JP2004186235A - 配線板および配線板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板設計の自由度が広く,生産性が高く,歩留りがよく,工程リードタイムが短い配線板およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】まず,ビア11,31が形成されたリジッド基板50と,ビア14,33が形成されたリジッド基板51と,ビア12,13,21,32が形成されたフレキシブル基板40とを重ね合わせる。このとき,ビア11,13,14が導通するように配置する。また,リジッド基板50,51のパターン層52,53には,パターニングが施されている。そして,重ね合わせられたリジッド基板50等をプレスし一体化する。これにより,リジッド部分とフレキシブル部分とを有する配線板100が製造される。
【選択図】 図2
【解決手段】まず,ビア11,31が形成されたリジッド基板50と,ビア14,33が形成されたリジッド基板51と,ビア12,13,21,32が形成されたフレキシブル基板40とを重ね合わせる。このとき,ビア11,13,14が導通するように配置する。また,リジッド基板50,51のパターン層52,53には,パターニングが施されている。そして,重ね合わせられたリジッド基板50等をプレスし一体化する。これにより,リジッド部分とフレキシブル部分とを有する配線板100が製造される。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,リジッド部分とフレキシブル部分とを有する配線板およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年,リジッド部分とフレキシブル部分とを有する配線板(以下,このような配線板を「リジッドフレキ基板」とする)が,折りたたみ式の携帯電話等に使用されている。具体的に,リジッドフレキ基板は,図22に示すように柔軟性がないリジッド部10,30と柔軟性があるフレキシブル部20とから構成されている。また,リジッド部10には,リジッド部10を貫通する貫通ビア511が形成されている。そのため,表面のパターン層552,553は,貫通ビア511の場所では壁面の導体層を通じて互いに導通している。
【0003】
このようなリジッドフレキ基板は,図23に示すような工程により製造される。まず,図23(A)に示すようにリジッド基板50,51と,フレキシブル基板40と,それらの基板を接着するためのプリプレグ60,61とを重ね合わせる。なお,リジッド基板50,51には,図22中のリジッド部10,30とフレキシブル部20との境界に沿ってあらかじめスリット55が形成されている。また,プリプレグ60,61は,フレキシブル部20となるべき位置であらかじめ切り離されている。また,フレキシブル基板40の両面には導体パターンが形成されている。さらに,その導体パターンを保護するカバーレイが貼付されている。
【0004】
次に,図23(A)のように重ね合わせた状態のリジッド基板50等をプレスする。これにより,図23(B)に示すようにリジッド基板50等が1枚の基板になる。次に,プレス後の基板に対して穴あけ,めっき処理,パターニング等を行うことにより,図23(C)に示すように表面にパターン層552,553を有する配線板が形成される。なお,めっき処理の際,図22中のフレキシブル部20については,リジッド基板50,51がフレキシブル基板40を覆っているため,フレキシブル基板40がめっき液等の影響を受けない。次に,リジッド基板50,51の一部をスリット55に沿って除去する。これにより,図23(D)に示すようなリジッドフレキ基板が製造される(このような製造プロセスの先行技術文献としては,例えば,特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−90756号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,前記した従来の配線板には以下のような問題があった。すなわち,図23(B)のプレス後の工程が複雑で工程リードタイムが25日程度と長い。また,リジッド基板の一部を除去する工程(図23(D))では,厚さ方向に対する位置の正確性が要求される。さらにこの工程では,リジッド基板の一部を切削工具等により切り取っている。そのため,基板の表面が傷つくことが多く,歩留りが60%程度と悪い。また,層間でスタック構造にすることが困難である。従って,基板設計の自由度が狭い。
【0007】
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,基板設計の自由度が広く,生産性が高く,歩留りがよく,工程リードタイムが短い配線板およびその製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決を目的としてなされた配線板は,リジッド部分とフレキシブル部分とから構成される配線板であって,あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分のみを構成するリジッド基板と,あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分とフレキシブル部分とを構成するフレキシブル基板とを重ね合わせて一体化させたものであり,リジッド基板の層間接続部とフレキシブル基板の層間接続部とが導通したスタック箇所を有するものである。
【0009】
本発明の配線板は,次の製造プロセスにより製造されたものである。まず,あらかじめ層間接続処理(導体層のパターニングを含む)が行われたリジッド基板と,同様にあらかじめ層間接続処理が行われたフレキシブル基板とを重ね合わせる。このとき,リジッド基板の層間接続箇所とフレキシブル基板の層間接続箇所とが互いに導通するスタック箇所を有するように配置する。なお,ここでいうスタック箇所とは,下層となる層間接続箇所の直上に上層となる層間接続箇所が形成され,層間接続箇所同士が導通する場所のことである。そして,重ね合わせられた基板をプレスし一体化させる。この製造プロセスでは,プレス後に貫通穴の形成やパターニング等の処理を行う必要がない。そのため,プレス後の製造工程が簡素であり,工程リードタイムが短い。また,プレス後に基板の一部を除去する工程もない。このため,基板の表面を傷つけることがなく,歩留りがよい。また,スタック箇所を必要に応じて設けている。例えば,スタック箇所を表面の導体層同士が導通するように設けてもよいし,表面の導体層と内層の導体層とが導通するように設けてもよい。このため,種々の層間導通構造をもつことができ,基板設計の自由度が広い。
【0010】
また,本発明の配線板は,2箇所以上のリジッド部分を有し,あるリジッド部分と他のリジッド部分とでリジッド基板の重ね合わせ構成が異っていてもよい。すなわち,リジッド部分の基板構成が異なっている場合であっても,プレス後の工程が簡素であり,切削工具等にて基板の一部を切り取る必要もない。従って,歩留りがよく,工程リードタイムが短い。
【0011】
また,リジッド基板に電子部品をあらかじめ埋め込んだ後にプレスを行うこととしてもよい。これにより,より多彩な回路構成をもつ配線板が得られる。また,あらかじめ層間接続部が形成されたフレキシブル基板を折りたたみ,その状態でプレスすることで当該フレキシブル基板の一部を一体化させることとしてもよい。これにより得られた配線板もプレス後の工程が簡素であり,かつ,多彩な回路構成をもつ。なお,フレキシブル基板の重ね合わせは,必ずしも隣接させる必要はなく,折りたたまれたフレキシブル基板の間にIC等の電子部品やリジッド基板等を配置してもよい。
【0012】
また,本発明の配線板の製造方法は,リジッド基板とフレキシブル基板とを重ね合わせてなる配線板の製造方法であって,あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分のみを構成するリジッド基板と,あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分とフレキシブル部分とを構成するフレキシブル基板とを重ね合わせる重合せ工程と,重合せ工程にて重ね合わせられた基板をプレスすることで,リジッド基板とフレキシブル基板とを一体化させるプレス工程とを含み,重合せ工程では,プレス工程後の基板が前記リジッド基板の層間接続部分と前記フレキシブル基板の層間接続部分とを導通するスタック箇所を有するように重ね合わせることとする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0014】
[第1の形態]
第1の形態に係る配線板100は,図1に示す断面構造を有している。具体的には,配線板100は,柔軟性がないリジッド部10,30と柔軟性があるフレキシブル部20とから構成されるリジッドフレキ基板である。また,配線板100は,パターン層W,X,Y,Zからなる4層積層板である。そして,各パターン層には,必要に応じてパターニングが施されている。また,フレキシブル部20のパターン層X,Yは,カバーレイ41により保護されている。
【0015】
また,リジッド部10には,ビア11,12,13,14が形成されている。リジッド部30には,ビア31,32が形成されている。また,フレキシブル部20には,ビア21が形成されている。そして,ビア11,13,14は面内方向に対して同じ位置にあり,互いに導通している。そのため,リジッド部10のパターン層W,X,Y,Zは,ビア11,13,14の場所では互いに導通している。すなわち,ビア11とビア13との接続箇所およびビア13とビア14との接続箇所がスタック箇所である。同様に,ビア31,32導通しており,リジッド部30のパターン層W,X,Yも,ビア31,32の場所で互いに導通している。また,ビア31とビア32との接続箇所がスタック箇所である。
【0016】
次に,配線板100の製造プロセスについて図2を基に説明する。まず,図2(A)に示すようにリジッド基板50,51と,フレキシブル基板40とを重ね合わせる。リジッド基板50,51は,図1中のリジッド部10に相当する部分とリジッド部30に相当する部分とがそれぞれ配置される。なお,位置合わせはリジッド部10側とリジッド部30側とでそれぞれ行う。また,リジッド基板50には,一方の面上に導体パターンWが形成されている(以下,リジッド基板における導体パターンが形成されている側の面を「パターン面」とする)。さらに,リジッド基板50を貫通するビア11,31が形成されている。ビア11,31の導体部分は,パターン面の反対側の面から少し突出した形状になっている(以下,パターン面の反対側の面を「裏面」とする)。そして,リジッド基板50の裏面と,フレキシブル基板40とが対向するように配置される。リジッド基板51も同様に配置される。なお,リジッド基板50,51の裏面には,接着剤62が塗布されている。
【0017】
一方,フレキシブル基板40には,両面に導体パターンX,Yが形成されている。そして,その導体パターンを保護するカバーレイ41が貼付されている。さらに,フレキシブル基板40にも,フレキシブル基板40を貫通するビア12,13,21,32が形成されている。なお,カバーレイ41は,リジッド基板50,51との層間接続箇所以外の部分を覆っている。
【0018】
次に,図2(B)に示すように重ね合わせられた基板をプレスする。これにより,リジッド基板50,51とフレキシブル基板40とが一体化し,リジッドフレキ基板である配線板100が製造される。これにより,フレキシブル基板40のビア13と,リジッド基板50のビア11とが導通した状態になる。また,ビア13と,リジッド基板51のビア14とも導通した状態になる。従って,リジッド部10のパターン層W,X,Y,Zは,ビア11,13,14の場所では互いに導通する。同様に,リジッド部30のパターン層W,X,Yも,ビア31,32の場所では互いに導通する。
【0019】
次に,図2(A)に示したリジッド基板50の製造プロセスについて図3を基に説明する。なお,リジッド基板51も同様の製造プロセスにより製造される。リジッド基板50は,図3(A)に示すような片面銅張積層板を出発材として製造される。この積層板は,銅箔52と樹脂板54とを有している。樹脂板32は熱硬化性樹脂を固めたものであり,全体としてある程度の剛性がある。なお,図3中では,あらかじめ図1中のリジッド部10に相当する部分とリジッド部30に相当する部分とが切り離されているが,実際にはそれぞれの部分が出来上がった後に切り離される。また,リジッド部10とリジッド部30とをそれぞれ別に製造してもよい。
【0020】
まず,レーザ等による穴あけ加工を行う。これにより,図3(B)に示すように銅箔52を底とする有底穴11,31が形成される。その後,めっき処理を行うことにより,各有底穴の内部が導体で充填される。これにより,図3(C)に示すようにビア11,31が形成される。なお,めっき処理は,導体が樹脂板53の表面から少し突出するまで行われる。その後,銅箔52に対してパターニングが行われる。これにより,図3(D)に示すように一方の面には導体パターンが形成され,他方の面からはビアの導体部分が少しだけ突出しているリジッド基板50が製造される。なお,フレキシブル基板40と重ね合わせるために,裏面上に接着剤62が塗布される。図3(D)は接着剤が塗布されたリジッド基板50を示す図である。
【0021】
次に,図2(A)に示したフレキシブル基板40の製造プロセスについて図4を基に説明する。フレキシブル基板40は図4(A)に示すように,可撓性がある絶縁フィルム44に,銅箔42が張り付けられた基材を出発材として製造される。
【0022】
まず,レーザ等の穴あけ加工により銅箔42を底とする有底穴12,13,21,32が形成される。その後,めっき処理が行われ,各有底穴の内部が導体で充填される。これにより,図4(B)に示すようにビア12,13,21,32が形成される。その後,絶縁フィルム44上に銅箔43が貼付される。その後,銅箔42,43に対してパターニングが行われる。これにより,図4(C)に示すように両面にパターン層が形成される。最後に,カバーレイ41が貼付される。なお,カバーレイ41はあらかじめ不要な部分が切り取られている。これにより,図4(D)に示すようにビア12,13,21,32を有するフレキシブル基板40が製造される。
【0023】
なお,リジッド基板50,51およびフレキシブル基板40は,図2(A)に示す重み合わせ前に自動外観検査等の品質検査が行われる。これにより,パターニング等の不良品が除去される。すなわち,図2(B)に示すプレスの際には,個々の基板はすべて良品である。
【0024】
以上詳細に説明したように第1の形態では,まず,ビア11等が形成されたリジッド基板50と,ビア13等が形成されたフレキシブル基板40とを重ね合わせることとしている。このとき,ビア11,13が互いに導通するように配置することとしている。同様に,リジッド基板51もビア14,13が互いに導通するように配置することとしている。また,各基板には,あらかじめパターニングが施されている。そして,このように重ね合わせられた基板をプレスすることとしている。これにより,リジッドフレキ基板である配線板100が製造される。この製造プロセスでは,プレス後に貫通穴の形成やパターニング等の処理を行う必要がない。そのため,プレス後の製造工程が簡素であり,工程リードタイムが短い。また,ビア11,13,14の場所でパターン層W,X,Y,Zが導通している。さらに,ビア31,32の場所でパターン層W,X,Yが導通している。さらに,ビア12の場所でパターン層X,Yが導通している。すなわち,種々の層間導通ビアを形成することができるため,基板設計の自由度が広い。また,重ね合わせ前に個々の基板に対して外観検査等を行うことにより不良品を除去している。さらに,プレス後に従来の技術では必要であった基板の一部を除去する工程がない。このため,基板の表面を傷つけることがなく,歩留りが95%程度と良い。従って,基板設計の自由度が広く,生産性が高く,歩留りがよく,工程リードタイムが短い配線板およびその製造方法が実現されている。
【0025】
[第2の形態]
第2の形態に係る配線板200は,図5に示す断面構造を有している。配線板200も,リジッド部10,30とフレキシブル部20とから構成されている。また,配線板200のリジッド部10は,パターン層U,V,W,X,Y,Zからなる6層積層板である。一方,リジッド部30は,パターン層V,W,X,Yからなる4層積層板である。また,フレキシブル部20の表面の導体パターンは,カバーレイ71により保護されている。
【0026】
また,リジッド部10には,ビア111,112,113,114,115が形成されている。また,リジッド部30には,ビア131,132が形成されている。そして,ビア111,112,113,114,115は導通している。そのため,リジッド部10のパターン層U,V,W,X,Y,Zは,ビア111,112,113,114,115の場所で互いに導通している。
【0027】
次に,配線板200の製造プロセスについて図6を基に説明する。まず,図6(A)に示すようにリジッド基板80,81,82,83と,フレキシブル基板70と,接着シート63,64,65,66とを重ね合わせる。各リジッド基板および各接着シートは,図5中のリジッド部10に相当する部分とリジッド部30に相当する部分とがそれぞれ配置される。また,各リジッド基板の一方の面(パターン面)には導体パターンが形成されている。さらに,各リジッド基板には,それぞれの基板を貫通するビアが形成されている。各リジッド基板のビアの導体部分は,リジッド基板の他方の面(裏面)から少し突出している。また,各ビアの突出部99は,図7に示すように半田により形成されている。また,リジッド基板80,83のパターン面上には,ソルダレジスト95およびNi/Auめっき層93が形成されている。一方,フレキシブル基板70の両面にも導体パターンが形成されている。
【0028】
そして,リジッド部10では,リジッド基板81の裏面と,フレキシブル基板70とが対向するように配置される。両基板の間には,接着シート64が配置される。同様に,リジッド基板82の裏面と,フレキシブル基板70とも対向するように配置される。また,リジッド基板80の裏面と,リジッド基板81のパターン面とが対向するように配置される。両基板の間にも,接着シート63が配置される。同様に,リジッド基板83の裏面と,リジッド基板82のパターン面とも対向するように配置される。
【0029】
一方,リジッド部30では,リジッド基板80の裏面と,フレキシブル基板70とが対向するように配置される。両基板の間には,接着シート64が配置される。同様に,リジッド基板83の裏面と,フレキシブル基板70とも対向するように配置される。なお,リジッド基板80,83のパターン面上には,厚さを合わせるためのダミー板90,91が配置される。
【0030】
次に,図6(B)に示すように重ね合わせられた基板をプレスする。これにより,リジッド基板80,81,82,83とフレキシブル基板70とが一体化し,リジッドフレキ基板である配線板200が製造される。また,プレスの際に接着シートが各ビアの突出部99により突き破られる。そのため,フレキシブル基板70のビア13と,リジッド基板81,82のビア112,114とが導通した状態になる。また,ビア112と,リジッド基板80のビア111とも導通した状態になる。また,ビア114と,リジッド基板83のビア115とも導通した状態になる。従って,リジッド部10の各パターン層は,ビア111,112,113,114,115の場所で互いに導通する。
【0031】
次に,図6(A)に示したリジッド基板81の製造プロセスについて図8を基に説明する。リジッド基板81は,配線板200のリジッド部10のパターン層Vを有する基板である。なお,リジッド部10のパターン層Yを有するリジッド基板82も同様の製造プロセスにより製造される。リジッド基板81は,図8(A)に示すような片面銅張積層板を出発材として製造される。この積層板は,銅箔84と樹脂板85とを有している。
【0032】
まず,銅箔84を底とする有底穴が形成される。その後,めっき処理を行うことにより,図8(B)に示すように有底穴の内部が導体で充填されたビア112が形成される。なお,このめっき処理では,第1の形態のビア11とは異なり,導体が樹脂板85から突出しない程度に有底穴の内部を充填する。その後,半田めっき処理を行うことにより,図8(C)に示すように突出部99が形成される。その後,銅箔84に対してパターニングを行う。これにより,図8(D)に示すように一方の面には導体パターンが形成されており,他方の面には突出部99が形成されているリジッド基板81が製造される。
【0033】
次に,図6(A)に示したリジッド基板80の製造プロセスについて図9を基に説明する。リジッド基板80は,配線板200のリジッド部10のパターン層Uおよびリジッド部30のパターン層Vを有する基板である。なお,リジッド部10のパターン層Zおよびリジッド部30のパターン層Yのリジッド基板83も同様の製造プロセスにより製造される。リジッド基板80は,図9(A)に示すようにリジッド基板81を出発材として製造される。すなわち,この出発材にはビア111,131が形成されている。
【0034】
まず,図9(B)に示すようにパターン面上にソルダレジスト95が形成される。なお,ソルダレジスト95は,図5中のNi/Auめっき層93の位置には形成されない。その後,図9(C)に示すようにNi/Auめっき処理を行うことにより,Ni/Auめっき層93が形成される。これにより,パターン面が耐食性に優れたソルダレジスト95およびNi/Auめっき層93に保護されたリジッド基板80が製造される。
【0035】
次に,図6(A)に示したフレキシブル基板70の製造プロセスについて図10を基に説明する。フレキシブル基板70は,配線板200のリジッド部10のパターン層W,Xを有する基板である。フレキシブル基板70は銅箔73を基に製造される。まず,図10(A)に示すように,銅箔73の一方の面上に銅による突出部113が形成される。
【0036】
次に,突出部113が形成された面上に樹脂フィルム74が貼付される。さらに,当該樹脂フィルム74上に銅箔72が貼付される。これにより,図10(B)に示すように樹脂フィルム74を貫通するビア113が形成される。その後,銅箔72,73に対してパターニングを行う。これにより,図10(C)に示すように両面にパターン層が形成される。最後に,図10(D)に示すようにカバーレイ71が貼付される。これにより,ビア113を有するフレキシブル基板70が製造される。なお,カバーレイ71は,あらかじめ不要な部分が切り取られている。
【0037】
次に,本形態の製造プロセスと従来の製造プロセスとを比較しつつ説明する。なお,ここでは図5に示したような6層積層板の製造プロセスを比較する。従来の工程では図11に示すように,まず,第3,4層(図5中のパターン層W,X)がパターニング等により形成される(S1)。次に,S1の処理後の基板上に積層(S2)した後に,第2,5層(図5中のパターン層V,Y)がパターニング等により形成される(S3)。次に,S3の処理後の基板上に積層(S4)した後に,第1,6層(図5中のパターン層U,Z)がパターニング等により形成される(S5)。その後,コーティング(ソルダレジスト,Ni/Auめっき層の形成等)が行われ(S6),次工程(検査等)に移行する。このように従来の製造プロセスではパターン層を順に形成しなければならず,工程リードタイムが25日程度必要であった。しかしながら,本形態の工程では,図12に示すように,各層が別々に形成される(S11,S12,S13,S14)。そして,S11,S12,およびS14処理後の基板がまとめて積層される(S15)。このため,本形態の製造プロセスでは,工程リードタイムが長くとも20日程度である。従って,本形態の製造プロセスは,従来の製造プロセスと比較して工程リードタイムが短い。
【0038】
以上詳細に説明したように第2の形態では,リジッド部10とリジッド部30との基板の構成が異なっている。このような場合であっても,パターニングや層間接続が形成済みのリジッド基板およびフレキシブル基板を重ね合わせることとしている。そして,それらの基板をプレスし一体化することにより,リジッドフレキ基板である配線板200を製造することとしている。すなわち,リジッド部の厚みが異なっていても,プレス後の工程が簡素である。また,この配線板200の表面のパターン層52,53は,プレス前からソルダレジスト95およびNi/Auめっき層93によりコーティングされている。すなわち,プレス後に表面をコーティングする必要もない。従って,プレス後の工程がより簡素であり,工程リードタイムも短い。
【0039】
[第3の形態]
第3の形態に係る配線板300は,図13に示す断面構造を有している。配線板300も,リジッド部10,30とフレキシブル部20とから構成されている。また,配線板300のリジッド部10は,パターン層U,V,W,X,Y,Zからなる6層積層板である。一方,リジッド部30は,パターン層V,W,X,Yからなる4層積層板である。
【0040】
また,リジッド部10には,ビア211,212,213,214,215が形成されている。また,リジッド部30には,ビア231,232が形成されている。従って,リジッド部10のパターン層W,Xはビア213の場所で導通している。そして,パターン層Wは半田バンプ198の場所でビア212と導通している。すなわち,ビア212とビア213との接続箇所がスタック箇所である。同様に,パターン層Xはビア214と導通している。また,パターン層Vは半田バンプ199の場所でビア211と導通している。すなわち,ビア211とビア212の接続箇所もスタック箇所である。同様に,パターン層Yはビア215と導通している。従って,パターン層U,V,W,X,Y,Zは,ビア211,212,213,214,215の場所で互いに導通している。
【0041】
次に,配線板300の製造プロセスについて図14を基に説明する。まず,図14(A)に示すようにリジッド基板180,181,182,183と,フレキシブル基板170と,接着シート163,164,165,166とを重ね合わせる。各リジッド基板および接着シートは,図13中のリジッド部10に相当する部分とリジッド部30に相当する部分とがそれぞれ配置される。また,各リジッド基板の一方の面(パターン面)には導体パターンが形成されている。一方,リジッド基板の他方の面(裏面)には,半田バンプが形成されている。また,フレキシブル基板170の両面にも導体パターンが形成されている。さらに,各リジッド基板には,それぞれの基板を貫通するビアが形成されている。また,リジッド基板180,183のパターン面上には,ソルダレジスト195およびNi/Auめっき層193が形成されている。
【0042】
そして,リジッド部10では,リジッド基板181の裏面と,フレキシブル基板170とが対向するように配置される。両基板の間には,接着シート164が配置される。同様に,リジッド基板182の裏面と,フレキシブル基板170とも対向するように配置される。また,リジッド基板180の裏面と,リジッド基板181のパターン面とが対向するように配置される。両基板の間にも,接着シート163が配置される。同様に,リジッド基板183の裏面と,リジッド基板182のパターン面とも対向するように配置される。一方,リジッド部130では,リジッド基板180の裏面と,フレキシブル基板170とが対向するように配置される。両基板の間には,接着シート163が配置される。同様に,リジッド基板183の裏面と,フレキシブル基板170とも対向するように配置される。なお,リジッド基板180,183のパターン面上には,厚みを合わせるためのダミー板90,91が配置される。
【0043】
次に,図14(B)に示すように重ね合わせられた基板をプレスする。これにより,リジッド基板180,181,182,183とフレキシブル基板170とが一体化し,リジッドフレキ基板である配線板300が製造される。また,プレス時に接着シート164が半田バンプ198により突き破られるため,フレキシブル基板170のパターン層Wと,リジッド基板181の半田バンプ198とが導通する。また,リジッド基板181のパターン層Vと,リジッド基板180の半田バンプ199とも導通する。同様に,フレキシブル基板170のパターン層Xと,リジッド基板182の半田バンプとも導通する。また,リジッド基板182のパターン層Yと,リジッド基板183の半田バンプとも導通する。従って,配線板300のリジッド部10の各パターン層は互いに導通する。
【0044】
次に,図14(A)に示したリジッド基板181の製造プロセスについて図15を基に説明する。リジッド基板181は,配線板300のリジッド部10のパターン層Vを有する基板である。なお,リジッド部10のパターン層Yを有するリジッド基板182も同様の製造プロセスにより製造される。リジッド基板181は,図15(A)に示すような両面銅張積層板を出発材として製造される。この積層板は,銅箔184,186と樹脂板185とを有している。
【0045】
まず,図15(B)に示すようにウィンドウレーザ法等により銅箔186を底とする有底穴212が形成される。その後,めっき処理を行うことによりビア212が形成される。その後,図15(C)に示すように銅箔184,186に対してパターニングが行われる。その後,図15(D)に示すように半田めっき処理を行わない面上をマスクする。その後,図15(E)に示すように半田めっき処理を行うことにより,半田層198が形成される。その後,マスクした部分を剥離する。これにより,図15(F)に示すように半田バンプ198が形成されたリジッド基板181が製造される。
【0046】
次に,図14(A)に示したリジッド基板180の製造プロセスについて図16を基に説明する。リジッド基板180は,配線板300のリジッド部10のパターン層Uおよびリジッド部30のパターン層Vを有する基板である。なお,リジッド部10のパターン層Zおよびリジッド部30のパターン層Yを有するリジッド基板183も同様の製造プロセスにより製造される。リジッド基板180は,図16(A)に示すようにリジッド基板181を出発材として製造される。すなわち,この出発材には,半田バンプ199およびビア211が形成されている。
【0047】
まず,図16(B)に示すようにパターン面上にソルダレジスト195が形成される。なお,ソルダレジスト195は,Ni/Auめっき層193が形成される位置には形成されない。その後,図16(C)に示すようにNi/Auめっき処理を行うことにより,ソルダレジスト195が形成されていないパターン面上にNi/Auめっき層193が形成される。これにより,パターン面がソルダレジスト195およびNi/Auめっき層193に保護されたリジッド基板180が製造される。
【0048】
次に,図14(A)に示したフレキシブル基板170の製造プロセスについて図17を基に説明する。フレキシブル基板170は,配線板300のリジッド部10のパターン層W,Xを有する基板である。フレキシブル基板170は,図17(A)に示すように両面銅張積層板を出発材として製造される。この積層板は,銅箔172,173と樹脂板174とを有している。
【0049】
まず,図17(B)に示すように積層板に貫通穴213が形成される。その後,めっき処理を行うことによりビア113が形成される。その後,図17(C)に示すように銅箔172,173に対してパターニングが行われる。最後に,図17(D)に示すようにカバーレイ171が貼付される。なお,カバーレイ171は,あらかじめ不要な部分が切り取られている。これにより,ビア213を有するフレキシブル基板170が製造される。
【0050】
なお,本形態の各リジッド基板はパターン層を片面のみに有しているが,両面に有していてもよい。例えば,図18に示すようにリジッド基板181のパターン層Vの反対面にパターン層Sが形成されていてもよい。この場合には,パターン層S,W間に樹脂層167を形成する。この樹脂層167は,パターン層Sとパターン層Wとを絶縁するためにある程度の厚みがある。そして,パターン層Sとパターン層Wとを導通させるためには,樹脂層167を突き抜ける程の大きさの外向きの半田バンプ198をいずれかの基板に形成しておく必要がある。
【0051】
以上詳細に説明したように第3の形態では,表面のパターン層を導通させるためのビア211,212,213,214,215が面内方向に対して異なった位置に配置されている。このような場合であっても,ビア同士は導通している。すなわち,接続箇所に半田バンプを形成し,当該半田バンプの場所でビア同士が導通している。これにより,種々の層間接続が可能であり,基板設計の自由度がより広い。
【0052】
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,実施の形態のフレキシブル基板は両面にパターン層を有する2層板であるが,基板内部に幾つかのパターン層を有していてもよい。
【0053】
また,本発明のリジッドフレキ基板は,図19に示すようにキャパシタ410,抵抗420,インダクタ430,LSI440等の電子部品を埋め込んでもよい。このリジッドフレキ基板を製造するには,リジッド基板に電子部品をあらかじめ埋め込んだ後にプレスを行うようにする。これにより,より多彩な回路構成をもつ配線板が得られる。
【0054】
また,本発明のリジッドフレキ基板は,図20に示すようにS字構造パッケージ310と重ね合わせてもよい。なお,S字構造パッケージ310は,図21に示すようにS字型に折り曲げられたフレキシブル基板460,461と,電子部品パッケージ441,442と,放熱板450とを有するものである。このS字構造パッケージ310においても,フレキシブル基板460にビア412等,フレキシブル基板461にビア411等をあらかじめ形成しておいた後に,各フレキシブル基板を湾曲させつつこれらの基板を重ね合わせ,プレスする。これにより製造されるS字構造パッケージもプレス後に層間接続等のためのめっき工程等が不要であり,工程リードタイムが短い。
【0055】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば,基板設計の自由度が広く,生産性が高く,歩留りがよく,工程リードタイムが短い配線板およびその製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の形態に係るリジッドフレキ基板を示す図である。
【図2】第1の形態に係るリジッドフレキ基板の製造プロセスを示す図である。
【図3】第1の形態に係るリジッド基板の製造プロセスを示す図である。
【図4】第1の形態に係るフレキシブル基板の製造プロセスを示す図である。
【図5】第2の形態に係るリジッドフレキ基板を示す図である。
【図6】第2の形態に係るリジッドフレキ基板の製造プロセスを示す図である。
【図7】第2の形態に係るリジッド基板に形成されたビアを示す図である。
【図8】第2の形態に係るリジッド基板(第2層,第5層)の製造プロセスを示す図である。
【図9】第2の形態に係るリジッド基板(第1層,第6層)の製造プロセスを示す図である。
【図10】第2の形態に係るフレキシブル基板(第3層,第4層)の製造プロセスを示す図である。
【図11】従来の形態に係るフレキシブル基板の製造プロセスを示すフローチャートである。
【図12】第2の形態に係るフレキシブル基板の製造プロセスを示すフローチャートである。
【図13】第3の形態に係るリジッドフレキ基板を示す図である。
【図14】第3の形態に係るリジッドフレキ基板の製造プロセスを示す図である。
【図15】第3の形態に係るリジッド基板(第2層,第5層)の製造プロセスを示す図である。
【図16】第3の形態に係るリジッド基板(第1層,第6層)の製造プロセスを示す図である。
【図17】第3の形態に係るフレキシブル基板(第3層,第4層)の製造プロセスを示す図である。
【図18】第3の形態に係るリジッド基板(両面パターン層)を示す図である。
【図19】電子部品が埋め込まれたリジッドフレキ基板を示す図である。
【図20】S字構造パッケージと組み合わせたリジッドフレキ基板を示す図である。
【図21】S字構造パッケージを示す図である。
【図22】従来の形態に係るリジッドフレキ基板を示す図である。
【図23】従来の形態に係るリジッドフレキ基板の製造プロセスを示す図である。
【符号の説明】
10,30 リジッド部
20 フレキシブル部
40 フレキシブル基板
50,51 リジッド基板
【発明の属する技術分野】
本発明は,リジッド部分とフレキシブル部分とを有する配線板およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年,リジッド部分とフレキシブル部分とを有する配線板(以下,このような配線板を「リジッドフレキ基板」とする)が,折りたたみ式の携帯電話等に使用されている。具体的に,リジッドフレキ基板は,図22に示すように柔軟性がないリジッド部10,30と柔軟性があるフレキシブル部20とから構成されている。また,リジッド部10には,リジッド部10を貫通する貫通ビア511が形成されている。そのため,表面のパターン層552,553は,貫通ビア511の場所では壁面の導体層を通じて互いに導通している。
【0003】
このようなリジッドフレキ基板は,図23に示すような工程により製造される。まず,図23(A)に示すようにリジッド基板50,51と,フレキシブル基板40と,それらの基板を接着するためのプリプレグ60,61とを重ね合わせる。なお,リジッド基板50,51には,図22中のリジッド部10,30とフレキシブル部20との境界に沿ってあらかじめスリット55が形成されている。また,プリプレグ60,61は,フレキシブル部20となるべき位置であらかじめ切り離されている。また,フレキシブル基板40の両面には導体パターンが形成されている。さらに,その導体パターンを保護するカバーレイが貼付されている。
【0004】
次に,図23(A)のように重ね合わせた状態のリジッド基板50等をプレスする。これにより,図23(B)に示すようにリジッド基板50等が1枚の基板になる。次に,プレス後の基板に対して穴あけ,めっき処理,パターニング等を行うことにより,図23(C)に示すように表面にパターン層552,553を有する配線板が形成される。なお,めっき処理の際,図22中のフレキシブル部20については,リジッド基板50,51がフレキシブル基板40を覆っているため,フレキシブル基板40がめっき液等の影響を受けない。次に,リジッド基板50,51の一部をスリット55に沿って除去する。これにより,図23(D)に示すようなリジッドフレキ基板が製造される(このような製造プロセスの先行技術文献としては,例えば,特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−90756号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,前記した従来の配線板には以下のような問題があった。すなわち,図23(B)のプレス後の工程が複雑で工程リードタイムが25日程度と長い。また,リジッド基板の一部を除去する工程(図23(D))では,厚さ方向に対する位置の正確性が要求される。さらにこの工程では,リジッド基板の一部を切削工具等により切り取っている。そのため,基板の表面が傷つくことが多く,歩留りが60%程度と悪い。また,層間でスタック構造にすることが困難である。従って,基板設計の自由度が狭い。
【0007】
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,基板設計の自由度が広く,生産性が高く,歩留りがよく,工程リードタイムが短い配線板およびその製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決を目的としてなされた配線板は,リジッド部分とフレキシブル部分とから構成される配線板であって,あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分のみを構成するリジッド基板と,あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分とフレキシブル部分とを構成するフレキシブル基板とを重ね合わせて一体化させたものであり,リジッド基板の層間接続部とフレキシブル基板の層間接続部とが導通したスタック箇所を有するものである。
【0009】
本発明の配線板は,次の製造プロセスにより製造されたものである。まず,あらかじめ層間接続処理(導体層のパターニングを含む)が行われたリジッド基板と,同様にあらかじめ層間接続処理が行われたフレキシブル基板とを重ね合わせる。このとき,リジッド基板の層間接続箇所とフレキシブル基板の層間接続箇所とが互いに導通するスタック箇所を有するように配置する。なお,ここでいうスタック箇所とは,下層となる層間接続箇所の直上に上層となる層間接続箇所が形成され,層間接続箇所同士が導通する場所のことである。そして,重ね合わせられた基板をプレスし一体化させる。この製造プロセスでは,プレス後に貫通穴の形成やパターニング等の処理を行う必要がない。そのため,プレス後の製造工程が簡素であり,工程リードタイムが短い。また,プレス後に基板の一部を除去する工程もない。このため,基板の表面を傷つけることがなく,歩留りがよい。また,スタック箇所を必要に応じて設けている。例えば,スタック箇所を表面の導体層同士が導通するように設けてもよいし,表面の導体層と内層の導体層とが導通するように設けてもよい。このため,種々の層間導通構造をもつことができ,基板設計の自由度が広い。
【0010】
また,本発明の配線板は,2箇所以上のリジッド部分を有し,あるリジッド部分と他のリジッド部分とでリジッド基板の重ね合わせ構成が異っていてもよい。すなわち,リジッド部分の基板構成が異なっている場合であっても,プレス後の工程が簡素であり,切削工具等にて基板の一部を切り取る必要もない。従って,歩留りがよく,工程リードタイムが短い。
【0011】
また,リジッド基板に電子部品をあらかじめ埋め込んだ後にプレスを行うこととしてもよい。これにより,より多彩な回路構成をもつ配線板が得られる。また,あらかじめ層間接続部が形成されたフレキシブル基板を折りたたみ,その状態でプレスすることで当該フレキシブル基板の一部を一体化させることとしてもよい。これにより得られた配線板もプレス後の工程が簡素であり,かつ,多彩な回路構成をもつ。なお,フレキシブル基板の重ね合わせは,必ずしも隣接させる必要はなく,折りたたまれたフレキシブル基板の間にIC等の電子部品やリジッド基板等を配置してもよい。
【0012】
また,本発明の配線板の製造方法は,リジッド基板とフレキシブル基板とを重ね合わせてなる配線板の製造方法であって,あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分のみを構成するリジッド基板と,あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分とフレキシブル部分とを構成するフレキシブル基板とを重ね合わせる重合せ工程と,重合せ工程にて重ね合わせられた基板をプレスすることで,リジッド基板とフレキシブル基板とを一体化させるプレス工程とを含み,重合せ工程では,プレス工程後の基板が前記リジッド基板の層間接続部分と前記フレキシブル基板の層間接続部分とを導通するスタック箇所を有するように重ね合わせることとする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0014】
[第1の形態]
第1の形態に係る配線板100は,図1に示す断面構造を有している。具体的には,配線板100は,柔軟性がないリジッド部10,30と柔軟性があるフレキシブル部20とから構成されるリジッドフレキ基板である。また,配線板100は,パターン層W,X,Y,Zからなる4層積層板である。そして,各パターン層には,必要に応じてパターニングが施されている。また,フレキシブル部20のパターン層X,Yは,カバーレイ41により保護されている。
【0015】
また,リジッド部10には,ビア11,12,13,14が形成されている。リジッド部30には,ビア31,32が形成されている。また,フレキシブル部20には,ビア21が形成されている。そして,ビア11,13,14は面内方向に対して同じ位置にあり,互いに導通している。そのため,リジッド部10のパターン層W,X,Y,Zは,ビア11,13,14の場所では互いに導通している。すなわち,ビア11とビア13との接続箇所およびビア13とビア14との接続箇所がスタック箇所である。同様に,ビア31,32導通しており,リジッド部30のパターン層W,X,Yも,ビア31,32の場所で互いに導通している。また,ビア31とビア32との接続箇所がスタック箇所である。
【0016】
次に,配線板100の製造プロセスについて図2を基に説明する。まず,図2(A)に示すようにリジッド基板50,51と,フレキシブル基板40とを重ね合わせる。リジッド基板50,51は,図1中のリジッド部10に相当する部分とリジッド部30に相当する部分とがそれぞれ配置される。なお,位置合わせはリジッド部10側とリジッド部30側とでそれぞれ行う。また,リジッド基板50には,一方の面上に導体パターンWが形成されている(以下,リジッド基板における導体パターンが形成されている側の面を「パターン面」とする)。さらに,リジッド基板50を貫通するビア11,31が形成されている。ビア11,31の導体部分は,パターン面の反対側の面から少し突出した形状になっている(以下,パターン面の反対側の面を「裏面」とする)。そして,リジッド基板50の裏面と,フレキシブル基板40とが対向するように配置される。リジッド基板51も同様に配置される。なお,リジッド基板50,51の裏面には,接着剤62が塗布されている。
【0017】
一方,フレキシブル基板40には,両面に導体パターンX,Yが形成されている。そして,その導体パターンを保護するカバーレイ41が貼付されている。さらに,フレキシブル基板40にも,フレキシブル基板40を貫通するビア12,13,21,32が形成されている。なお,カバーレイ41は,リジッド基板50,51との層間接続箇所以外の部分を覆っている。
【0018】
次に,図2(B)に示すように重ね合わせられた基板をプレスする。これにより,リジッド基板50,51とフレキシブル基板40とが一体化し,リジッドフレキ基板である配線板100が製造される。これにより,フレキシブル基板40のビア13と,リジッド基板50のビア11とが導通した状態になる。また,ビア13と,リジッド基板51のビア14とも導通した状態になる。従って,リジッド部10のパターン層W,X,Y,Zは,ビア11,13,14の場所では互いに導通する。同様に,リジッド部30のパターン層W,X,Yも,ビア31,32の場所では互いに導通する。
【0019】
次に,図2(A)に示したリジッド基板50の製造プロセスについて図3を基に説明する。なお,リジッド基板51も同様の製造プロセスにより製造される。リジッド基板50は,図3(A)に示すような片面銅張積層板を出発材として製造される。この積層板は,銅箔52と樹脂板54とを有している。樹脂板32は熱硬化性樹脂を固めたものであり,全体としてある程度の剛性がある。なお,図3中では,あらかじめ図1中のリジッド部10に相当する部分とリジッド部30に相当する部分とが切り離されているが,実際にはそれぞれの部分が出来上がった後に切り離される。また,リジッド部10とリジッド部30とをそれぞれ別に製造してもよい。
【0020】
まず,レーザ等による穴あけ加工を行う。これにより,図3(B)に示すように銅箔52を底とする有底穴11,31が形成される。その後,めっき処理を行うことにより,各有底穴の内部が導体で充填される。これにより,図3(C)に示すようにビア11,31が形成される。なお,めっき処理は,導体が樹脂板53の表面から少し突出するまで行われる。その後,銅箔52に対してパターニングが行われる。これにより,図3(D)に示すように一方の面には導体パターンが形成され,他方の面からはビアの導体部分が少しだけ突出しているリジッド基板50が製造される。なお,フレキシブル基板40と重ね合わせるために,裏面上に接着剤62が塗布される。図3(D)は接着剤が塗布されたリジッド基板50を示す図である。
【0021】
次に,図2(A)に示したフレキシブル基板40の製造プロセスについて図4を基に説明する。フレキシブル基板40は図4(A)に示すように,可撓性がある絶縁フィルム44に,銅箔42が張り付けられた基材を出発材として製造される。
【0022】
まず,レーザ等の穴あけ加工により銅箔42を底とする有底穴12,13,21,32が形成される。その後,めっき処理が行われ,各有底穴の内部が導体で充填される。これにより,図4(B)に示すようにビア12,13,21,32が形成される。その後,絶縁フィルム44上に銅箔43が貼付される。その後,銅箔42,43に対してパターニングが行われる。これにより,図4(C)に示すように両面にパターン層が形成される。最後に,カバーレイ41が貼付される。なお,カバーレイ41はあらかじめ不要な部分が切り取られている。これにより,図4(D)に示すようにビア12,13,21,32を有するフレキシブル基板40が製造される。
【0023】
なお,リジッド基板50,51およびフレキシブル基板40は,図2(A)に示す重み合わせ前に自動外観検査等の品質検査が行われる。これにより,パターニング等の不良品が除去される。すなわち,図2(B)に示すプレスの際には,個々の基板はすべて良品である。
【0024】
以上詳細に説明したように第1の形態では,まず,ビア11等が形成されたリジッド基板50と,ビア13等が形成されたフレキシブル基板40とを重ね合わせることとしている。このとき,ビア11,13が互いに導通するように配置することとしている。同様に,リジッド基板51もビア14,13が互いに導通するように配置することとしている。また,各基板には,あらかじめパターニングが施されている。そして,このように重ね合わせられた基板をプレスすることとしている。これにより,リジッドフレキ基板である配線板100が製造される。この製造プロセスでは,プレス後に貫通穴の形成やパターニング等の処理を行う必要がない。そのため,プレス後の製造工程が簡素であり,工程リードタイムが短い。また,ビア11,13,14の場所でパターン層W,X,Y,Zが導通している。さらに,ビア31,32の場所でパターン層W,X,Yが導通している。さらに,ビア12の場所でパターン層X,Yが導通している。すなわち,種々の層間導通ビアを形成することができるため,基板設計の自由度が広い。また,重ね合わせ前に個々の基板に対して外観検査等を行うことにより不良品を除去している。さらに,プレス後に従来の技術では必要であった基板の一部を除去する工程がない。このため,基板の表面を傷つけることがなく,歩留りが95%程度と良い。従って,基板設計の自由度が広く,生産性が高く,歩留りがよく,工程リードタイムが短い配線板およびその製造方法が実現されている。
【0025】
[第2の形態]
第2の形態に係る配線板200は,図5に示す断面構造を有している。配線板200も,リジッド部10,30とフレキシブル部20とから構成されている。また,配線板200のリジッド部10は,パターン層U,V,W,X,Y,Zからなる6層積層板である。一方,リジッド部30は,パターン層V,W,X,Yからなる4層積層板である。また,フレキシブル部20の表面の導体パターンは,カバーレイ71により保護されている。
【0026】
また,リジッド部10には,ビア111,112,113,114,115が形成されている。また,リジッド部30には,ビア131,132が形成されている。そして,ビア111,112,113,114,115は導通している。そのため,リジッド部10のパターン層U,V,W,X,Y,Zは,ビア111,112,113,114,115の場所で互いに導通している。
【0027】
次に,配線板200の製造プロセスについて図6を基に説明する。まず,図6(A)に示すようにリジッド基板80,81,82,83と,フレキシブル基板70と,接着シート63,64,65,66とを重ね合わせる。各リジッド基板および各接着シートは,図5中のリジッド部10に相当する部分とリジッド部30に相当する部分とがそれぞれ配置される。また,各リジッド基板の一方の面(パターン面)には導体パターンが形成されている。さらに,各リジッド基板には,それぞれの基板を貫通するビアが形成されている。各リジッド基板のビアの導体部分は,リジッド基板の他方の面(裏面)から少し突出している。また,各ビアの突出部99は,図7に示すように半田により形成されている。また,リジッド基板80,83のパターン面上には,ソルダレジスト95およびNi/Auめっき層93が形成されている。一方,フレキシブル基板70の両面にも導体パターンが形成されている。
【0028】
そして,リジッド部10では,リジッド基板81の裏面と,フレキシブル基板70とが対向するように配置される。両基板の間には,接着シート64が配置される。同様に,リジッド基板82の裏面と,フレキシブル基板70とも対向するように配置される。また,リジッド基板80の裏面と,リジッド基板81のパターン面とが対向するように配置される。両基板の間にも,接着シート63が配置される。同様に,リジッド基板83の裏面と,リジッド基板82のパターン面とも対向するように配置される。
【0029】
一方,リジッド部30では,リジッド基板80の裏面と,フレキシブル基板70とが対向するように配置される。両基板の間には,接着シート64が配置される。同様に,リジッド基板83の裏面と,フレキシブル基板70とも対向するように配置される。なお,リジッド基板80,83のパターン面上には,厚さを合わせるためのダミー板90,91が配置される。
【0030】
次に,図6(B)に示すように重ね合わせられた基板をプレスする。これにより,リジッド基板80,81,82,83とフレキシブル基板70とが一体化し,リジッドフレキ基板である配線板200が製造される。また,プレスの際に接着シートが各ビアの突出部99により突き破られる。そのため,フレキシブル基板70のビア13と,リジッド基板81,82のビア112,114とが導通した状態になる。また,ビア112と,リジッド基板80のビア111とも導通した状態になる。また,ビア114と,リジッド基板83のビア115とも導通した状態になる。従って,リジッド部10の各パターン層は,ビア111,112,113,114,115の場所で互いに導通する。
【0031】
次に,図6(A)に示したリジッド基板81の製造プロセスについて図8を基に説明する。リジッド基板81は,配線板200のリジッド部10のパターン層Vを有する基板である。なお,リジッド部10のパターン層Yを有するリジッド基板82も同様の製造プロセスにより製造される。リジッド基板81は,図8(A)に示すような片面銅張積層板を出発材として製造される。この積層板は,銅箔84と樹脂板85とを有している。
【0032】
まず,銅箔84を底とする有底穴が形成される。その後,めっき処理を行うことにより,図8(B)に示すように有底穴の内部が導体で充填されたビア112が形成される。なお,このめっき処理では,第1の形態のビア11とは異なり,導体が樹脂板85から突出しない程度に有底穴の内部を充填する。その後,半田めっき処理を行うことにより,図8(C)に示すように突出部99が形成される。その後,銅箔84に対してパターニングを行う。これにより,図8(D)に示すように一方の面には導体パターンが形成されており,他方の面には突出部99が形成されているリジッド基板81が製造される。
【0033】
次に,図6(A)に示したリジッド基板80の製造プロセスについて図9を基に説明する。リジッド基板80は,配線板200のリジッド部10のパターン層Uおよびリジッド部30のパターン層Vを有する基板である。なお,リジッド部10のパターン層Zおよびリジッド部30のパターン層Yのリジッド基板83も同様の製造プロセスにより製造される。リジッド基板80は,図9(A)に示すようにリジッド基板81を出発材として製造される。すなわち,この出発材にはビア111,131が形成されている。
【0034】
まず,図9(B)に示すようにパターン面上にソルダレジスト95が形成される。なお,ソルダレジスト95は,図5中のNi/Auめっき層93の位置には形成されない。その後,図9(C)に示すようにNi/Auめっき処理を行うことにより,Ni/Auめっき層93が形成される。これにより,パターン面が耐食性に優れたソルダレジスト95およびNi/Auめっき層93に保護されたリジッド基板80が製造される。
【0035】
次に,図6(A)に示したフレキシブル基板70の製造プロセスについて図10を基に説明する。フレキシブル基板70は,配線板200のリジッド部10のパターン層W,Xを有する基板である。フレキシブル基板70は銅箔73を基に製造される。まず,図10(A)に示すように,銅箔73の一方の面上に銅による突出部113が形成される。
【0036】
次に,突出部113が形成された面上に樹脂フィルム74が貼付される。さらに,当該樹脂フィルム74上に銅箔72が貼付される。これにより,図10(B)に示すように樹脂フィルム74を貫通するビア113が形成される。その後,銅箔72,73に対してパターニングを行う。これにより,図10(C)に示すように両面にパターン層が形成される。最後に,図10(D)に示すようにカバーレイ71が貼付される。これにより,ビア113を有するフレキシブル基板70が製造される。なお,カバーレイ71は,あらかじめ不要な部分が切り取られている。
【0037】
次に,本形態の製造プロセスと従来の製造プロセスとを比較しつつ説明する。なお,ここでは図5に示したような6層積層板の製造プロセスを比較する。従来の工程では図11に示すように,まず,第3,4層(図5中のパターン層W,X)がパターニング等により形成される(S1)。次に,S1の処理後の基板上に積層(S2)した後に,第2,5層(図5中のパターン層V,Y)がパターニング等により形成される(S3)。次に,S3の処理後の基板上に積層(S4)した後に,第1,6層(図5中のパターン層U,Z)がパターニング等により形成される(S5)。その後,コーティング(ソルダレジスト,Ni/Auめっき層の形成等)が行われ(S6),次工程(検査等)に移行する。このように従来の製造プロセスではパターン層を順に形成しなければならず,工程リードタイムが25日程度必要であった。しかしながら,本形態の工程では,図12に示すように,各層が別々に形成される(S11,S12,S13,S14)。そして,S11,S12,およびS14処理後の基板がまとめて積層される(S15)。このため,本形態の製造プロセスでは,工程リードタイムが長くとも20日程度である。従って,本形態の製造プロセスは,従来の製造プロセスと比較して工程リードタイムが短い。
【0038】
以上詳細に説明したように第2の形態では,リジッド部10とリジッド部30との基板の構成が異なっている。このような場合であっても,パターニングや層間接続が形成済みのリジッド基板およびフレキシブル基板を重ね合わせることとしている。そして,それらの基板をプレスし一体化することにより,リジッドフレキ基板である配線板200を製造することとしている。すなわち,リジッド部の厚みが異なっていても,プレス後の工程が簡素である。また,この配線板200の表面のパターン層52,53は,プレス前からソルダレジスト95およびNi/Auめっき層93によりコーティングされている。すなわち,プレス後に表面をコーティングする必要もない。従って,プレス後の工程がより簡素であり,工程リードタイムも短い。
【0039】
[第3の形態]
第3の形態に係る配線板300は,図13に示す断面構造を有している。配線板300も,リジッド部10,30とフレキシブル部20とから構成されている。また,配線板300のリジッド部10は,パターン層U,V,W,X,Y,Zからなる6層積層板である。一方,リジッド部30は,パターン層V,W,X,Yからなる4層積層板である。
【0040】
また,リジッド部10には,ビア211,212,213,214,215が形成されている。また,リジッド部30には,ビア231,232が形成されている。従って,リジッド部10のパターン層W,Xはビア213の場所で導通している。そして,パターン層Wは半田バンプ198の場所でビア212と導通している。すなわち,ビア212とビア213との接続箇所がスタック箇所である。同様に,パターン層Xはビア214と導通している。また,パターン層Vは半田バンプ199の場所でビア211と導通している。すなわち,ビア211とビア212の接続箇所もスタック箇所である。同様に,パターン層Yはビア215と導通している。従って,パターン層U,V,W,X,Y,Zは,ビア211,212,213,214,215の場所で互いに導通している。
【0041】
次に,配線板300の製造プロセスについて図14を基に説明する。まず,図14(A)に示すようにリジッド基板180,181,182,183と,フレキシブル基板170と,接着シート163,164,165,166とを重ね合わせる。各リジッド基板および接着シートは,図13中のリジッド部10に相当する部分とリジッド部30に相当する部分とがそれぞれ配置される。また,各リジッド基板の一方の面(パターン面)には導体パターンが形成されている。一方,リジッド基板の他方の面(裏面)には,半田バンプが形成されている。また,フレキシブル基板170の両面にも導体パターンが形成されている。さらに,各リジッド基板には,それぞれの基板を貫通するビアが形成されている。また,リジッド基板180,183のパターン面上には,ソルダレジスト195およびNi/Auめっき層193が形成されている。
【0042】
そして,リジッド部10では,リジッド基板181の裏面と,フレキシブル基板170とが対向するように配置される。両基板の間には,接着シート164が配置される。同様に,リジッド基板182の裏面と,フレキシブル基板170とも対向するように配置される。また,リジッド基板180の裏面と,リジッド基板181のパターン面とが対向するように配置される。両基板の間にも,接着シート163が配置される。同様に,リジッド基板183の裏面と,リジッド基板182のパターン面とも対向するように配置される。一方,リジッド部130では,リジッド基板180の裏面と,フレキシブル基板170とが対向するように配置される。両基板の間には,接着シート163が配置される。同様に,リジッド基板183の裏面と,フレキシブル基板170とも対向するように配置される。なお,リジッド基板180,183のパターン面上には,厚みを合わせるためのダミー板90,91が配置される。
【0043】
次に,図14(B)に示すように重ね合わせられた基板をプレスする。これにより,リジッド基板180,181,182,183とフレキシブル基板170とが一体化し,リジッドフレキ基板である配線板300が製造される。また,プレス時に接着シート164が半田バンプ198により突き破られるため,フレキシブル基板170のパターン層Wと,リジッド基板181の半田バンプ198とが導通する。また,リジッド基板181のパターン層Vと,リジッド基板180の半田バンプ199とも導通する。同様に,フレキシブル基板170のパターン層Xと,リジッド基板182の半田バンプとも導通する。また,リジッド基板182のパターン層Yと,リジッド基板183の半田バンプとも導通する。従って,配線板300のリジッド部10の各パターン層は互いに導通する。
【0044】
次に,図14(A)に示したリジッド基板181の製造プロセスについて図15を基に説明する。リジッド基板181は,配線板300のリジッド部10のパターン層Vを有する基板である。なお,リジッド部10のパターン層Yを有するリジッド基板182も同様の製造プロセスにより製造される。リジッド基板181は,図15(A)に示すような両面銅張積層板を出発材として製造される。この積層板は,銅箔184,186と樹脂板185とを有している。
【0045】
まず,図15(B)に示すようにウィンドウレーザ法等により銅箔186を底とする有底穴212が形成される。その後,めっき処理を行うことによりビア212が形成される。その後,図15(C)に示すように銅箔184,186に対してパターニングが行われる。その後,図15(D)に示すように半田めっき処理を行わない面上をマスクする。その後,図15(E)に示すように半田めっき処理を行うことにより,半田層198が形成される。その後,マスクした部分を剥離する。これにより,図15(F)に示すように半田バンプ198が形成されたリジッド基板181が製造される。
【0046】
次に,図14(A)に示したリジッド基板180の製造プロセスについて図16を基に説明する。リジッド基板180は,配線板300のリジッド部10のパターン層Uおよびリジッド部30のパターン層Vを有する基板である。なお,リジッド部10のパターン層Zおよびリジッド部30のパターン層Yを有するリジッド基板183も同様の製造プロセスにより製造される。リジッド基板180は,図16(A)に示すようにリジッド基板181を出発材として製造される。すなわち,この出発材には,半田バンプ199およびビア211が形成されている。
【0047】
まず,図16(B)に示すようにパターン面上にソルダレジスト195が形成される。なお,ソルダレジスト195は,Ni/Auめっき層193が形成される位置には形成されない。その後,図16(C)に示すようにNi/Auめっき処理を行うことにより,ソルダレジスト195が形成されていないパターン面上にNi/Auめっき層193が形成される。これにより,パターン面がソルダレジスト195およびNi/Auめっき層193に保護されたリジッド基板180が製造される。
【0048】
次に,図14(A)に示したフレキシブル基板170の製造プロセスについて図17を基に説明する。フレキシブル基板170は,配線板300のリジッド部10のパターン層W,Xを有する基板である。フレキシブル基板170は,図17(A)に示すように両面銅張積層板を出発材として製造される。この積層板は,銅箔172,173と樹脂板174とを有している。
【0049】
まず,図17(B)に示すように積層板に貫通穴213が形成される。その後,めっき処理を行うことによりビア113が形成される。その後,図17(C)に示すように銅箔172,173に対してパターニングが行われる。最後に,図17(D)に示すようにカバーレイ171が貼付される。なお,カバーレイ171は,あらかじめ不要な部分が切り取られている。これにより,ビア213を有するフレキシブル基板170が製造される。
【0050】
なお,本形態の各リジッド基板はパターン層を片面のみに有しているが,両面に有していてもよい。例えば,図18に示すようにリジッド基板181のパターン層Vの反対面にパターン層Sが形成されていてもよい。この場合には,パターン層S,W間に樹脂層167を形成する。この樹脂層167は,パターン層Sとパターン層Wとを絶縁するためにある程度の厚みがある。そして,パターン層Sとパターン層Wとを導通させるためには,樹脂層167を突き抜ける程の大きさの外向きの半田バンプ198をいずれかの基板に形成しておく必要がある。
【0051】
以上詳細に説明したように第3の形態では,表面のパターン層を導通させるためのビア211,212,213,214,215が面内方向に対して異なった位置に配置されている。このような場合であっても,ビア同士は導通している。すなわち,接続箇所に半田バンプを形成し,当該半田バンプの場所でビア同士が導通している。これにより,種々の層間接続が可能であり,基板設計の自由度がより広い。
【0052】
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,実施の形態のフレキシブル基板は両面にパターン層を有する2層板であるが,基板内部に幾つかのパターン層を有していてもよい。
【0053】
また,本発明のリジッドフレキ基板は,図19に示すようにキャパシタ410,抵抗420,インダクタ430,LSI440等の電子部品を埋め込んでもよい。このリジッドフレキ基板を製造するには,リジッド基板に電子部品をあらかじめ埋め込んだ後にプレスを行うようにする。これにより,より多彩な回路構成をもつ配線板が得られる。
【0054】
また,本発明のリジッドフレキ基板は,図20に示すようにS字構造パッケージ310と重ね合わせてもよい。なお,S字構造パッケージ310は,図21に示すようにS字型に折り曲げられたフレキシブル基板460,461と,電子部品パッケージ441,442と,放熱板450とを有するものである。このS字構造パッケージ310においても,フレキシブル基板460にビア412等,フレキシブル基板461にビア411等をあらかじめ形成しておいた後に,各フレキシブル基板を湾曲させつつこれらの基板を重ね合わせ,プレスする。これにより製造されるS字構造パッケージもプレス後に層間接続等のためのめっき工程等が不要であり,工程リードタイムが短い。
【0055】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば,基板設計の自由度が広く,生産性が高く,歩留りがよく,工程リードタイムが短い配線板およびその製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の形態に係るリジッドフレキ基板を示す図である。
【図2】第1の形態に係るリジッドフレキ基板の製造プロセスを示す図である。
【図3】第1の形態に係るリジッド基板の製造プロセスを示す図である。
【図4】第1の形態に係るフレキシブル基板の製造プロセスを示す図である。
【図5】第2の形態に係るリジッドフレキ基板を示す図である。
【図6】第2の形態に係るリジッドフレキ基板の製造プロセスを示す図である。
【図7】第2の形態に係るリジッド基板に形成されたビアを示す図である。
【図8】第2の形態に係るリジッド基板(第2層,第5層)の製造プロセスを示す図である。
【図9】第2の形態に係るリジッド基板(第1層,第6層)の製造プロセスを示す図である。
【図10】第2の形態に係るフレキシブル基板(第3層,第4層)の製造プロセスを示す図である。
【図11】従来の形態に係るフレキシブル基板の製造プロセスを示すフローチャートである。
【図12】第2の形態に係るフレキシブル基板の製造プロセスを示すフローチャートである。
【図13】第3の形態に係るリジッドフレキ基板を示す図である。
【図14】第3の形態に係るリジッドフレキ基板の製造プロセスを示す図である。
【図15】第3の形態に係るリジッド基板(第2層,第5層)の製造プロセスを示す図である。
【図16】第3の形態に係るリジッド基板(第1層,第6層)の製造プロセスを示す図である。
【図17】第3の形態に係るフレキシブル基板(第3層,第4層)の製造プロセスを示す図である。
【図18】第3の形態に係るリジッド基板(両面パターン層)を示す図である。
【図19】電子部品が埋め込まれたリジッドフレキ基板を示す図である。
【図20】S字構造パッケージと組み合わせたリジッドフレキ基板を示す図である。
【図21】S字構造パッケージを示す図である。
【図22】従来の形態に係るリジッドフレキ基板を示す図である。
【図23】従来の形態に係るリジッドフレキ基板の製造プロセスを示す図である。
【符号の説明】
10,30 リジッド部
20 フレキシブル部
40 フレキシブル基板
50,51 リジッド基板
Claims (3)
- リジッド部分とフレキシブル部分とを有する配線板において,
あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分のみを構成するリジッド基板と,あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分とフレキシブル部分とを構成するフレキシブル基板とを重ね合わせて一体化させたものであり,
前記リジッド基板の層間接続部と前記フレキシブル基板の層間接続部とが導通したスタック箇所を有することを特徴とする配線板。 - 請求項1に記載する配線板において,
2箇所以上のリジッド部分を有し,
あるリジッド部分と他のリジッド部分とでリジッド基板の重ね合わせ構成が異なることを特徴とする配線板。 - リジッド基板とフレキシブル基板とを重ね合わせてなる配線板の製造方法において,
あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分のみを構成するリジッド基板と,あらかじめ層間接続部が形成されるとともにリジッド部分とフレキシブル部分とを構成するフレキシブル基板とを重ね合わせる重合せ工程と,
前記重合せ工程にて重ね合わせられた基板をプレスすることで,リジッド基板とフレキシブル基板とを一体化させるプレス工程とを有し,
前記重合せ工程では,前記プレス工程後の基板が前記リジッド基板の層間接続部分と前記フレキシブル基板の層間接続部分とを導通するスタック箇所を有するように重ね合わせることを特徴とする配線板の製造方法。
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