CN1258307C - 可挠刚性印刷电路板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种可降低生产成本、减少设备投资的可挠刚性印刷电路板及其制造方法。将第1及第2树脂板(5a、5b)分别粘合在刚性电路板(R)的两面，将该第1、第2树脂板(5a、5b)一体化，形成挠性部分(F)。此外，刚性电路板(R)具有布线图形(1b)。至少在第1、第2树脂板(5a、5b)中的一方形成布线图形，通过在树脂板(5a、5b)上形成的布线图形(7b)，使多个刚性电路板(R)的布线图形(1b)电连接。此外，该树脂板的材料采用了即使在最终固化后仍具有可挠性的环氧树脂、聚烯烃树脂或聚酰亚胺树脂。

Description

可挠刚性印刷电路板及其制造方法
技术领域
本发明涉及可挠刚性印刷电路板及其制造方法。
背景技术
近年来，电子设备的小型化、多功能化、以及处理速度的高速化发展迅速，为实现上述目的，对于该设备中安装的印刷电路板，提出了种种与之相应的高密度安装要求。
可挠刚性印刷电路板的采用正是应对此种要求的手段之一。由于在电子设备中采用此种可挠刚性印刷电路板，可去除用于各基板间电连接的插接件，因而扩大了安装空间；由于布线长度变短，因而可进行更高速度的信号处理；由于灵活运用了组装元件后可挠这一特性的三维电路板配置，设备内的零部件的自由布局亦成为可能，因而能使电子设备更加小型化。
目前可供实用的可挠刚性印刷电路板主要有两种结构。
一类为将FR-4等刚性基板贴到可挠基板的一面或两面的一部分上(下面称之为A类型)。
另一类为将可挠基板的一部分层叠起来，使之形成有刚性的多层可挠基板，以便在保持必要刚性的同时还可形成所要的布线图形(下面称之为B类型)。
而且，不论何种类型，在刚性部分的双面或单面上形成多层组合的电路板均已实用化。
专利文献1中记载了与A类型有关的印刷电路板的一例。(参照图26)
该印刷电路板在挠性印刷电路板101的两面的一部分上，通过粘合板102将硬质印刷电路板104粘合在其上下，形成一个统一体。
专利文献2中记载了与B类型有关的多层挠性印刷电路板的一例(参照图27)。
该多层可挠印刷电路板由两处层合了4层单面敷铜挠性印刷电路板材料204所形成的多层部分208和一部分只有两层使该多层部分208电连接的电缆功能的挠性部分207构成。
专利文献1：特开平4-34993号公报(第3页右上段、第1图)
专利文献2：特开平5-90757号公报(段落号0002、图2)
发明内容
(A类型)
然而，在用刚性基板把挠性基板夹在其间的A类型之中，在制作多层可挠刚性基板的工序中，作为准备工序，必须各自独立进行刚性基板制作工序和挠性基板制作工序。
而且作为后续工序，还必须进行以下各道工序：
①通过粘合层使刚性基板和挠性基板彼此粘合。
②设置通孔使各层电连接。
③使表层构成图形。
由于整个工序极长，成本提高，刚性基板生产设备与挠性基板生产设备彼此很难兼容，必须分别购买该设备，所以存在设备投资费用额巨大的问题。
此外，形成该可挠刚性基板的材料是聚酰亚胺(挠性基板)、环氧树脂(刚性基板)、聚酰亚胺(保护层)以及丙烯酸树脂(粘合层)，将这三种种类各异的材料构成的个体一体化之后形成该基板。
因此存在着因各种材料的热胀系数区别很大，因温度负载而使通孔电镀的结合性能参差不齐，各个连接部分产生脱落等关系到可靠性的问题。
除此而外还存在各层的布线图形的位置有偏差，缺乏整合性的问题，以及存在由于基板自身的弯翘与扭曲过大，往往会使元件的安装变得很难的问题。
(B类型)
另外，在把聚酰亚胺挠性基板的一部分层叠后使之刚性化的B类型多层挠性印刷电路板之中，首先与A类型情况相同，存在着因把不同种类的材料一体化而产生的电镀的结合性能参差不齐，各个连接部分发生脱落等关系到可靠性的问题。
此外，作为可挠基板材料而使用的聚酰亚胺吸湿性大，存在吸湿后焊锡耐热性下降的缺点。因而在打开聚酰亚胺原材料的包装，放置数日的情况下，必须在即将使用前对其进行干燥预处理，存在增加工序的问题。
此外还存在与刚性基板相比，聚酰亚胺挠性基板制造批次间规格误差大，在将其多层化的情况下，要想使各层之间的布线图形的位置彼此对准，提高其整合性极为困难的问题。
加之在将该挠性基板多层化的情况下，如果其层数在十层以下，与刚性基板相比，其刚性相当低。因此在表面安装工序之中有时就需要在与安装面相反的背面加垫板，增加了设备及用工数。
因此，本发明需要解决的课题就在于提供一种可挠刚性印刷电路板及其制造方法，即使是由挠性材料与刚性材料构成的基板，也不需要增加成本，并且用较少的设备投资即可制造。
此外还提供一种可挠刚性印刷电路板及其制造方法，不会因制造时的温度负载产生电镀的附着性参差不齐，各个连接部分不会产生脱落，各层的布线图形的位置不会产生偏差，整合性好，基板自身的弯翘及扭曲小，能够进行可靠的元件安装。
为了解决上述课题，作为解决手段，本发明申请具有以下构成。
即，方案之一，所提出的可挠刚性印刷电路板，其构成以具有绝缘性及可挠性的树脂板构成的挠性部分连接多个有布线图形的刚性电路板，其特征在于：在上述多个刚性电路板的一个表面及另一个表面与上述挠性部分连接端的边缘处形成倒角；设上述倒角与上述刚性电路板的表面构成的角度为θ、设上述刚性电路板在上述挠性部分一侧的端面上的未倒角部分的厚度方向的宽度为α，则θ在不超过35°的范围内，且α在不超过0.3mm的范围内；将第1及第2树脂板5a、5b分别粘合到上述一个表面及另一个表面上，并将上述第1及第2树脂板5a、5b一体化后构成上述挠性部分F。
方案之二，根据技术方案1所述的可挠刚性印刷电路板，其特征在于：上述第1或第2树脂板5a、5b由多层具有绝缘性及可挠性的树脂板层叠形成。
方案之三，根据技术方案1所述的可挠刚性印刷电路板，其特征在于：在上述第1或第2树脂板5a、5b上形成布线图形7b，通过在上述第1或第2树脂板5a、5b上形成的上述布线图形7b使多枚上述刚性电路板R的布线图形1b彼此电连接。
方案之四，根据技术方案1所述的可挠刚性印刷电路板，其特征在于：上述第1或第2树脂板5a、5b由环氧树脂构成。
方案之五，根据技术方案1所述的可挠刚性印刷电路板，其特征在于：上述第1或第2树脂板5a、5b由聚烯烃树脂构成。
方案之六，根据技术方案1所述的可挠刚性印刷电路板，其特征在于：上述第1或第2树脂板5a、5b由聚酰亚胺树脂构成。
此外本发明作为方法具有下列操作工序。
即，方案之七，可挠刚性印刷电路板的制造方法，该电路板的构成以具有绝缘性及可挠性的树脂板5a、5b构成的挠性部分F连接多枚刚性电路板R，其特征在于，该制造方法至少包含：在规定形状的刚性电路板R上设定与上述挠性部分F对应的开口部3的第1工序；在上述刚性电路板的上述开口部一侧的一个表面及另一个表面的边缘部分实施倒角加工的第2工序，设上述倒角与上述刚性电路板的表面构成的角度为θ、设上述刚性电路板在上述挠性部分一侧的端面上的未倒角部分的厚度方向的宽度为α，则θ在不超过35°的范围内、且α在不超过0.3mm的范围内；在上述刚性电路板R的一个表面及另一个表面上，以跨越开口部3的方式，分别粘合第1及第2树脂板5a、5b的第3工序；以及使上述第1及第2树脂板5a、5b在上述开口部中形成一体的第4工序。
方案之八，根据技术方案7所述的可挠刚性印刷电路板的制造方法，其特征在于：上述第1及第2树脂板5a、5b由环氧树脂、聚烯烃树脂或聚酰亚胺树脂构成，上述第3工序是粘合半固化状态的上述第1及第2树脂板5a、5b的工序，上述第4工序是使上述第1及第2树脂5a、5b通过压合法在上述开口部3中一体化的同时，通过加热使之固化的工序。
附图说明
图1是表示本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的简要透视图。
图2是说明本发明的可挠性硬印刷电路板的第1实施方式的制造工序的俯视图。
图3是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第1剖视图。
图4是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第2剖视图。
图5是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第3剖视图。
图6是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第4剖视图。
图7是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第5剖视图。
图8是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第6剖视图。
图9是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第7剖视图。
图10是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第8剖视图。
图11是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第9剖视图。
图12是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第2实施方式的制造工序的第1剖视图。
图13是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第2实施方式的制造工序的第2剖视图。
图14是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第2实施方式的制造工序的第3剖视图。
图15是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第2实施方式的制造工序的第4剖视图。
图16是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第2实施方式的制造工序的第5剖视图。
图17是表示本发明的可挠刚性印刷电路板的其它实施方式的剖视图。
图18是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的其它实施方式的简要透视图。
图19是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的变形例的剖视图。
图20是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第3实施方式的制造工序的第1剖视图。
图21是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第3实施方式的制造工序的第2剖视图。
图22是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第3实施方式的制造工序的第3剖视图。
图23是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第3实施方式的制造工序的第4剖视图。
图24是表示本发明的可挠刚性印刷电路板中的第1实施方式的另一变形例的剖视图。
图25是说明本发明的可挠刚性印刷电路板各实施方式中的倒角的剖视图。
图26是现有的多层印刷电路板的剖视图。
图27是现有的多层可挠刚性印刷电路板的剖视图。
具体实施方式
下面用图1至图24，以最佳实施方式介绍本发明的实施方式。
图1是表示本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的简要透视图。
图2是说明本发明的可挠性硬印刷电路板的第1实施方式的制造工序的俯视图。
图3是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第1剖视图。
图4是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第2剖视图。
图5是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第3剖视图。
图6是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第4剖视图。
图7是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第5剖视图。
图8是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第6剖视图。
图9是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第7剖视图。
图10是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第8剖视图。
图11是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的制造工序的第9剖视图。
图12是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第2实施方式的制造工序的第1剖视图。
图13是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第2实施方式的制造工序的第2剖视图。
图14是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第2实施方式的制造工序的第3剖视图。
图15是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第2实施方式的制造工序的第4剖视图。
图16是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第2实施方式的制造工序的第5剖视图。
图17是表示本发明的可挠刚性印刷电路板的其它实施方式的剖视图。
图18是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的其它实施方式的简要透视图。
图19是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第1实施方式的变形例的剖视图。
图20是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第3实施方式的制造工序的第1剖视图。
图21是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第3实施方式的制造工序的第2剖视图。
图22是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第3实施方式的制造工序的第3剖视图。
图23是说明本发明的可挠刚性印刷电路板的第3实施方式的制造工序的第4剖视图。
图24是表示本发明的可挠刚性印刷电路板中的第1实施方式的另一变形例的剖视图。
图25是表示本发明的可挠刚性印刷电路板的各实施方式的倒角的剖视图。
本发明特征在于：采用具有可挠性，可弯曲的绝缘树脂材料构成的板取代现有的由聚酰亚胺构成的挠性基板，将该板作为组合层的绝缘层，在刚性部分形成可挠刚性印刷电路板的弯转部分(挠性部分)。
这里所说的屈曲同时含有以大角度弯折的屈曲以及平缓弯曲两种含义，以下的说明中也是如此。
作为该板的材料，可采用具有可挠性，在最终固化之后仍有屈曲性的环氧树脂、聚烯烃树脂或聚酰亚胺树脂，可根据不同目的从上述材料中选择适合的。
这里所说的最终固化是指树脂材料的结构形成最后的稳定形态而不是指刚化，下面的说明中也是如此。
例如，一般情况下，可使用具有相当平衡的各种物理性能的环氧树脂。若采用该环氧树脂，则挠性部分与刚性部分为同一种材料，热胀系数相同，不会因温度负载而出现通孔镀层附着性参差不齐以及连接部分的脱落，也不会产生用后述的方法形成的各层的布线图形偏差及基板本身的弯翘。
若从抑制电路损耗的角度考虑，可使用具有低tanδ特性的聚烯烃树脂。若从可耐反复弯折的角度考虑，则可使用有良好屈曲性的聚酰亚胺树脂。
下面详细介绍采用该树脂板的可挠刚性印刷电路板及其制造方法。
作为刚性基板，采用多层层叠板或双面敷铜板。在本实施方式之中采用在FR-4双面敷铜板的两面分别层合了一层的规定的多层层叠板1，在该多层层叠板1的两个表面上形成铜箔层1a。该多层层叠板1厚度为0.4mm，铜箔的厚度为12μm。
作为刚性基板，自然也可使用没有层合的基板，此外，作为多层的情况下，其层叠数也可是任意的，布线图形、内通孔等也可预先形成。
下面根据其制作工序，分别详细介绍<第1实施方式>、<第2实施方式>、<第3实施方式>。
<第1实施方式>
首先用表示(工序5)的阶段的图3说明(工序1)～(工序5)。
(工序1)采用钻孔加工在多层层叠板1上形成内通孔6(下面称之为IVH6)IVH6的直径可为例示的0.3mm。
(工序2)轻抛光研磨多层层叠板1的两个面，去除IVH6开口处的毛刺。
(工序3)用化学镀铜法及电镀铜法在IVH6的内表面形成铜层1c。通过该铜层1c使两面的铜箔彼此电连接。形成的铜层IC的厚度约20μm。
(工序4)用树脂2填充该IVH6(埋孔)。
(工序5)采用光刻腐蚀技术使两个表面的铜箔层构成图形，形成规定的布线图形1b(参照图3)。
(工序6)采用铣削加工去除多层层叠板1的挠性化部分，形成挠性开口3(参照图2、图4)。图2为多层层叠板的简化俯视图。该开口在本实施方式中是用来使可挠刚性印刷电路板的多个刚性电路板彼此分离的间隙。
(工序7)在挠性开口3的开口端一侧的对边上形成倒角4。(参照图2、图5)。该倒角4是通过对两面的边缘部，采用具有规定的尖端角度的工具实施挖削加工而成的。关于该倒角4的详细情况后述。
(工序8)对布线图形1b的表面实施黑化处理。其目的在于改善后续工序中在该布线图形上形成的层(树脂板5)的结合性能。
(工序9)将最终固化后仍有可挠性、可屈曲的半固化状态的环氧树脂板5a、5b重合到多层层叠板的两个表面(参照图2)。树脂板5a、5b的厚度比如为70μm。如上所述该树脂板也可采用最终固化后仍有可挠性，可屈曲的半固化状态的聚烯烃树脂或聚酰亚胺树脂构成的板。
(工序10)将单面已被粗化的铜箔7重合到树脂板5a、5b之上，使其粗化面对着树脂板5一侧，用真空层叠机(未图示)从两个表面加压的同时进行加热，使两片树脂板5a、5b热压合(参照图6)。
在此状态下从刚性部分R的布线图形1b表面计算，树脂板5a、5b的厚度约为50μm。此外，铜箔7的厚度比如为12μm。
此外，为了充分作用到与挠性开口3对应的凹陷区，可采用通过压缩空气提高了其内压的硬橡胶隔膜来进行加压。
作为加热及加压的条件的示例：对环氧树脂、聚烯烃树脂、聚酰亚胺树脂任意一种材料均为120℃、7kg/cm2。
(工序11)实施热处理，使树脂5a、5b最终固化。
作为热处理条件的示例：对环氧树脂板为180℃、放置60分钟；对聚烯烃树脂板为170℃、放置60分钟，对聚酰亚胺板为200℃、放置60分钟。
通过该最终固化，树脂板5a、5b作为层合绝缘层与多层层叠板1形成一体。在多层层叠板1的表面已形成布线图形的的情况下，至少其中一部分被该树脂板5a、5b覆盖，使该部分绝缘。如此，在介绍将树脂板5a、5b重合到多层层叠板1表面并形成一体时，称之为粘覆。
通过该工序，树脂板5a、5b即使在挠性部分也充分固化但仍有可挠性，可屈曲。
此外，在该热处理中，若将多层层叠板平放在热处理炉内，将成为树脂板5a、5b的挠性部分(相当于挠性开口3的部分)的面积大的情况下，该部分的树脂5a、5b(含铜箔7)往往因自重而下垂。因此最好使用保持夹具等将多层层叠板竖立起来进行热处理。
通过以上的(工序1)～(工序11)，将外表面具有铜箔7的树脂板5a、5b用于具有可挠性，可屈曲的挠性部分F的同时，还可将其作为层合绝缘层层叠到多层层叠板1的两个表面，以此形成由挠性部分F与刚性部分R构成的可挠刚性印刷电路板50(参照图6)。
下面介绍在直至(工序11)之前的工序形成的可挠刚性印刷电路板50表面进一步形成布线图形等的工序。
(工序12)在树脂板5a、5b上的铜箔上实施光刻腐蚀加工，去除激光肓孔(下面称之为LBH)打孔部分的铜箔7。这就是所谓保形掩膜8的形成(参照图7)。
(工序13)采用激光加工，在树脂板5a、5b上形成LBH9(图8)。激光加工的最大直径(保形掩膜8的直径)比如为Φ150μm。
(工序14)采用化学镀铜及电镀镀铜法，包括LBH9的内表面，形成镀铜层9c，通过该镀铜层9c，使树脂板5a、5b内层的布线图形1b和树脂板5a、5b外层的铜箔7电连接(参照图9)。所形成的铜层9c的厚度比如为约20μm，与铜箔相加，导体厚度总计有32μm。
(工序15)在含铜箔在内的外层导体上构成图形，如图8所示，在挠性开口，由于把两片树脂板5a、5b压合在一起，因而在挠性部分F的表面与刚性部分R的表面之间每一侧产生了约0.15mm的台阶H。
存在这么大的台阶有时会使通常使用的曝光用的干片依随该台阶的贴合变得相当困难。
因此，为了能依随表面台阶造成的凸凹，最好使用液态电极沉积型的光致抗蚀剂。该光致抗蚀剂比如可使用关西涂料股份公司生产的桑尼EDUV376。
外层导体的构图，首先采用电极沉积，使上述光致抗蚀剂粘附到表面后，采用图形底片进行导体图形曝光。
在该曝光之中，若采用通常进行的紧贴曝光，图形底片虽可紧贴刚性部分R，但由于在挠性部分F，存在台阶H，底片变为悬空状态，所以不能聚焦，形成模糊图形的曝光。其结果是往往不能形成细线图形。
因此曝光装置最好使用拍照区深度深的投影类设备。
而且，使用该装置曝光，然后进行显影及蚀刻处理，即可在挠性部分F，形成线宽/间隔宽分别为100μm/100μm的布线图形7b。此外，在刚性部分R同样能形成75μm/75μm的布线图形(未图示)(参照图10)。
曝光方式，可采用由激光曝光的激光直接成象装置(Laser DirectImage)。
(工序16)在两个表面上用层叠法形成阻焊剂层10，通过采用光致抗蚀剂蚀刻，在该层上形成规定的开口图形10a(参照图11)。
该阻焊剂层10具有用来保护挠性部分F的保护层的功能。
该阻焊剂层10的材料可使用具有屈曲性与感光性的普通挠性基板保护层材料。
通过在层叠时使用真空层叠机，在层叠后的构图时，使用上述投影式曝光器材，即可高质量地形成具有规定开口图形10a的阻焊剂层10。
(工序17)采用机械加工，切割出具有规定外部形状的50A，从而完成具有规定外形的可挠刚性印刷电路板50(参照图1、图2、)。
下面介绍第2实施方式。
<第2实施方式>
该第2实施方式采用在具有良好的耐热性和热处理后的剥离性的载膜(未图示)上层叠的树脂板。该树脂板由固化后仍具有可挠性，可屈曲的半固化状态的环氧树脂，聚烯烃树脂或聚酰亚胺树脂构成，其厚度比如为70μm。
该树脂板上未敷铜箔，而是将载膜置于最外侧，将两片树脂板热压合。然后剥去载膜，采用电镀法在其表面形成铜层，并对该铜层进行构图，制造出可挠刚性印刷电路板51。
该可挠刚性电路板51的制作工序，前一半与上述的(工序1)～(工序9)相同。因此，对其以后的工序，在其标号尾部加A，用图12至图16加以介绍。
(工序10A)采用真空层叠机(未图示)从两面加压的同时加热，将两片树脂板5a、5b热合(参照图12)。
为使该加压能充分作用到与挠性开口3对应的凹陷部分，以采用靠压缩空气提高了内压的硬橡胶隔膜实施为好。
作为加热及加压的条件的示例，对环氧树脂、聚烯烃树脂、聚酰亚胺树脂任意一种材料均为120℃、7kg/cm2。
(工序11A)
对通过工序11A得到的多层层叠板1实施热处理，使树脂5a、5b最终固化。
热处理条件的示例为：对环氧树脂为180℃、放置60分钟，对聚烯烃树脂为170℃、放置60分钟，对聚酰亚胺树脂为200℃，放置60分钟。
通过该最终固化，树脂5a、5b作为组合绝缘层，与多层层叠板1形成一体。
此外，在该热处理之中，若将多层层叠板1平放在热处理炉内，在构成树脂板5a、5b的挠性部分(相当于挠性开口3的位置)的面积大的情况下，往往因该部分的自重而下垂。因此最好使用保持夹具等将多层层叠板竖立起来进行热处理。
通过以上的(工序1)～(工序9)，(工序10A)及(工序11A)，因最外层是树脂5a、5b，将其用于挠性部分F的同时，还可作为层合绝缘层，层叠在多层层叠板1的两面上，这样即可形成由挠性部分F和刚性部分R构成的可挠刚性印刷电路板51(参照图12)。
下面介绍在由直至(工序11A)之前的工序形成的可挠刚性印刷电路板51的表面上进一步形成布线图形的工序。
(工序12A)剥离载膜，在树脂板5a、5b表面，采用众所周知的方法，在规定位置上形成(肓孔)LBH12(参照图13)。
(工序13A)采用化学镀铜及电镀镀铜法包括(肓孔)LBH12内表面在内，形成镀铜层13，将树脂5a、5b的内层的布线图形1b与镀铜层13电连接(参照图14)。所形成的铜层13的厚度比如约20μm。
(工序14A)对铜层13进行构图。正如图14所示，由于在挠性开口3，将两片树脂板5a、5b压合，因而在挠性部分F的表面与刚性R的表面之间每一侧产生了约0.15mm的台阶H。
正如第1实施方式的介绍中所述，一旦出现此种程度的台阶，往往很难使通常使用的曝光用的干片与包含该台阶的位置密合。
因此，为了能依随表面台阶造成的凸凹，最好使用液态电极沉积型光致抗蚀剂。该光致抗蚀剂可使用关西涂料株式会社制造的桑尼EDUV376。
构图首先通过电极沉积，使上述光致抗蚀剂粘附在表面，然后再用图形底片进行导体图形的曝光。
在该曝光之中，若采用通常进行的紧贴曝光，图形底片虽可紧贴刚性部分R，但由于在挠性部分F存在台阶H，底片变为悬空状态所以无法聚焦，形成为模糊图形的曝光。其结果是往往不能形成细线图形。
因此曝光装置最好使用拍照区深度深的投影类设备。而且，通过使用该装置曝光然后进行显影及蚀刻处理，即可在挠性部分F形成线宽/间隔宽分别为75μm/75μm的布线图形13b。此外，在刚性部分R，可形成同样为50μm/50μm的布线图形(示图示)(参照图15)。
曝光方式可采用用激光曝光的激光直接成象装置。
(工序15A)采用层叠法在两个表面上形成阻焊剂层10，通过采用光致抗蚀剂的蚀刻，在该层上形成规定的开口图形10a(参照图16)。
该阻焊剂层10具有用来保护挠性部分F的保护层的功能。
该阻焊剂层10的材料可使用具有屈曲性与感光性的普通可挠基板使用的保护层材料。
通过在层叠时使用真空层叠机，在层叠后的图形上使用上述的投影式曝光器材，即可高质量地形成具有规定开口图形10a的阻焊剂层10。
(工序16A)采用任意加工方法分离为规定的外形形状51A，完成可挠刚性印刷电路板51(参照图1、图2)。
在上述的实施方式1、2之中，由于可用相同的生产设备通过一系列工序制造挠性部分与刚性部分，所以不需要两套设备两种工序，可使成本下降，此外也可减少用于制造的设备投资。
<第3实施方式>
在上述实施方式之中，由于在刚性部分R与挠性部分F的连接处存在台阶H，因而在挠性部分F的表面设置跨越该台阶H的布线图形的情况下，往往很难把布线图形制作得精细。
因此下面用第3实施方式介绍通过减少该台阶，可在挠性部分F的表面形成更为细微的布线图形的例子。
该第3实施方式是通过预先在挠性开口3填埋具有可挠性的感光性树脂膜，在该树脂膜上形成树脂片5a、5b，减少其台阶的可挠刚性印刷电路板51。
在制作该可挠刚性印刷电路板51的工序之中，前半段与上述(工序1)～(工序9)相同，因而在以下的工序中，在其标号未尾附加B，用图20～23介绍后半段的工序。
(工序10B)采用真空层叠机(未图示)从刚性电路板的两个表面将两片感光树脂膜14a、14b覆盖，加压的同时加热，使之热合。
该感光树脂膜可使用普通的光致抗蚀剂材料，例如可使用日立化成工业股份公司生产的“Lay tech FR-5000”。(“Lay tech”是日立化成工业股份公司的注册商标)。
此时的加压以使用压缩空气提高了其内压的橡胶隔膜为好，以便能充分作用到与挠性开口对应的凹陷部分。加热及加压条件为80℃、5kg/cm2。
(工序11B)使感光树脂膜14a、14b保留在挠性开口3内，而将多余的部分的感光树脂14a、14b用光刻技术去除(参照图21)。该去除处理之后，感光树脂膜14a、14b的表面与刚性部分R的表面相比，虽仍有些许凹陷，但其台阶H2更小，每一侧可控制在0.10mm。
(工序12B)对两枚感光树脂膜14a、14b照射紫外线后，加热使之固化。照射及加热条件示例为：可用1j/cm2紫外线照射，可在热风干燥炉中以160℃放置60分钟进行加热。
(工序13B)用真空层叠机(未图示)，从两个表面加压加热，将两片树脂板5a、5b热合(参照图22)而在挠性开口3，则覆盖在感光树脂膜14a、14b上，热合树脂板5a、5b。该加压可使用由压缩空气提高了内压的硬质橡胶隔膜进行，使之充分作用到与挠性开口3对应的些许凹陷部分。
作为加热及加压的条件的示例，环氧树脂，聚烯烃树脂、聚酰亚胺树脂任意一种材料均可采用120℃、7kg/cm2的进行。
(工序14B)对用工序13B获得的多层层叠板1实施热处理，使树脂板5a、5b最终固化。作为热处理条件的示例，对环氧树脂为180℃、放置60分钟，对聚烯烃树脂为170℃、放置60分钟，对聚酰亚胺树脂为200℃、放置60分钟。通过该最终固化，树脂5a、5b作为组合绝缘层，与多层层叠板形成一体。
通过以上的(工序1)～(工序9)以及(工序10B)～(工序14B)，形成最外层为树脂板5a、5b，在挠性部分F，使用上述树脂板5a、5b以及在其内层形成的感光树脂膜14a、14b，同时将该树脂板5a、5b作为层合绝缘层，层叠在多层层叠板1的两面的挠性部分F和刚性部分R构成的可挠刚性印刷电路板54(参照图22)。
在用直至该(工序14B)之前的工序形成的可挠刚性印刷电路板54的表面之上，进一步形成图形的情况下，可采用与第2实施方式中的(工序12A)～(工序16A)相同的工序进行。
在实施该工序时，由于该可挠刚性印刷电路板54的挠性部分F与刚性部分R的表面的台阶H3(参照图22)每侧只有大约0.10mm，非常之小，因而在(工序14A)之中，很容易使通常使用的曝光用干片密合。当然也可使用液态电极沉积方式的光致抗蚀剂。
此外，曝光装置也不必特别使用被摄影区深度深的方式，可使用通常使方的方式。
而且，通过实施(工序16A)之前的工序，可获得图23所示的可挠刚性印刷电路板54。
<其它实施方式>
以上详细介绍的第1至第3实施方式所举的是在两面各形成一层树脂片5a、5b的组合层的例子，当然也可形成把该树脂片增加到两层以上，形成组合层的可挠刚性印刷电路板52。
在此情况下，由于挠性部分F的最外层的树脂板5Aa、5Ab具有保护该层下面一层的布线图形7b的保护层的功能，也可只在刚性R上形成阻焊剂层10A。在该构成之中，阻焊剂层10A无屈曲，因而可使用不具备可挠性的材料(参照图17)。
由于采用这种方法形成多个层树脂板时，可用相同的生产设备通过一系列的多层化工序制作挠性部分F与刚性部分R，而不必采用各不相同的设备与工序，因而能降低成本，也可减少生产设备的投资。
此外，在挠性部分形成的布线图形与刚性基板上的布线图形电连接的情况下，极容易对准布线图形的位置，提高了其整合性能。此外，在粘合多个层树脂板形成复合层，在各层间形成布线图形的情况下，由于提高了对准布线图形的各层之间位置的整合性，因而也极容易进行。
下面就已详细介绍过的各实施方式的要点进一步加以介绍。
首先，在(工序10)(参照图6)之中，是将树脂板5a、5b与铜箔7重合，采用真空层合法热压的，但这是在只有树脂5a、5b的情况下，为了防止树脂5a、5b因热处理的升温粘度下降而流失，确保其稳定的厚度而采取的措施。
此外，在(工序10A)之中，由于载膜与上述的铜箔7具有同样的作用，因而能够确保稳定的厚度。
树脂板5a、5b的一体化并不局限于热合，最好适当选择最适合该板的方法使其一体化。
此外，在(工序7)  (参照图5)之中，通过在刚性部分R与挠性部分F的结合部形成倒角4，可抑制树脂片5a、5b的厚度在其结合部的急剧变化。除此而外，还可缓解应力集中，有效提高结合部的强度。尤其是反复屈曲的强度。
关于该倒角，用图25详细介绍。
图25(a)是刚性电路板1的开口3的倒角4的倒角角度θ与未倒角的，开口3的端面剩余部分的厚度方向的剩余宽度α的剖视图。
例如，在厚度为0.6mm的刚性电路板1上未形成倒角4的情况下，正如图25(c)所示。在开口3的端部树脂板5a、5b突然屈曲后形成一个整体。
由于树脂板5a、5b在该一体化热合之前处于半固化状态，虽然某种程度上可根据形状实施最终固化，但无法完全依随开口3的端面改变，有可能出现空隙15。
此外，屈曲的肩部16的厚度有变薄的倾向，有可能无法均匀地保证整个树脂板的反复屈曲强度。
因此，本发明人经精心研究后发现，采用倒角4不论刚性电路板R有多厚，而且不论在什么部位，都能保证有均匀的反复屈曲强度，除此而外，通过倒角角度θ与上述宽度α的设定，发现了能够更可靠地确保该均匀性的上限。
这方面的情况用下表1加以介绍
表1
倒角角度θ与厚度方向的宽度的组合评价结果
Figure C0313856800271
供试验用的刚性电路板厚度t共有下列五种：0.2mm、0.3、0.4、0.6、0.8。
注1无倒角
该表1示出：将倒角角度设定为从0°到45°的6种，此外，幅度α设为从0mm到0.6mm的5种，分别就形成由其组合而成的倒角后制作的可挠刚性电路板的试制，通过反复弯屈强度试验的评价结果。
此外，刚性电路板1采用了板厚分别为0.2mm，0.3mm，0.4mm，0.6mm，0.8mm5种，分别进行试制。
评价按其强度的优劣程度，采用了◎：特优，○：优，◇：良上，△：良4个等级。自不待言，即便是良，在实际使用时也具有足够的强度。
此外，θ＝0°为未形成倒角时的情况，θ为20°～45°的评价表示具有超过其宽度的板厚的刚性电路板的情况。例如，θ30°，α＝0.3的评价◎表示板厚为0.4mm以上的3种刚性电路板的评价。
从该结果可知倒角的形成的评价与板厚无依存关系。
倒角40°以下时的无倒角(θ＝0°)的评价为：低于有倒角的评价或与之相同，而没有超过的情况，由此可知最好形成倒角4。
此外，由此还证明倒角角度θ和宽度α均有其最佳范围的上限。
即，由此可知，在θ不超过35°而且α不超过0.3mm的范围内，θ与α组合形态是最佳的倒角形态。
图25(α)示出该范围的视觉表现。在该图之中，用斜线框出的区域为最佳的倒角形态θ和α的区域。
若形成该倒角4，使树脂板5a、5b一体化，则如图25(b)所示，不会在开口3的端部产生空隙，而且在肩部16附近也可形成规定的厚度，因而能够确保不论什么部位，整个树脂片均有极其均匀的反复屈曲强度。
然而，由于在因该倒角形成的倾斜范围L(参照图25(a))上很难形成布线图形，因而在高密度设定布线图形13b的情况下，可根据所用的刚性电路板R的厚度与布线图形13b的密度考虑，设定所需最低限度的倾斜范围L，最好能在满足该条件的范围内形成倒角4。
树脂板可从具有以下物理性及特性的材料中选择使用，但没有必要全部满足以下所示的①及②的绝缘性及可挠性以外的性能，可根据不同的使用状况进行选择。
在各实施方式中所述的由环氧树脂、聚烯烃树脂或聚酰亚胺树脂构成的具有可挠性、可屈曲的树脂板材能满足上述各种条件，是极好的材料。
①由绝缘材料形成，也具有充当绝缘层的功能。
②经热处理最终固化后具有仍与反复弯折应对的可挠性以及耐折性能。
③其厚度在半固化(所谓B级)状态下，约有70μm的厚度，此外，在导体图形上层叠该树脂材料，热处理后的最终固化状态下，在导体图形上约有50μm的厚度。
④与镀铜层有良好的密合性。用于第2实施方式所示的用途时，为在板表面上获得与镀铜层的良好密合性，应可采用高锰酸钾等进行表面粗化。
⑤作为多层层叠板的绝缘材料及可挠性基板的适用材料，应具有良好的激光及机械加工性能，耐药性能、耐热性能、阻燃性能等。
⑥应具有耐绝缘性、耐迁移性、适度的热胀率以及低吸水性。
⑦作为基板材料，应具有适当的电性能(尤其是介电常数及介质损耗角正切)。
本发明的实施方式并不局限于上述的构成，在不超过本发明要点的范围内，可进行下述示例的变更。
至于采用铜箔设定还是采用电镀法设定构成布线图形的铜层，可任意选择，也可在其两个表面分别使用不同的方法。
由挠性部分F连接的各个刚性部分R也可以不使用同样的基板构成，也可将由不同的基板形成的刚性基板R设置为构成挠性部分F的间隙3后配置，用树脂板5连接，形成一个整体。
正如实施方式中所介绍，间隙3不仅意味着完全使之分离的间隙，实施方式中介绍的在一块板上设置的开口3也包含在该间隙3之中。
此外也可采用由挠性部分F将不同层数的各个刚性部分R彼此连接的构成。
此外还可使挠性部分F的一端不连接刚性电路板1，而是作为自由端。若在该自由端安装插头，则可不用电线而是以自由形态直接与对刚性电路板而言相距一定距离的插接件连接。
挠性开口3不局限于一处。也可采用具有多个挠性开口3，以多个挠性部分F1、F2可弯曲的构成。图18示出其一例。
正如图18所示，通过具有多个挠性部分F1、F2，就能以更为自由的形式配置在电子设备内或用于可动部分。
此外，在第1至第3实施方式之中，示出了在基板的两个表面分别将层叠的两片树脂板热压合的构成，但也可以采用只在一个表面层叠1片或多片树脂板，用该树脂板形成挠性部分的构成。还可使两个表面层叠的树脂板的片数不同。
此外，作为第1实施方式的变形例，也可以将树脂板5a、5b，作为用于刚性部分R的绝缘层的层间连接的挠性部分F一侧的一部分5a1、5b1使用，而用众所周知的层合绝缘层形成其它部分的绝缘层5c结构的可挠刚性电路板53。图19示出其一例。
在该例之中，树脂板5a、5b并未覆盖刚性部分R的所有布线图形7b，而是只覆盖其一部分，具有使该部分的绝缘的功能。
此外，作为第1实施方式的另一种变形例，也可以不把树脂板5a、5b作为刚性部分R的绝缘层使用，而是采用作为表面未形成布线图形的多层层叠板1A的一部分，在其最外面形成，在该表面上用众所周知的层合绝缘材料形成绝缘层5c结构的可挠刚性电路板55，图24示出其一例。
由于此时的树脂板5a、5b不是绝缘层，因而可将树脂板的厚度减薄到所需最小限度。因而可获得更好的挠性。
粘合在刚性电路板的两面的树脂板5a、5b的材料也不一定使用同一种材料，例如也可将一侧设定为环氧树脂，而将另一侧设定为用聚烯烃树脂构成。
此外，当层叠多层该树脂板5a、5b的情况下，也可层叠不同材料的树脂板。
发明效果
正如以上所详述，依据本发明，由于采用了将第1及第2树脂板分别粘合到具有布线图形的刚性电路板的一个表面及另一个表面，使第1及第2树脂板一体化，构成挠性部分的结构，因而可使用与刚性部分属同一系统的工序与生产设备制作该挠性部分而不必增加生产成本，可获得减少制造设备投资的效果。
此外，由于在刚性电路板与挠性部分连接端的边缘形成了倒角，因而能够确保反复弯折强度不因部位而异，具有均匀的该强度。
此外，由于第1或第2树脂板是层叠了多层具有绝缘性及可挠性的树脂板形成的，因而可用与刚性部分同一系统的多层化工序和生产设备制成挠性部分，在多层化中也并没有增加成本，可获得减少制造设备投资的效果。
由于在第1或第2树脂板上形成布线图形，通过上述第1或第2树脂板上形成的布线图形将多个刚性电路板上的布线图形之间彼此电连接，所以即使在多层化的情况下，也能够很容易地获得对准各层间的布线图形提高其整合性的效果。
此外，由于第1或第2树脂板的材料采用了环氧树脂，因此刚性部分与可屈曲部分的基本组成相同，热胀系数的区别极小，不会产生因温度变化引起的电镀镀层附着性不一致及连接部分脱落的问题，提高了各层布线图形的位置整合性，也不会发生基板本身的弯翘及扭曲，因而能进行可靠的元件组装，环氧树脂的吸湿性很低，不会产生因吸湿而使焊锡耐热性能下降，因而可获得不需要进行使用前的干燥预处理的效果。
此外，由于第1或第2树脂板的材料采用聚烯烃树脂，因而可获得低tanδ特性，可获得能够抑制尤其是在形成高频布线图形的情况下的耗电损失的效果。
此外，由于第1或第2树脂板的材料采用了聚酰亚胺树脂，因而可得到很好的屈折性及弯曲性，可获得能够长期用于尤其是反复进行弯折的用途。
此外由于其制造方法至少包括：在刚性基板上形成与挠性部分对应的间隙的第1工序和将第1及第2树脂板分别以跨越间隙的方式粘合在刚性电路板的一个表面及另一个表面上的第3工序、以及在该间隙中将第1及第2树脂板一体化的第4工序，因而有可能用同一套工序与生产设备制成挠性部分与刚性部分、可得到使生产成本下降、减少设备投资的效果。

Claims (8)

1.一种可挠刚性印刷电路板，其构成为，具有绝缘性及可挠性的树脂板构成的挠性部分连接多个具有布线图形的刚性电路板，其特征在于：
在上述多个刚性电路板的一个表面及另一个表面与上述挠性部分连接端的边缘处形成倒角；
设上述倒角与上述刚性电路板的表面构成的角度为θ、设上述刚性电路板在上述挠性部分一侧的端面上的未倒角部分的厚度方向的宽度为α，则θ在不超过35°的范围内，且α在不超过0.3mm的范围内；
将第1及第2树脂板分别粘合到上述一个表面及另一个表面上，并将上述第1及第2树脂板一体化后构成上述挠性部分。
2.根据权利要求1所述的可挠刚性印刷电路板，其特征在于：上述第1或第2树脂板由多枚具有绝缘性及可挠性的树脂板层叠而成。
3.根据权利要求1所述的可挠刚性印刷电路板，其特征在于：
在上述第1或第2树脂板上形成布线图形，
通过在上述第1或第2树脂板上形成的上述布线图形，使多枚上述刚性电路板的布线图形彼此电连接。
4.根据权利要求1所述的可挠刚性印刷电路板，其特征在于：上述第1或第2树脂板由环氧树脂构成。
5.根据权利要求1所述的可挠刚性印刷电路板，其特征在于：上述第1或第2树脂板由聚烯烃树脂构成。
6.根据权利要求1所述的可挠刚性印刷电路板，其特征在于：上述第1或第2树脂板由聚酰亚胺树脂构成。
7.一种可挠刚性印刷电路板的制造方法，该电路板的构成为，用具有绝缘性及可挠性的树脂板构成的挠性部分连接多个刚性电路板，其特征在于：
该制造方法至少包含：
在规定形状的刚性电路板上设置与上述挠性部分对应的开口部的第1工序；
在上述刚性电路板的上述开口部一侧的一个表面及另一个表面的边缘部分实施倒角加工的第2工序，设上述倒角与上述刚性电路板的表面构成的角度为θ、设上述刚性电路板在上述挠性部分一侧的端面上的未倒角部分的厚度方向的宽度为α，则θ在不超过35°的范围内、且α在不超过0.3mm的范围内；
在上述刚性电路板的一个表面及另一个表面上分别粘合第1及第2树脂板，使之跨越上述开口部的第3工序；以及
使上述第1及第2树脂板在上述开口部中一体化的第4工序。
8.根据权利要求7所述的可挠刚性印刷电路板的制造方法，其特征在于：
上述第1或第2树脂板由环氧树脂、聚烯烃树脂或聚酰亚胺树脂构成；
上述第3工序是粘合半固化状态的上述第1及第2树脂板的工序；
上述第4工序是采用压合法使上述第1及第2树脂板在上述开口部中一体化，同时通过加热使之固化的工序。
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