JP2007129153A - リジッドフレックス多層プリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】フレックス部の配線パターンの保護層としてフレックス基板のベース基板を利用した場合においても、スルーホール等の接続信頼性を確保することができる薄型のリジッドフレックス多層プリント配線板の提供。
【解決手段】フレックス部に位置する配線パターンの保護層として、複数積層されているフレックス基板のベース基板を用いたリジッドフレックス多層プリント配線板であって、当該フレックス基板が、リジッド部においては積層プレス工程後に柔軟性を有しない接着剤を介して積層されていると共に、フレックス部においては積層プレス工程後においても柔軟性を有する接着剤を介して積層されているリジッドフレックス多層プリント配線板。
【選択図】図１

Description

本発明はリジッドフレックス多層プリント配線板に関し、特に、スルーホール等の接続信頼性に優れる薄型のリジッドフレックス多層プリント配線板に関する。

従来のリジッドフレックス多層プリント配線板としては、図４に示した構成のものが既に知られている（例えば、特許文献１参照）。

即ち、当該リジッドフレックス多層プリント配線板Ｐｂは、フレックス部Ｆに配置されたベース基板１と、当該ベース基板１と同層で、且つリジッド部Ｒに配置された積層プレス工程後に柔軟性を有しない接着剤６（以降これを「硬性接着剤６」と呼ぶことにする）と、当該ベース基板１と硬性接着剤６の表裏に積層された配線パターン４と、当該配線パターン４を保護するカバーレイ１０（「接着材料５ａ」を含む）と、リジッド部Ｒに硬性接着剤６を介して積層された両面に配線パターン４を有するリジッド基板９と、各層の配線パターン４間を接続するスルーホール７とからなり、伸縮性の高いベース基板１をリジッド部Ｒに延在させない構成とすることによって、リジッド部Ｒに形成される配線パターン４の位置ズレを抑制し、高密度配線化を向上させるというものである。

しかし、上記構成においては、フレックス部Ｆに位置する配線パターン４を保護するカバーレイ１０がリジッド部Ｒにまで延在しているため、当該リジッドフレックス多層プリント配線板Ｐｂの薄型化を図ることができなかった。また、カバーレイ１０の接着材料５ａ（例えば、アクリロニトリルブタジエンゴム／エポキシ樹脂系等）の線膨張係数が大きいため、スルーホール７の接続信頼性が低くなってしまうというものであった。

そこで、当該カバーレイ１０を不要にしたリジッドフレックス多層プリント配線板として、図５に示した構成のものも既に報告されている（例えば、特許文献２参照）。

即ち、当該リジッドフレックス多層プリント配線板Ｐｃは、ベース基板１の表裏に配線パターン４が形成された２枚のフレックス基板３と、当該２枚のフレックス基板３を接着する接着材料５ａと、当該フレックス基板３のリジッド部Ｒに相当する部位に接着材料５ａを介して積層されたリジッド基板９と、当該リジッド基板９に形成されている配線パターン４を保護するソルダーレジスト８とを備えた構成からなり、複数積層されている当該フレックス基板３のフレックス部Ｆにおける外層には配線パターン４を形成せず、当該ベース基板１をフレックス部Ｆに形成されている配線パターン４の保護層として利用したものである。

このような構成とすることによって、従来フレックス部Ｆの配線パターン４を保護していたカバーレイ１０を省略することができるため、薄型化、製造工程の短縮、及び製造コストの低減化等を図ることができる。

しかし、上記構成においても、以下のような不具合があった。

即ち、２枚のフレックス基板３を接着する接着材料５ａとして、変性アクリル樹脂系、アクリロニトリルブタジエンゴム／エポキシ樹脂系などの接着フィルムや、これらの樹脂をガラス繊維に含浸したプリプレグなどが挙げられているが、上記接着フィルムを用いた場合には、Ｚ方向の線膨張係数の高い当該接着フィルム（例えば、プリプレグが６０ppm／℃程度であるのに対し、当該接着フィルムは２００〜２５０ppm／℃程度である）がリジッド部Ｒに延在するため、当該リジッド部Ｒにスルーホールやブラインドバイアホール（図示せず）を形成した場合に、これらの接続信頼性が低下してしまい、また、プリプレグを用いた場合には、スルーホール等の接続信頼性は確保できるものの、フレックス部Ｆの屈曲性を低下させてしまうというものであった。
特開平７−９４８３５号公報 特開平９−９２９８０号公報

本発明は、上記不具合を解消するためになされたもので、フレックス部の配線パターンの保護層としてフレックス基板のベース基板を利用した場合においても、スルーホール等の接続信頼性を確保することができる薄型のリジッドフレックス多層プリント配線板を提供することを課題とする。

本発明は、フレックス部に位置する配線パターンの保護層として、複数積層されているフレックス基板のベース基板を用いたリジッドフレックス多層プリント配線板であって、当該フレックス基板が、リジッド部においては積層プレス工程後に柔軟性を有しない接着剤を介して積層されていると共に、フレックス部においては積層プレス工程後においても柔軟性を有する接着剤を介して積層されていることを特徴とするリジッドフレックス多層プリント配線板により上記課題を解決したものである。

本発明によれば、線膨張係数の高い接着フィルムがリジッド部に存在しないため、リジッド部に形成されるスルーホール等の接続信頼性を確保した薄型のリジッドフレックス多層プリント配線板を提供することができる。

本発明リジッドフレックス多層プリント配線板の実施の形態を、図１（ｆ）を用いて説明する。尚、従来技術と同じ部位には、同じ符号を付すようにした。

図１（ｆ）は、本発明のリジッドフレックス多層プリント配線板の概略断面図を示したもので、当該リジッドフレックス多層プリント配線板Ｐは、ベース基板１の表裏に配線パターン４が形成された２枚のフレックス基板３と、当該各フレックス基板３に形成されている配線パターン４間を接続するスルーホール７と、リジッド部Ｒの外層に形成されている配線パターン４を保護するソルダーレジスト８とを備えた構成からなり、かつ上記２枚のフレックス基板３は、当該フレックス部Ｆにおいては軟性接着剤５（積層プレス工程後においても柔軟性を有する接着剤）を介して積層されていると共に、当該リジッド部Ｒにおいては硬性接着剤６（積層プレス工程後に柔軟性を有しない接着剤）を介して積層されており、更に、２枚積層されている当該フレックス基板３のフレックス部Ｆにおける外層には配線パターン４が形成されておらず、また、当該フレックス基板３のベース基板１はフレックス部Ｆに形成されている配線パターン４の保護層として利用されている。

続いて、上記リジッドフレックス多層プリント配線板Ｐの製造工程を、図１を用いて説明する。

まず、図１（ａ）に示したように、ベース基板１の表裏に銅箔などの金属箔２が積層されたフレックス基板３を用意し、サブトラクティブ法等の手法により、図１（ｂ）に示したように、内層側となる面に配線パターン４を形成する。

ここで、当該フレックス基板３としては、金属箔２（または配線パターン４）とベース基板１とが接着剤を介して積層された３層フレキ、または、接着剤を介さないで直接積層された２層フレキのいずれを使用しても構わないが、耐熱性やフレックス部Ｆの屈曲性、及びスルーホールやブラインドバイアホールの接続信頼性等の観点から上記２層フレキを用いることが好ましい。

次に、図１（ｃ）に示したように、内層側に形成された配線パターン４の後にフレックス部Ｆとなる部分に、軟性接着剤５を配置する。

ここで、当該軟性接着剤５としては、アクリル、ウレタン、エポキシ、ポリイミド等からなる接着剤が挙げられるが、高耐熱性、高屈曲性の観点からポリイミド、特に熱可塑性ポリイミドを用いることが好ましい（例えば、ウレタン、アクリル系の接着剤は屈曲性が高い反面、耐熱性が劣り、部品実装時に膨れなどのトラブルが発生することがあり、また、エポキシ系の接着剤に関しては、耐熱性は比較的優れているものの、屈曲性に劣る傾向にあった。これに対し、ポリイミド系接着剤は、耐熱性、屈曲性が共に優れており、特に、熱可塑性ポリイミドは、取り扱いが容易なため、当該軟性接着剤５として最も適した接着剤といえる）。

次に、図１（ｄ）に示したように、当該軟性接着剤５に対応した開口部６ａを有する硬性接着剤６を、後にリジッド部Ｒとなる部分に配置するとともに、上記と同様に内層側の面に配線パターン４が形成されたフレックス基板３をもう一枚用意して、各フレックス基板３の配線パターン４が対向するように配置し、次いで、図１（ｅ）に示したように、積層プレス工程により一体化形成を行なう。

次に、サブトラクティブ法によりフレックス部Ｆを除いた外層、即ちリジッド部Ｒの外層に配線パターン４を形成するとともに、各層の配線パターン４間を接続するスルーホール７を形成し、次いで、外層の配線パターン４を保護するソルダーレジスト８を形成した後、外径加工を行なうことによって、図１（ｆ）のリジッドフレックス多層プリント配線板Ｐを得る。

上記実施の形態においては、軟性接着剤５をフレックス部Ｆにのみ形成しているが、図２に示したように、リジッド部Ｒに形成されるスルーホール７などに干渉しない範囲でリジッド部Ｒに延在させるのが、フレックス部Ｆを屈曲させた際の応力をフレックス部Ｆとリジッド部Ｒとの境界部に集中させないという点で好ましい。

また、上記実施の形態においては、両面に配線パターン４が形成されたフレックス基板３を２枚積層した４層のリジッドフレックス多層プリント配線板Ｐとしているが、構成としてはこの限りでなく、図３に示した６層のリジッドフレックス多層プリント配線板Ｐａのように、必要に応じて構成を変更することも可能である。

因に、図３に示したリジッドフレックス多層プリント配線板Ｐａは、図１（ｆ）に示したリジッドフレックス多層プリント配線板Ｐの硬性接着剤６の位置に、両面に配線パターン４が形成されたリジッド基板９を配置し、次いで、当該リジッド基板９の表裏に硬性接着剤６を配置した後、２枚のフレックス基板３を積層したものである。

このようにフレックス基板３を最外層に配置する構成とすれば、リジッド部Ｒに所望の数のビルドアップ層を積層した際、層間絶縁接着剤（図３においては、「硬性接着剤６」に相当）の樹脂がフレックス部Ｆに流れ出るのを防止することができるため、当該層間絶縁接着剤として高価なローフロープリプレグ等を用いずとも、容易にフレックス部Ｆの屈曲性を確保することができる。

本発明リジッドフレックス多層プリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。 本発明リジッドフレックス多層プリント配線板の他の構成例を示す概略断面説明図。 本発明リジッドフレックス多層プリント配線板の更に他の構成例を示す概略断面説明図。 従来のリジッドフレックス多層プリント配線板の構成例を示す概略断面説明図。 従来の他のリジッドフレックス多層プリント配線板の構成例を示す概略断面説明図。

符号の説明

１：ベース基板
２：金属箔
３:フレックス基板
４：配線パターン
５：軟性接着剤
５ａ：接着材料
６：硬性接着剤
６ａ：開口部
７：スルーホール
８：ソルダーレジスト
９：リジッド基板
１０：カバーレイ
Ｐ，Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ：リジッドフレックス多層プリント配線板
Ｒ：リジッド部
Ｆ：フレックス部

Claims (5)

1. フレックス部に位置する配線パターンの保護層として、複数積層されているフレックス基板のベース基板を用いたリジッドフレックス多層プリント配線板であって、当該フレックス基板が、リジッド部においては積層プレス工程後に柔軟性を有しない接着剤を介して積層されていると共に、フレックス部においては積層プレス工程後においても柔軟性を有する接着剤を介して積層されていることを特徴とするリジッドフレックス多層プリント配線板。
2. 当該フレックス基板が、最外層に積層されていることを特徴とする請求項１に記載のリジッドフレックス多層プリント配線板。
3. 当該フレックス基板が、ベース基板と当該ベース基板上に形成される配線パターンとの間に接着剤を介さない２層フレキからなることを特徴とする請求項１又は２記載のリジッドフレックス多層プリント配線板。
4. 積層プレス工程後においても柔軟性を有する接着剤が、リジッド部に形成されるスルーホール及び／又はブラインドバイアホールに干渉しない範囲で当該リジッド部に延在していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のリジッドフレックス多層プリント配線板。
5. 積層プレス工程後においても柔軟性を有する接着剤が、ポリイミドからなることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のリジッドフレックス多層プリント配線板。

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