案7的材料的金属之间会形成合金层。该导电性糊料为了发挥导电性，包含铜即Cu作为主要成分。该导电性糊料优选含有Ag、Cu、Ni中至少一种，以及Sn、Bi、Zn中至少一种的材料。由此，如图14所示那样形成过孔导体6。

层叠如图14所示的树脂层2，通过热压接，能获得如图1所示的柔性多层基板101。通过适当地变更导体图案8的配置或厚度，也能同样地获得其他实施方式中所示的柔性多层基板。

在作为刚性-柔性多层基板的情况下，也可以改变刚性部与柔性部中的树脂层的层数。在该情况下，在暂时层叠了相同的层数之后，也可以去除不需要的部分。

此外，以上公开的实施方式均为示例，并不起到限定的作用。本发明的范围并非所述说明，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

本发明能利用于柔性多层基板。

标号说明

2  树脂层

3  中心面

6  过孔导体

7，8，8x  导体图案

11  过孔

12  带导体箔的树脂片材

13  抗蚀剂图案

17  导体箔

51  第1部分

52  第2部分

20  层叠体

21  最内侧表面

22  最外侧表面

23  间隙

24  （间隙最小的）位置

91  长边方向

92  厚度方向

93  箭头

101，102，103，104  柔性多层基板

Claims (7)

1.一种柔性多层基板，其特征在于，

具有层叠体（20），该层叠体（20）包括被层叠的多个树脂层（2），且在长边方向（91）上延伸以成为柔性部，

所述层叠体在使用时通过在所述长边方向的两端相互靠近的方向上进行弯曲，从而具有成为内侧的表面即最内侧表面（21）以及成为外侧的表面即最外侧表面，

在所述层叠体的内部配置有多个导体图案（8，8x），以使得该导体图案（8，8x）分布在所述多个树脂层中的一个以上的树脂层的表面上，

若将比所述层叠体的厚度方向（92）的中心面（3）更靠近的所述最内侧表面侧的部分称为第1部分（51），且将比所述中心面更靠近所述最外侧表面侧的部分称为第2部分（52），

则在所有的所述多个树脂层中，配置在同一个面内的所述导体图案彼此之间的、沿所述长边方向的间隙（23）为最小的位置位于上述第2部分中。

2.如权利要求1所述的柔性多层基板，其特征在于，

所述多个树脂层包含第1厚度的树脂层（2a）和比所述第1厚度要厚的第2厚度的树脂层（2b），

所述第1厚度的树脂层配置成在所述多个树脂层中最靠近所述最外侧表面。

3.如权利要求2所述的柔性多层基板，其特征在于，

在所述层叠体的内部，所有的所述第2厚度的树脂层配置成比所有的所述第1厚度的树脂层更靠近所述最内侧表面。

4.如权利要求1所述的柔性多层基板，其特征在于，

所述第1部分以及所述第2部分中分别分布有配置于两个以上不同层的所述导体图案，

与所述第2部分相比，所述第1部分中厚度方向上的所述导体图案彼此之间的距离较长。

5.如权利要求1所述的柔性多层基板，其特征在于，

所述第1部分以及所述第2部分中分别分布有一个以上的所述导体图案，

所述第2部分中配置有比所述第1部分中所存在的任一个所述导体图案均要厚的导体图案（8x）。

6.如权利要求1所述的柔性多层基板，其特征在于，

所述第2部分中所存在的所述导体图案的密度比所述第1部分中所存在的所述导体图案的密度要高。

7.如权利要求1所述的柔性多层基板，其特征在于，

所述第2部分中所存在的所述导体图案的数量比所述第1部分中所存在的所述导体图案的数量要多。

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