JP2004095928A - 多層プリント基板 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱効率の向上を可能とする安価な構造を備えた多層プリント基板を提供する。
【解決手段】熱可塑性樹脂からなる絶縁基材２３と導体パターン２２とを交互に積層した多層プリント基板１において、一部の領域における絶縁基材２３と導体パターン２２を、積層面に沿って分離して分離部（フレキシブルプリント基板部ＡＰの一部または全部）を形成し、この分離部ＡＰを積層方向に沿って立設されるように、分離部ＡＰの終端部ＡＰａにて屈曲させている。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層プリント基板に関し、特に多層プリント基板の放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化、電子回路部品等の高密度実装化に伴って、電子部品の発熱に対する冷却方法が重要な技術のひとつとなっている。一般に従来技術では、熱伝導性の良い放熱フィン等の放熱板を、ＦＥＴ等の発熱素子を搭載するプリント基板に取付けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によるプリント基板の放熱構造では、別部材としての放熱板を準備した後、プリント基板に実装するため、放熱板付きのプリント基板の製造に係わるコストの増加要因となって、安価に製造することが難しい。また、放熱手法として、プリント基板の一部を外部放熱板に熱結合させるものもある。しかしながら、この手法では、放熱効率およびコスト的に不利である。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、放熱効率の向上を可能とする安価な構造を備えた多層プリント基板を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によると、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材と導体パターンとを交互に積層した多層プリント基板において、一部の領域における絶縁基材と導体パターンを、積層面に沿って分離して分離部を形成し、この分離部を積層方向に沿って立設されるように、分離部の終端部にて屈曲させた。
【０００６】
これにより、安価な放熱構造として、一部の領域における絶縁基材と導体パターンを、積層面に沿って分離して分離部を形成し、この分離部を積層方向に沿って立設させるように、分離部の終端部にて屈曲させることで、露出した積層面つまり内層の面積分、放熱面積を拡大させることが可能である。したがって、多層プリント基板の底面積が同一である場合において、多層プリント基板の放熱のための表面積拡大が図れる。
【０００７】
したがって、多層プリント基板の放熱性の向上が図れる。しかも、別部材を用いて実装することなく、安価に放熱性の向上が図れる。
【０００８】
本発明の請求項２によると、分離部は、絶縁基材が樹脂フィルムから形成されており、屈曲性を有するフレキシブルプリント基板部を構成している。
【０００９】
これにより、分離部は、絶縁基材が樹脂フィルムから形成されており、屈曲性を有するフレキシブルプリント基板部を形成することが可能である。
【００１０】
本発明の請求項３によると、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材を介して複数の導体パターンを積層するとともに、基板領域内にその導体パターンを積層する層数が増減可能な多層プリント基板において、少なくとも一部の領域から積層方向に分離して立設するように一体延出されたフレキシブルプリント基板部を備えている。
【００１１】
これにより、安価な放熱構造として、多層プリント基板の少なくとも一部の領域から積層方向に分離して一体延出するフレキシブルプリント基板部を、同一基板によって形成することが可能である。さらに、このフレキシブルプリント基板部は、多層プリント基板から積層方向に分離して立設するように一体延出するので、多層プリント基板の表面積拡大が図れる。
【００１２】
したがって、多層プリント基板の放熱性の向上が図れる。しかも、別部材を用いて実装することなく、安価に放熱性の向上が図れる。
【００１３】
本発明の請求項４によると、フレキシブルプリント基板部は、積層された導体パターンのうち、少なくとも一つの導体パターンは、グランドパターンに形成されている。
【００１４】
これにより、多層プリント基板を構成する導体パターンを利用して、放熱層とすることが可能である。さらに、その放熱層として、比較的広く配置される、つまり放熱面積が広いグランドパターンに起因して、放熱性の向上が確実に図れる。
【００１５】
本発明の請求項５によると、フレキシブルプリント基板部と、このフレキシブルプリント基板部が積層面に沿って分離して形成された残存領域との間には、フレキシブルプリント基板部の付根部である終端部を除き、フレキシブルプリント基板部の外周を囲うように、スリットが設けられている。
【００１６】
これにより、フレキシブルプリント基板部の形成予定領域に沿って、連続的なスリットを形成することが可能である。
【００１７】
例えば、電気回路としての素子等を実装する前状態の多層プリント基板において、多層化成形する段階で、切り込み等によるスリットの成形が可能である。さらに、多層化成形すなわち加熱、加圧によって成形する場合において、スリットが形成される領域における基板強度は低下するため、多層化成形した後に、僅かな応力を加えるだけで、スリットの形成領域全体にわたって、スリットを形成することが可能である。
【００１８】
本発明の請求項６によると、フレキシブルプリント基板部と、残存領域との間には、離型材を介在させて、絶縁基材を積層するとともに、その離型材が配置された深さまでスリットが形成されている。
【００１９】
これにより、多層プリント基板の製造工程において、プリント基板を多層化成形する際、多層プリント基板の一部を、積層方向に分離して一体延出するいわゆる分離領域つまり分離部を同時成形させたい場合、分離領域と残存領域との間における、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材同士が溶着することを防止することが可能である。さらに、多層化成形した後に、多層プリント基板からフレキシブルプリント基板部を一体延出させる際、分離領域つまりフレキシブルプリント基板部を容易に引き出すことが可能である。
【００２０】
本発明の請求項７によると、フレキシブルプリント基板部には、フレキシブルプリント基板部内の異なる層からなる絶縁基材同士の間に、第２の離型材を介在させている。
【００２１】
これにより、フレキシブルプリント基板部内を、さらに積層方向に分離させて、放熱表面積をさらに拡大させることが可能である。なお、フレキシブルプリント部の内層つまり分離部を、その内層の積層面に沿ってさらに分離し、フレキブルプリント基板部に一体延出された分離部を形成することが可能である。
【００２２】
本発明の請求項８によると、離型材と、第２の離型材の間に挟まれる絶縁基材には、スリットが形成されている。
【００２３】
離型材と第２の離型材の間つまり離型材同士に挟まれる絶縁基材であっても、離型材を傷つけることなく、その絶縁基材にスリットを形成することが可能である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多層プリント基板を、具体化した実施の形態を図に従って説明する。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の多層プリント基板の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１中の放熱構造部であるフレキシブルプリント基板部を屈曲する前の多層プリント基板の状態を示す斜視図である。図３は、図１の多層回路基板の放熱構造に係わる製造上の多層化構造を示す模式的断面図である。図８は、本実施形態に係わる製造方法の要部を製造工程で示す工程別断面図であって、図８（ａ）および図８（ｂ）はそれぞれの製造工程での多層プリント基板の状態を示す断面図である。
【００２６】
図１および図２に示すように、本発明の多層プリント基板１は、ＩＣや半導体素子等の電子部品（図示せず）が実装されるマザーボード部ＭＢと、このマザーボード部ＭＢの一部から積層方向に分離可能に延出され、屈曲部を有するフレキシブルプリント基板部ＡＰとを含んで構成されている。なお、このフレキシブルプリント基板部（以下、放熱構造部と呼ぶ）ＡＰは、多層プリント基板１に実装される発熱性素子としてのＦＥＴなどの半導体素子等の電子部品７０の動作によって発生する熱を、多層プリント基板１の外部へ放熱させる。
【００２７】
このマザーボード部ＭＢと放熱構造部ＡＰは、同一基板から一体的に形成されている。マザーボード部ＭＢと放熱構造部ＡＰは、図１および図８の製造工程上の状態図で示すように、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材２３と、絶縁基材２３の表面に配設され、配線金属材料からなる導体パターン２２を備えている。なお、少なくとも放熱構造部ＡＰが可撓性を有するように、絶縁基材は、樹脂フィルムから形成されていることが望ましい。以下、本実施形態で使用する絶縁基材２３を、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムとして説明する。さらになお、マザーボード部ＭＢおよび放熱構造部ＡＰは、同一の多層プリント基板１、つまり同一基板１の基板領域内に形成されるものであるから、樹脂フィルム２３を介して複数の導体パターン２２が積層される構造であってもよい。樹脂フィルム２３を用いるので、例えば導体パターン２２を銅箔等によって形成することで、樹脂フィルム２３、導体パターン２２が積層されて形成される多層プリント基板であっても、可撓性を有することが可能である。
【００２８】
なお、ここで、屈曲部を有するフレキシブルプリント基板部ＡＰは、多層プリント基板１の一部の領域における樹脂フィルム２３と導体パターン２２を、積層面に沿って分離して分離部を形成し、この分離部を積層方向に沿って立設されるように、終端部にて屈曲させた分離部を備えている。この分離部の屈曲された終端部が屈曲部である。また、この分離部は、フレキシブルプリント基板部ＡＰの一部を構成する（フレキシブルプリント基板部ＡＰの内層を積層面に沿って分離し、フレキシブルプリント基板部ＡＰに一体延出された分離部を備えた他の実施形態の多層プリント基板については、第２の実施形態（図９参照）および第３の実施形態（図１１参照）にて後述する）。さらになお、多層プリント基板１の本体つまりマザーボード部ＭＢもしくはフレキシブルプリント基板部ＡＰから一体延出される分離部の終端部は、後述のフレキシブルプリント基板部ＡＰの付根部ＡＰａである。さらになお、多層プリント基板１の本体部であるマザーボード部ＭＢは、フレキシブルプリント基板部ＡＰが積層面に沿って分離することで、残存領域ＭＢａが形成される。
【００２９】
さらになお、同一基板によって形成されるマザーボード部ＭＢおよび放熱構造部ＡＰでは、基板領域内において、導体パターン２２を積層する層数が増減可能な構造であることが好ましい（なお、この特徴を持たせる製造方法については、比較例の多層プリント基板（図４参照）、およびその製造方法（図５から図７）を参照）。この特徴を利用して、同一基板の一部つまりマザーボード部ＭＢの一部から、積層方向に分離可能に延出されるアース接続構造部ＡＰが形成可能である。
【００３０】
なお、マザーボード部ＭＢと放熱構造部ＡＰを有する多層プリント基板１の製造方法については後述する。
【００３１】
さらになお、本実施形態では、放熱構造部ＡＰにおける導体パターン２２を積層する層数はマザーボード部ＭＢの層数に比べて少ない。その結果、放熱構造部ＡＰは、図１および図３に示すように、マザーボード部ＭＢの一部から延出している。これにより、多層プリント基板１つまりマザーボード部ＭＢから、放熱するために別部材を用いることなく、マザーボード部ＭＢと一体的に形成された放熱構造部ＡＰによって、容易に放熱構造を形成することが可能である。詳しくは、図２の素子等を実装する前の多層プリント基板１の状態から、放熱構造部（フレキシブルプリント基板部）ＡＰを、図１に示すように、マザーボードＭＢに対して略直角に屈曲させることで、多層プリント基板１の底面積つまりマザーボードＭＢの面積を増やすことなく、多層プリント基板１の表面積を拡大することが可能である。これにより、多層プリント基板１は、発熱性素子等の動作によって生じた熱を、増加した放熱構造部ＡＰの表面積を利用して放熱することが可能である。したがって、別部材の放熱板等を実装することなく、多層プリント基板１の放熱効率の向上が図れる。
【００３２】
なお、本実施形態では放熱構造部ＡＰに屈曲部を形成する手法として、マザーボードＭＢに対して略略直角に屈曲させるものとして説明したが、屈曲部を形成することで結果的に多層プリント基板１の表面積の拡大が図れればよく、屈曲させるのに、略直角に屈曲させる場合に限らず、鈍角、あるいは鋭角に屈曲させる場合でも、いずれでもよい。
【００３３】
なお、本実施形態では、多層プリント基板１を構成する導体パターン２２、つまり放熱構造部ＡＰ内に形成された導体パターン２２を利用して、放熱層とすることが可能である。これにより、樹脂材料からなる絶縁基材２３に比べて比較的熱伝導性の良い金属材料からなる導体パターン２３による熱伝導を有効に利用することが可能である。
【００３４】
さらになお、本実施形態では、この放熱構造部ＡＰは、図１および図３に示すように、その積層された導体パターン２２のうち、少なくとも一つ（本実施例の図３では、一つ）の導体パターン２２は、グランドパターン２２ｇに形成されている。これにより、放熱構造部ＡＰには、導体パターン２２の一つの層に、グランドパターン２２ｇを形成することが可能である。その結果、多層プリント基板１に生じた熱を外部へ逃がす放熱層としての導体パターン２２として、グランドパターン２２ｇに起因して、比較的広く配置される、つまり放熱面積を広く配置することが可能である。従って、放熱構造部ＡＰにグランドパターン２２ｇが形成されていることで、放熱構造部ＡＰつまり多層プリント基板１の放熱性の向上が確実に図れる。
【００３５】
なお、放熱構造部ＡＰに形成されるグランドパターン２２ｇは、同一基板から一体的に形成されることから、マザーボード部ＭＢ内のグランドパターンに接続されていることは言うまでもない。
【００３６】
さらになお、本実施形態では、図３および図８に示すように、放熱構造部ＡＰとマザーボード部ＭＢとの間には、マザーボード部ＭＢの一部から延出された放熱構造部ＡＰの付根部ＡＰａを除き、放熱構造部ＡＰの延在方向の外周部を囲うように、スリット３０が設けられていることが望ましい。これにより、多層プリント基板１を成形する段階において、アース接地構造部ＡＰの形成予定領域に沿って、連続的なスリット３０を形成することが可能である。
【００３７】
なお、後述の比較例（図７参照）の製造方法で説明するように、多層プリント基板１を製造する際、２個取り等のワーク成形する場合には、切り出し加工する側の多層プリント基板の側面には、スリット３０が不要である（比較例では、図７参照）。
【００３８】
なお、このスリット３０を多層プリント基板１の製造工程、特に多層化成形する際に形成する製造方法の詳細については後述する。
【００３９】
なお、本実施形態では、図１および図２に示すように、マザーボードＭＢの裏面側に半導体素子等を実装するとともに、マザーボードＭＢの表面側に放熱構造部ＡＰを配置する。これにより、図１および図２に示すように、多層プリント基板１すなわちマザーボードＭＢの実装面としての裏面の高密度実装を図るともに、表面の全面に複数の放熱構造部ＡＰを配置することが可能である。
【００４０】
なお、本実施形態では、マザーボードＭＢの表面側の略全部に放熱構造部ＡＰを配置する構成で説明したが、マザーボードＭＢの少なくとも一部（例えば、表面側の一部）に放熱構造部ＡＰを配置する構成であってもよい。この構成によっても、従来に比べて、放熱板等の別部材を実装することなく、放熱性の向上を可能とする構造を備えた多層プリント基板を提供できる。
【００４１】
（本発明の多層プリント基板１に係わる製造方法の説明）
以下、本発明の多層プリント基板１の製造方法について、以下説明する。なお、説明の便宜上、比較例として、同一基板によって形成されるマザーボード部ＭＢおよび放熱構造部ＡＰでは、基板領域内において、導体パターン２２を積層する層数を増減させる構造を有する多層プリント基板の製造方法を参照しながら説明する。
【００４２】
なお、便宜上、図４に示す多層プリント基板を、図５（ｇ）に示すように、基板領域内で積層数において、マザーボード部ＭＢに対応する７層構造のリジット基板領域１０１ａ、および屈曲性を有する３層構造のフレキ基板領域１０１ｂで表す。また、製品としての多層プリント基板に対して、その製品を製造する製造工程中のワークを区別して、製造工程中は多様な形態を有する多層基板１００（詳しくは、リジッド−フレキプリント基板１０１）として説明する。
【００４３】
（比較例の製造方法の説明）
比較例では、図４に示すように、マザーボード部ＭＢと一体的に形成される放熱構造部ＡＰにおいて、上述の実施形態で説明したフレキシブルプリント基板部ＡＰａが、マザーボード部ＭＢの側面の中央から延出している。図４は、比較例の多層プリント基板の概略構成を示す斜視図である。この構成においても、上述の実施形態と同様な効果を得ることが可能である。
【００４４】
詳しくは、図４に示すように、フレキシブルプリント基板部ＡＰａは、例えば３層の樹脂フィルム２３を積層されている。この３層に積層された樹脂フィルム２３のうち、図４に示すように、第１層の樹脂フィルム２３（１）と第２層の樹脂フィルム２３（２）との間には、マザーボード部ＭＢから延出された導体パターン２２（１−２）が、所定のインダクタンスを有する配線導体パターン２２ｓに形成されている。さらに、第２層の樹脂フィルム２３（２）と第３層の樹脂フィルム２３（３）との間には、同様に、マザーボード部ＭＢから延出された導体パターン２２（２−３）が、グランドパターン２２ｇに形成されている。なお、放熱構造部ＡＰとしては、少なくとも一つの層にグランドパターン２２ｇが形成されていればよい。
【００４５】
なお、積層される導体パターン２２間は、電気回路を構成するため、必要に応じて、樹脂フィルム２３に設けられたビアホール２４中の一体化した導電性組成物５１によって相互を電気的に接続されていてもよい（図４参照）。
【００４６】
ここで、比較例の製造方法について以下、図５、図６、および図７に従って説明する。図５は、比較例の製造方法を製造工程で示す工程別断面図であって、図５（ａ）から図５（ｈ）は各種製造工程での多層プリント基板の状態を示す断面図である。図６は、比較例に係わる製造工程において、切り出し工程後の多層回路基板の状態を示す断面図である。図７は、比較例に係わる製造工程において、加熱・加圧工程後の多層回路基板の状態を示す平面図である。
【００４７】
図５（ａ）において、２１は樹脂フィルム２３の片面に貼着された導体箔（本例では厚さ１８μｍの銅箔）をエッチングによりパターン形成した導体パターン２２を有する片面導体パターンフィルムである。比較例では、樹脂フィルム２３としてポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる厚さ２５〜７５μｍの熱可塑性樹脂フィルムを用いている。
【００４８】
図５（ａ）に示すように、導体パターン２２の形成が完了すると、次に、図５（ｂ）に示すように、片面導体パターンフィルム２１の導体パターン２２が形成された面と対向する面に保護フィルム８１を、ラミネータ等を用いて貼着する。この保護フィルム８１は、樹脂層と、この樹脂層の貼着面側にコーティングされた粘着剤層とからなる。粘着剤層を形成する粘着剤は、アクリレート樹脂を主成分とする所謂紫外線硬化型の粘着剤であり、紫外線が照射されると架橋反応が進行し、粘着力が低下する特性を有するものである。
【００４９】
図５（ｂ）に示すように、保護フィルム８１の貼着が完了すると、次に、図５（ｃ）に示すように、保護フィルム８１側から炭酸ガスレーザを照射して、樹脂フィルム２３に導体パターン２２を底面とする有底ビアホールであるビアホール２４を形成する。導体パターン２２のビアホール２４の底面となる部位は、導体パターン２２の層間接続時に電極となる部位である。なお、ビアホールの形成は、炭酸ガスレーザの出力と照射時間等を調整することで、導体パターン２２に穴を開けないようにしている。このとき、図５（ｂ）に示すように、保護フィルム８１にも、ビアホール２４と略同径の開口８１ａが形成される。
【００５０】
ビアホール２４の形成には、炭酸ガスレーザ以外にエキシマレーザ等が使用可能である。レーザ以外のドリル加工等のビアホール形成方法も可能であるが、レーザビームで穴あけ加工すると、微細な径で穴開けができ、導体パターン２２にダメージを与えることが少ないため好ましい。
【００５１】
図５（ｃ）に示すように、ビアホール２４の形成が完了すると、次に、図５（ｄ）に示すように、ビアホール２４内に層間接続材料である導電ペースト５０を充填する。導電ペースト５０は、平均粒径５μｍ、比表面積０．５ｍ^２／ｇの錫粒子３００ｇと、平均粒径１μｍ、比表面積１．２ｍ^２／ｇの銀粒子３００ｇとに、有機溶剤であるテルピネオール６０ｇを加え、これをミキサーによって混練し、ペースト化したものである。
【００５２】
導電ペースト５０は、スクリーン印刷機により、保護フィルム８１の開口８１ａ側から片面導体パターンフィルム２１のビアホール２４内に印刷充填される。ビアホール２４内への導電ペースト５０の充填は、本実施形態ではスクリーン印刷機を用いたが、確実に充填ができるのであれば、ディスペンサ等を用いる他の方法も可能である。
【００５３】
ビアホール２４内への導電ペースト５０の充填が完了すると、図５（ｅ）に示すように、樹脂フィルム２３の所望の位置にスリット３０を形成する。このスリット３０は、後に説明する多層基板１００において、その基板の厚さを薄くしてフレキ基板１０１ｂとして機能する部位を多層基板１００に形成するためのものである。スリット３０は、例えばレーザを樹脂フィルム２３に照射することによって形成することができる。また、ドリルルーターや打ち抜き加工等によってスリット３０を形成しても良い。
【００５４】
スリット３０の幅は、１ｍｍ以下、より好ましくは樹脂フィルム２３の厚さ以下に形成することが望ましい。樹脂フィルム２３は、後に詳しく説明するが、複数枚積層された状態で、加熱・加圧される。この加熱・加圧時に、樹脂フィルム２３を構成する熱可塑性樹脂が軟化して流動するが、そのときにスリット３０の幅が大きいと、熱可塑性樹脂がスリット３０を塞ぐように流動するため、熱可塑性樹脂の流動量が大きくなる傾向がある。この場合、樹脂フィルム２３上に形成した導体パターン２２の位置ずれが発生する可能性が高くなるので、スリット３０の幅は狭く形成することが好ましいのである。
【００５５】
スリット３０を形成した後、紫外線ランプ（図示せず）によって保護フィルム８１側から紫外線を照射する。これにより、保護フィルム８１の粘着剤層が硬化され、粘着剤層の粘着力が低下する。
【００５６】
保護フィルム８１への紫外線照射が完了すると、片面導体パターンフィルム２１から保護フィルム８１を剥離除去する。これにより、図５（ｆ）に示すように、樹脂フィルム２３の所望の位置にスリット３０が形成され、かつビアホール２４内に導電ペースト５０を充填した片面導体パターンフィルム２１が得られる。
【００５７】
次に、図５（ｇ）に示すように、片面導体パターンフィルム２１を複数枚（本実施形態では７枚）積層する。このとき、例えば下方側の２枚の片面導体パターンフィルム２１は導体パターン２２が設けられた側を下側として、上方側の５枚の片面導体パターンフィルム２１は導体パターン２２が設けられた側を上側として積層する。
【００５８】
すなわち、下側の１枚目の層と上側の５枚目の層からなる２枚の片面導体パターンフィルム２１は、導体パターン２２が形成されていない面同士を向かい合わせて積層する。また、残りの５枚の片面導体パターンフィルム２１は、導体パターン２２が形成された面と導体パターン２２が形成されていない面とが向かい合うように積層する。
【００５９】
また、複数枚の片面導体パターンフィルム２１が積層される際、多層基板１００から除去すべき除去領域４０の下面となる片面導体パターンフィルム２１ａと、多層基板１００の一部として残され領域（残存領域）の表面となる片面導体パターンフィルム２１ｂとの間に、除去領域４０の大きさに対応した離型シート４５が配置される。
【００６０】
この離型シート４５は、樹脂フィルム２３を構成する熱可塑性樹脂が加熱・加圧された場合であっても、軟化した熱可塑性樹脂との接着性に乏しい性質を持つ材料から構成される。例えば、離型シート４５は、ポリイミド、テフロン（登録商標）等の樹脂フィルムや、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔等の金属箔から構成することができる。
【００６１】
また、除去領域４０の対向する２つの側面には、樹脂フィルム２３に形成されたスリット３０が位置している（図７参照）。すなわち、スリット３０は、除去領域４０を持つ複数枚の樹脂フィルム２３の同じ位置に形成されることにより、全体として、片面導体パターンフィルム２１，２１ａ，２１ｂの積層体の表面から離型シート４５が配置された深さ位置まで連続的に形成されている。
【００６２】
図５（ｇ）に示すように片面導体パターンフィルム２１，２１ａ，２１ｂを積層したら、この積層体の上下両面から真空加熱プレス機の加熱プレス板により加熱しながら加圧する。比較例では、２５０〜３５０℃の温度に加熱しつつ、１〜１０ＭＰａの圧力で１０〜２０分間加圧した。これにより、図５（ｈ）に示すように、各片面導体パターンフィルム２１，２１ａ，２１ｂが相互に接着される。すなわち、各片面導体パターンフィルム２１，２１ａ，２１ｂの樹脂フィルム２３が熱融着して一体化される。さらに、加熱及び加圧により、ビアホール２４内の導電ペースト５０が焼結して一体化した導電性組成物５１となり、隣接する導体パターン２２間を層間接続した多層基板１００が得られる。
【００６３】
ここで、導体パターン２２の層間接続のメカニズムを簡単に説明する。ビアホール２４内に充填された導電ペースト５０は、錫粒子と銀粒子とが混合された状態にある。そして、このペースト５０が２５０〜３５０℃に加熱されると、錫粒子の融点は２３２℃であり、銀粒子の融点は９６１℃であるため、錫粒子は融解し、銀粒子の外周を覆うように付着する。さらに加熱が継続すると、融解した錫は、銀粒子の表面から拡散を始め、錫と銀との合金（融点４８０℃）を形成する。このとき、導電ペースト５０には１〜１０ＭＰａの圧力が加えられているため、錫と銀との合金形成に伴い、ビアホール２４内には、焼結により一体化した合金からなる導電性組成物５１が形成される。
【００６４】
ビアホール２４内で導電性組成物５１が形成されているとき、この導電性組成物５１は加圧されているため、導体パターン２２のビアホール２４の底部を構成している導体パターン２２に圧接される。これにより、導電性組成物５１中の錫成分と、導体パターン２２を構成する銅箔の銅成分とが相互に固相拡散し、導電性組成物５１と導体パターン２２との界面に固相拡散層を形成して電気的に接続する。
【００６５】
このようにして多層基板１００が形成されると、次に多層基板１００から製品として使用する製品領域を切り出す切り出し工程が行なわれる。この切り出し加工について図７を用いて説明する。
【００６６】
図７は、複数枚の片面導体パターンフィルム２１，２１ａ，２１ｂを溶着して形成した多層基板１００の平面図である。図７において、一点鎖線６０で囲まれる領域が製品領域であり、多層基板１００の複数箇所（図７では２箇所）に製品領域６０が設けられる。この製品領域６０の切り出しは、例えばドリルルーターを多層基板１００の表面から積層方向に挿入し、製品領域６０の外縁に沿ってドリルルーターを移動することにより行なわれる。あるいは、打ち抜き加工等によって、製品領域６０を多層基板１００から切り出すこともできる。
【００６７】
このとき、上述したスリット３０は、製品領域６０の幅と同等以上の長さで、製品領域６０の幅方向に沿って形成されている。そして、このスリット３０の長手方向の両端部が、製品領域６０が切り出される側面（切り出し面）に達するように、除去領域４０の対向する２つの側面に沿って配置されている。また、除去領域４０の底面と多層基板の製品領域６０の一部として残る残存領域との間には離型シート４５が介在している。このため、切り出し工程が行なわれると、除去領域４０の４つの側面は、スリット３０及び製品領域６０の切り出し面によって囲まれるため、周囲から分離された状態となる。さらに、除去領域４０の底面は、離型シート４５によって製品領域６０とは分離されている。従って、多層基板１００から製品領域６０を切り出すことによって、同時に、除去領域４０を製品領域６０から取り除くことが可能になる。
【００６８】
離型シート４５は、図７に示されるように、多層基板１００において隣接する製品領域６０の除去領域４０をそれぞれカバーする大きさに形成されている。このため、一枚の離型シート４５を片面導体パターンフィルム２１ａ、２１ｂ間に積層するだけで、複数の製品領域６０の除去領域４０を分離することができる。
【００６９】
なお、スリット３０は、樹脂フィルム２３の外縁に達する前に終端しているので、樹脂フィルム２３が単層状態のときに、スリット３０の形成によって樹脂フィルム２３の一部が分離してしまうことはない。
【００７０】
このように、多層基板１００から製品領域６０を切り出すとともに、除去領域４０を除去することにより、最終的にリジッド−フレキプリント基板１０１が完成する。このリジッド−フレキプリント基板１０１は、図６に示すように、基板領域に応じて、高密度実装等に利用可能なリジッド基板として機能する７層構造のリジッド基板領域１０１ａと、屈曲性を持つ３層構造のフレキ基板領域１０１ｂとを有するものである。なお、図７に示すリジッド−フレキプリント基板１０１において、フレキ基板領域１０１ｂの外周端部（図４中の右側）を切除することで、比較例の放熱構造部ＡＰの端部ＡＰｇを形成することが可能である。
【００７１】
なお、図５（ｈ）及び図７には、除去領域４０の対向する２つの側面に沿ってスリット３０が形成された様子が示されているが、実際には、樹脂フィルム２３に形成されたスリット３０は、加熱・加圧時に、樹脂フィルム２３を構成する熱可塑性樹脂が軟化して流動するため、その開口領域が小さくなったり、時には塞がれたりする。しかしながら、たとえスリット３０が塞がれた場合であっても、熱可塑性樹脂の場合、一度スリット３０を形成した部分は、機械的な物性が低下しており、比較的僅かな応力を加えることによって、簡単にスリット３０を塞いでいる樹脂部分同士を引き離すことができる。結晶性の熱可塑性樹脂であれば、この傾向は一層顕著になる。比較例において適用したポリエーテルエーテルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂とからなる熱可塑性樹脂は結晶性であり、その他にも、液晶ポリマーなども結晶性の熱可塑性樹脂である。
【００７２】
また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの非結晶性の熱可塑性樹脂であっても、延伸により配向を付けた樹脂材料であれば、結晶性の熱可塑性樹脂と同様の性質を示す。すなわち、スリット３０を形成することにより、その配向が破壊され、その後、スリット３０が塞がれても、そのスリット３０を塞ぐ樹脂部同士は、一定の向きに配向されたものではない。従って、その樹脂部同士は、僅かな応力で引き離すことができる。
【００７３】
上述の比較例の製造方法によれば、除去領域４０は、加熱・加圧工程後に行なわれる切り出し工程の際に、製品領域６０から取り除かれるので、加熱・加圧工程の対象となる片面導体パターンフィルム２１の積層体の表面の位置は、全面に渡ってほぼ同一の位置にある。従って、加熱プレス板によって、積層体全体に対して、加熱及び加圧をほぼ均一に行なうことが容易になる。このため、各樹脂フィルム２３の接着強度の安定化、導体パターン２２の位置ずれの防止、層間接続の信頼性の向上等を図ることができる。
【００７４】
上述の比較例においては、離型シート４５を用いることによって、除去領域４０と多層基板の残存領域とを分離した。しかしながら、この離型シート４５を片面導体パターンフィルム２１ａ、２１ｂ間に挿入することにより、離型シート４５の厚さ分だけ、除去領域４０の厚さが、除去領域４０の周囲の積層体の厚さよりも厚くなってしまう場合がある。この場合、離型シート４５の厚さは２０μｍ程度に形成することができるため、その厚さの違いは僅かではあるが、加熱・加圧工程において加熱プレス板によって均一な加圧及び加熱を行なうためには、積層体の全体に渡って厚さが同じであることが好ましい。
【００７５】
このように、離型シート４５を積層体の一部に積層した場合であっても、積層体の厚さを全体に渡って等しくするためには、離型シート４５を積層した除去領域４０において、離型シート４５の厚さを相殺できる分だけ、導体パターン２２を取り除くことが有効である。
【００７６】
上述の比較例に係わる製造方法では、片面導体パターンフィルムの樹脂フィルムにスリットを形成する際に、そのスリットの形成領域に渡って、連続的な切り込みをいれることによってスリットを形成した。しかしながら、例えばスリットの形成予定領域に沿って、樹脂フィルムに間欠的に切り込みをいれることによってスリットを形成することもできる。いずれの場合にも、スリットの形成領域における基板強度は低下するため、加熱・加圧工程により多層基板を構成した後に、僅かな応力を加えるだけで、スリットの形成領域全体に渡って多層基板にスリットを形成することができる。
【００７７】
また、上記比較例において、銅箔をエッチング処理することにより導体パターンを形成するものであったが、絶縁基材への導電ペーストパターン印刷等により導体パターンを形成するものであってもよい。また、導電ペーストをパターン印刷することにより導体パターンを形成する場合には、ビアホール内への導電ペースト充填を同時に行なうものであってもよい。
【００７８】
また、上記比較例において、絶縁基材である樹脂フィルムとしてポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる樹脂フィルムを用いたが、これに限らず、ポリエーテルエーテルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂に非導電性フィラを充填したフィルムであってもよいし、他の材質の熱可塑性樹脂フィルムであってもよい。加熱プレスにより接着が可能であり、後工程である半田付け工程等で必要な耐熱性を有する熱可塑性樹脂フィルムであれば好適に用いることができる。
【００７９】
また、上記比較例において、層間接続材料として、銀合金の金属粒子を含有する導電ペーストを用いたが、他の金属粒子を含有する導電ペーストであってもよいし、半田ボール等の金属ボールを用いてもよい。
【００８０】
さらに、上記比較例では、片面導体パターンフィルム２１から多層基板を形成する実施例について説明したが、両面導体パターンフィルムを用いて多層基板を構成しても良い。例えば、複数の両面導体パターンフィルムを用意し、それらを、層間接続材料がビアホールに充填されたフィルムを介して積層しても良いし、１枚の両面導体パターンフィルムの両面にそれぞれ片面導体パターンフィルムを積層しても良い。
【００８１】
（本実施形態に係わる製造方法の要部の説明）
ここで、本発明の多層プリント基板１の製造方法、特にアース接続構造部（フレキシブルプリント基板部）ＡＰの形成予定領域に沿って形成するスリット３０、およびアース接続構造部ＡＰの切り出し後の形成方法について、以下、図３、図８、および図５から図７に従って説明する。なお、以下の実施形態においては、上記比較例と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【００８２】
本実施形態では、比較例で説明した製造工程中のワークとしての多層基板１００において、除去領域４０の形成予定領域の対向する２つの側面に沿って形成されるスリット３０を、図８に示すように、付根部ＡＰａに相当する側を除き、形成予定領域１０１ｃの延在方向の外周に沿って形成される連続的スリット３０、あるいは付根部ＡＰａに対向する外周側に形成される間欠的スリット３０とする。なお、比較例では、多層基板１００の領域内の上下側両方に除去領域４０を設けたが、本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、上側のみとし、その除去領域４０は多層基板１００から除去されるのではなく、分離されるものである。さらになお、その形成予定領域１０１ｃはフレキ領域でもある。
【００８３】
図８（ａ）に示される多層基板１００は、比較例において説明した図５（ａ）から図５（ｇ）と同様の工程により形成することが可能である。
【００８４】
図８（ａ）において、離型シート４５は、その一辺が多層基板１００の端面まで達しておらず、端面から所定距離は離れた位置で終端している。さらに、多層基板１００の幅方向に対しても、離型シート４５は、同様に、多層基板１００の端面まで達しておらず、端面から所定距離は離れた位置で終端している。この離型シート４５が終端した位置において、多層基板１００の表面から離型シート４５に達する深さまでスリット３０が形成されている。これにより、図９（ａ）に示す多層基板１００（詳しくは、残存領域１０１ｂ）から、離型シート４５によって、分離領域１０１ｃが分離可能となる（図８（ｂ）参照）。
【００８５】
このようにして多層基板１００が形成されると、図３で示すように、離型シート４５を剥がし、分離領域４０つまりフレキシブルプリント基板部ＡＰの付根部ＡＰａに、熱を加えて曲げる。これにより、多層プリント基板１から積層方向に分離可能に延出する放熱構造部ＡＰを形成することができる（図１参照）。
【００８６】
なお、本実施形態では、放熱構造部ＡＰの屈曲形状を成形する方法として、熱を加えることで成形したが、可撓性を有するフレキシブルプリント基板部の特徴を利用して、単に折り曲げることによって屈曲した形状にする手法等を用いてもよい。
【００８７】
（第２の実施形態）
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第１の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。
【００８８】
第２の実施形態では、図９および図１０に示すように、第１の実施形態で説明した放熱構造部ＡＰにおいて、さらに放熱構造部ＡＰ内部も積層方向に分離可能な構造とする。なお、マザーボードＭＢの表面側に放熱構造部ＡＰを形成するのは、第１の実施形態と同じである。図９は、本実施形態の多層プリント基板の放熱構造に係わる構成を示す斜視図である。図１０は、図９の多層回路基板の放熱構造に係わる製造上の多層化構造を示す模式的断面図である。
【００８９】
図１０に示すように、多層プリント基板の製造工程において、放熱構造部（フレキシブルプリント基板部）ＡＰの領域内に積層される樹脂フィルム２３のうちの内部側の隣り合う樹脂フィルム２３間に、離型シート４６を介在させるように配置する。これにより、放熱構造部ＡＰ内をさらに積層方向に分離させて、図９のように、放熱表面積をさらに拡大させることが可能である。したがって、多層プリント基板１の放熱構造として、第１の実施形態に比べて、さらに効率的な放熱が可能である。
【００９０】
なお、この離型シート４６は、上記第１の実施形態で説明した離型シート４５と同じ材料を用いる。なお、このとき、離型シート４６は、放熱構造部ＡＰの領域内を所望の分離領域の大きさをカバーする大きさであればよい。
【００９１】
なお、放熱構造部ＡＰの領域内の隣り合う樹脂フィルム２３とは、放熱構造部ＡＰ内の異なる層からなる樹脂フィルム２３同士であれば、放熱構造部ＡＰ内のいずれの層の樹脂フィルム２３とその層に隣り合う樹脂フィルム２３であってもよい。
【００９２】
さらになお、本実施形態では、図１０に示すように、離型シート４５と、離型シート４６の間に挟まれる樹脂フィルム２３には、スリット３０が形成されている。離型シート４５、４６に挟まれる樹脂フィルム２３であっても、離型シート４５、４６を傷つけることなく、その樹脂フィルム２３に形成することが可能である。したがって、放熱構造部ＡＰの多層分離化が可能となるので、効率的な放熱面積の拡大が図れる。
【００９３】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第２の実施形態で説明した内部が分離可能な放熱構造部ＡＰにおいて、マザーボードＭＢの表面側を２層分離化された放熱構造部ＡＰに代えて、図１１および図１２に示すように、マザーボードＭＢの内部を２層分離化された放熱構造部ＡＰとする。図１１は、実施形態の多層プリント基板の放熱構造に係わる構成を示す斜視図である。図１２は、図１１の多層回路基板の放熱構造に係わる製造上の多層化構造を示す模式的断面図である。
【００９４】
図１１および図１２に示すように、マザーボードＭＢは、上側の上部マザーボード部ＭＢ１と、下側の下部マザーボード部ＭＢ２からなる。放熱構造部ＡＰは、上部マザーボード部ＭＢ１と下部マザーボード部ＭＢ２の間に延在している。
【００９５】
本発明の特徴とするスリット３０は、図５（ｇ）の片面導体パターンフィルム２１を積層する段階で形成されるので、加熱、加圧よる成形前に形成することが可能である。詳しくは、多層化成形すなわち加熱、加圧によって基板成形する場合において、スリット３０が形成される領域における基板強度は低下するため、多層化形成した後に、僅かな応力を加えるだけで、マザーボードＭＢの残存領域ＭＢａから放熱構造部ＡＰを分離するスリット３０が形成される。したがって、図１２において、上部マザーボード部ＭＢ１と下部マザーボード部ＭＢ２に、矢印方向に引き離すように応力を加えるだけで、上部マザーボード部ＭＢ１と下部マザーボード部ＭＢ２の間に、放熱構造部ＡＰを形成することが可能である。
【００９６】
これにより、多層プリント基板１に放熱構造を一体的に形成することができるとともに、多層プリント基板１の両面に素子を実装することが可能である。
【００９７】
さらになお、本実施形態では、多層プリント基板１の両面（表面、裏面）に放熱構造部ＡＰを配置しないので、両面に実装する素子の高密度実装化が図れる。
【００９８】
なお、上記第１、第２の実施形態において、多層プリント基板１の裏面に素子を実装し、表面の全面に複数の放熱構造部ＡＰを配置する構成で説明したが、表面の一部に放熱構造部ＡＰを配置する構成であってもよい。このとき、表面の一部を除く他部には、素子を実装することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の多層プリント基板の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１中の放熱構造部であるフレキシブルプリント基板部を屈曲する前の多層プリント基板の状態を示す斜視図である。
【図３】図１の多層回路基板の放熱構造に係わる製造上の多層化構造を示す模式的断面図である。
【図４】第１の実施形態に係わる製造方法の要部を説明するための比較例の多層プリント基板の概略構成を示す斜視図である。
【図５】図４の比較例の製造方法を製造工程で示す工程別断面図であって、図５（ａ）から図５（ｈ）は各種製造工程での多層プリント基板の状態を示す断面図である。
【図６】図４の比較例に係わる製造工程において、切り出し工程後の多層回路基板の状態を示す断面図である。
【図７】図４の比較例に係わる製造工程において、加熱・加圧工程後の多層回路基板の状態を示す平面図である。
【図８】第１の実施形態に係わる製造方法の要部を製造工程で示す工程別断面図であって、図８（ａ）および図８（ｂ）はそれぞれの製造工程での多層プリント基板の状態を示す断面図である。
【図９】第２の実施形態の多層プリント基板の放熱構造に係わる構成を示す斜視図である。
【図１０】図９の多層回路基板の放熱構造に係わる製造上の多層化構造を示す模式的断面図である。
【図１１】第３の実施形態の多層プリント基板の放熱構造に係わる構成を示す斜視図である。
【図１２】図１１の多層回路基板の放熱構造に係わる製造上の多層化構造を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１　多層プリント基板
ＭＢ　マザーボード部（多層プリント基板１の本体部）
ＭＢａ　残存領域
ＡＰ　放熱構造部（フレキシブルプリント基板部）
ＡＰａ　付根部（終端部）
ＡＰｇ　端部
２１、２１ａ、２１ｂ　片面導体パターンフィルム
２２　導体パターン
２２ｇ　グランドパターン
２３　樹脂フィルム
２４　ビアホール
３０　スリット
４０　分離領域（除去領域）
４５、４６　離型シート（離型材）、離型シート（第２の離型材）
５１　層間組成物（導電性組成物）
６０　製品領域
７０　素子
１００　（製造工程中の）多層基板
１０１、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ　（製造工程中の）リジッド−フレキプリント基板、リジッド基板領域、フレキ基板領域、フレキ基板領域（分離領域）

Claims (8)

1. 熱可塑性樹脂からなる絶縁基材と導体パターンとを交互に積層した多層プリント基板において、
   一部の領域における前記絶縁基材と前記導体パターンを、積層面に沿って分離して分離部を形成し、当該分離部を積層方向に沿って立設されるように、前記分離部の終端部にて屈曲させたことを特徴とする多層プリント基板。
2. 前記分離部は、前記絶縁基材が樹脂フィルムから形成されており、屈曲性を有するフレキシブルプリント基板部を構成していることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板。
3. 熱可塑性樹脂からなる絶縁基材を介して複数の導体パターンを積層するとともに、基板領域内に前記導体パターンを積層する層数が増減可能な多層プリント基板において、
   少なくとも一部の領域から積層方向に分離して立設するように一体延出されたフレキシブルプリント基板部を備えていることを特徴とする多層プリント基板。
4. 前記フレキシブルプリント基板部は、積層された前記導体パターンのうち、少なくとも一つの前記導体パターンは、グランドパターンに形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の多層プリント基板。
5. 前記フレキシブルプリント基板部と、前記フレキシブルプリント基板部が積層面に沿って分離して形成された残存領域との間には、前記フレキシブルプリント基板部の付根部である終端部を除き、前記フレキシブルプリント基板部の外周を囲うように、スリットが設けられていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の多層プリント基板。
6. 前記フレキシブルプリント基板部と、前記残存領域との間には、離型材を介在させて、前記絶縁基材を積層するとともに、前記離型材が配置された深さまで前記スリットが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の多層プリント基板。
7. 前記フレキシブルプリント基板部には、前記フレキシブルプリント基板部内の異なる層からなる前記絶縁基材同士の間に、第２の離型材を介在させていることを特徴とする請求項６に記載の多層プリント基板。
8. 前記離型材と、前記第２の離型材の間に挟まれる前記絶縁基材には、前記スリットが形成されていることを特徴とする請求項７に記載の多層プリント基板。

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