JP2007273654A - フレキシブル回路基板、フレキシブル回路基板の製造方法および電子機器 - Google Patents

フレキシブル回路基板、フレキシブル回路基板の製造方法および電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】 不良率が低く、作業性に優れ、かつ接続信頼性にも優れる電子部品内蔵フレキシブル回路基板、その製造方法を提供すること。上記に記載のフレキシブル回路基板を有する電子機器を提供すること。
【解決手段】 本発明のフレキシブル回路基板は、フレキシブル部と、リジット部とを有するフレキシブル回路基板であって、前記リジット部は、第1基材と第1導体回路とを有する第1基板と、内層基材と内層回路と有するコア基板と、第2基材と第2導体回路とを有する第2基板とが、この順に接合され、前記第1導体回路が表面に位置するように積層され、前記コア基板が前記電子部品を収納する空間部を有しており、前記空間部に前記電子部品が配置され、前記第1基板を貫通する突起電極を有し、前記電子部品と前記第1導体回路とが突起電極を介して電気的に接続されている。
【選択図】 図5

Description

本発明は、フレキシブル回路基板、フレキシブル回路基板の製造方法および電子機器に関する。
携帯機器の高機能化や大量の情報を高速送受信するデジタル機器において、小型化、軽量化、薄型化等の要求に応えるために、デジタル機器に用いられる配線板の高精細化や多層化が進んでいる。
特に、配線板に配置される電子部品間の配線長を短縮化することによる高速伝送化は、電気特性の改善に有効である。さらに、表面実装面積の効率を改善する手段として、内蔵可能な電子部品は配線板の内部へと取り込まれていき、電子部品を内蔵した配線板の製品化が始まっている(例えば、特許文献1参照)。
この電子部品を内蔵する方法としては、電子部品を配線板内に埋め込む方法と、配線パターンを作製する際に配線板内に電子部品を作りこむ方法とに大きく分けられる。
ここで、電子部品を配線板内に埋め込む方法では、電子部品を予め半田や導電性接着剤で接続した後に、電子部品を内蔵させる。
電子部品を配線板内に埋め込む方法では、配線板を構成する基板に、予め電子部品を実装しておく必要があり、その後のプロセスが長く、製造途中で不良が発生しやすい場合があった。そのため、歩留が低下し、かつ実装に使った電子部品も一緒に不良となってしまう場合があった。
一方、配線パターンを作製する際に配線板内に電子部品を作りこむ方法は、高精度な技術が必要となり、導体層の厚さや誘電体等の作製精度により、電気特性が大きく影響を受けるものであった。さらに、電子部品を内蔵後の配線板を表面実装する際のリフロー熱により、内蔵後の電子部品の特性も影響を受け易かった。
特開2005−45228号公報
本発明の目的は、不良率が低く、作業性に優れ、かつ接続信頼性にも優れる電子部品内蔵フレキシブル回路基板、その製造方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、上記に記載のフレキシブル回路基板を有する電子機器を提供することにある。
このような目的は、下記(1)〜(8)に記載の本発明により達成される。
(1)フレキシブル部と、リジット部とを有するフレキシブル回路基板であって、前記リジット部は、第1基材と第1導体回路とを有する第1基板と、内層基材と内層回路と有するコア基板と、第2基材と第2導体回路とを有する第2基板とが、この順に接合され、前記第1導体回路が表面に位置するように積層され、前記コア基板が前記電子部品を収納する空間部を有しており、前記空間部に前記電子部品が配置され、前記第1基板を貫通する突起電極を有し、前記電子部品と前記第1導体回路とが突起電極を介して電気的に接続されていることを特徴とするフレキシブル回路基板。
(2)前記第1導体回路と前記内層回路とが突起電極で電気的に接続されているものである上記(1)に記載のフレキシブル回路基板。
(3)前記第2基板を貫通する突起電極を有し、前記第2導体回路と前記内層回路とが該突起電極で電気的に接続されているものである上記(1)または(2)に記載のフレキシブル回路基板。
(4)前記電子部品は、半導体素子である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のフレキシブル回路基板。
(5)前記突起電極は、銅ポストと、該銅ポストの先端部を覆う半田と、で構成されているものである上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の回路基板。
(6)上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の回路基板は、可撓性を有する部分を有することを特徴とするフレキシブル回路基板。
(7)フレキシブル部と、リジット部とを有する電子部品内蔵フレキシブル回路基板を製造する方法であって、第1基材と第1導体回路とを有する第1基板と、コア基材とコア回路とを有し、前記電子部品を収納し得る空間部を有するコア基板とを積層し、第2基材と第2導体回路とを有する第2基板を積層する前に、前記電子部品を前記空間部に配置し、前記第1基板、前記コア基板および前記第2基板を接合すると共に、電子部品と前記第1基板および前記第2基板との電気的接続を行うことを特徴とするフレキシブル回路基板の製造方法。
(8)上記(1)ないし(6)のいずれかに記載のフレキシブル回路基板を有することを特徴とする電子機器。
本発明によれば、不良率が低く、作業性に優れ、かつ接続信頼性にも優れる電子部品内蔵フレキシブル回路基板を提供することができる。
また、本発明によれば、上記に記載のフレキシブル回路基板を有する電子機器を提供することができる。
以下、本発明のフレキシブル回路基板、フレキシブル回路基板の製造方法および電子機器に関する。
本発明のフレキシブル回路基板は、フレキシブル部と、リジット部とを有するフレキシブル回路基板であって、前記リジット部は、第1基材と第1導体回路とを有する第1基板と、内層基材と内層回路と有するコア基板と、第2基材と第2導体回路とを有する第2基板とが、この順に接合され、前記第1導体回路が表面に位置するように積層され、前記コア基板が前記電子部品を収納する空間部を有しており、前記空間部に前記電子部品が配置され、前記第1基板を貫通する突起電極を有し、前記電子部品と前記第1導体回路とが突起電極を介して電気的に接続されていることを特徴とする。
また、本発明のフレキシブル回路基板の製造方法は、フレキシブル部と、リジット部とを有する電子部品内蔵フレキシブル回路基板を製造する方法であって、第1基材と第1導体回路とを有する第1基板と、内層基材と内層回路とを有し、前記電子部品を収納し得る空間部を有するコア基板と、第2基材と第2導体回路とを有する第2基板とが積層される前に、前記電子部品を前記空間部に配置し、前記第1基板、前記コア基板および前記第2基板との接合すると共に、電子部品と前記第1基板および前記第2基板または第1基板と第2基板との電気的接続を行うことを特徴とする。
また、本発明の電子機器は、上記に記載のフレキシブル回路基板を有することを特徴とする。
まず、フレキシブル回路基板の製造方法およびフレキシブル回路基板について説明する。
図1〜図4、本発明のフレキシブル回路基板を製造例の一例を示す断面図である。
(第1基板)
図1に示す工程で第1基板10を製造する。
図1に示すように、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂を硬化させた絶縁材等からなる基材11の一方の面に銅箔等の導体層12が形成されている積層体111を用意する(図1a)。基材11と導体層12との間には、導体接続の妨げとなるスミアの発生を防ぐため、導体層12と基材11とを貼り合わせるための接着剤層は存在しない方が好ましいが、接着剤を使い貼りあわせたものでもよい。
基材11の導体層12が形成されているのと反対側の面からレーザー等を用いて開口部112(図1b)を形成し、更に、過マンガン酸カリウム水溶液によるウェットデスミアまたはプラズマによるドライデスミア等の方法により、開口部112内に残存している樹脂を除去する。これにより、層間接続の信頼性をより向上できる。
開口部112の径は、特に限定されないが、20〜200μmが好ましく、特に25〜100μmが好ましい。前記範囲内であると、特にレーザー加工タクト、開口径精度および高密度配線性に優れる。
この開口部112内に導体ポスト13が基材11の面から突出するまで形成する(図1c)。
導体ポスト13の形成方法としては、ペーストまたはメッキ法等で銅ポスト131を形成し、金属または合金にて被覆層132を形成する。銅ポスト131の高さとしては、特に限定されないが、基材11表面から高さ2〜30μmが好ましく、特に5〜20μmが好ましい。前記金属としては、錫からなることが好ましい。合金としては錫、鉛、銀、亜鉛、ビスマス、アンチモン、銅から選ばれた少なくとも2種類以上の金属で構成される半田であることが好ましい。例えば錫−鉛系、錫−銀系、錫−亜鉛系、錫−ビスマス系、錫−アンチモン、錫−銀−ビスマス系、錫−銅系等があるが、半田の金属組合せや組成に限定されず、最適なものを選択すればよい。厚さは、特に限定されないが、2μm以上が好ましく、特に5〜20μmが好ましい。厚さが前記下限値未満であると層間の接続の信頼性が低下する場合があり、前記上限値を超えると導体ポストの高さバラツキが大きくなり層間の接続信頼性が低下する場合がある。
次に、基材11の片面にある導体層12をエッチングにより配線パターン121を形成する(図1(d))。
そして、層間接着剤層14(例えば、フラックス機能付き接着剤)を形成する。この層間接着剤層14(フラックス機能付き接着剤層)は、印刷法により基材11に層間接着剤層14を塗布する方法等があるが、シート状になった接着剤を基材11にラミネートする方法により形成してもよい。最後に、多層部のサイズに応じて切断し、第1基板10を得る(図1(e))。
なお、先に回路を形成し、引き続きビアを形成し、導体ポストを形成してもよい。
第1基板10(基材11および導体層12の合計)の厚さは、特に限定されないが、0.01〜0.30mmが好ましく、特に0.02〜0.18mmが好ましい。厚さが前記範囲内であると、特に導体ポスト形成の作業性が短くでき、生産性に優れる。さらに、第1基板11の厚さが薄いものを選択する場合、基板全体の厚さも薄くできる。
(第2基板)
第2基板20は、図2に示すように、上述の第1基板と同様の方法で得ることができる。
すなわち、基材21の一方の面に銅箔等の導体層22が形成されている積層体211の用意(図2a)、開口部212の形成(図2b)、導体ポスト23の形成(図2c)、配線パターン221の形成(図2d)、層間接着剤層24の形成および多層部のサイズに応じて切断し、第2基板10を得る(図2(e))。
第2基板20の厚さ(基材21および導体層22の合計)は、特に限定されないが、0.01〜0.30mmが好ましく、特に0.02〜0.18mmが好ましい。厚さが前記範囲内であると、第1基板11と同様に優れた特性を得ることができる。
(コア基板の形成)
図3に示す工程でコア基板30を製造する。
コア基板30は、その一部301がリジッド部を構成し、残部302がフレキシブル部を構成するものである。
コア基板30を加工する方法としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂を硬化させた絶縁材からなる基材31の両面に銅箔等の導体層32が形成された積層体311を用意する(図3a)。この際、基材31と導体層32との間には、導体接続の妨げとなるスミアの発生を防ぐため、導体層32と基材31とを貼り合わせるための接着剤層は存在しない方が好ましいが、接着剤を使い貼りあわせたものでも問題はない。
積層体311の一方の面側からレーザー等を用いて開口部312を形成する(図3b)。次に、開口部312をメッキ処理、導電ペースト等で充填してフィルドビア33とし、両面の導体層32を導通する(図3c)。
そして、両面の導体層32をエッチングにより配線パターン321を形成する(図3d)。
次に、フレキシブル部302に相当する部分の配線パターン321およびその他の所望の部位に表面被覆303(図3e)を施す。
表面被覆303は、例えばポリイミドのような樹脂、特に樹脂フィルムで構成されるもの、またこのような樹脂フィルムとその内側(基材31側)に位置する接着層とで構成されるもの等が挙げられるが、インクタイプのものを印刷して使用してもよい。
また、表面被覆303が樹脂フィルムと接着層で構成される場合、前記樹脂フィルムの厚さは、特に限定されないが、0.005〜0.15mmが好ましく、特に0.01〜0.05mmが好ましい。厚さが前記範囲内であると、フレキシブル部302の屈曲性に特に優れる。
前記接着層の厚さも特に限定されないが、成形後に配線パターン321と樹脂フィルムとの間が0.001〜0.025mmとなることが好ましく、特に0.002〜0.015mmとなることが好ましい。前記範囲内であると、フレキシブル部302の屈曲性に特に優れる。
次に、リジッド部301を構成する部分に、電子部品を収納する空間部5となる開口部5’を形成してコア基板30を得る(図3e)。開口部5’のサイズは、電子部品が収納できるサイズであれば特に限定されないが、電子部品の外形寸法より0.05〜5.0mm大きいものが好ましく、特に0.1〜3.0mmが好ましい。開口部5’のサイズが前記上限値を超えると回路を配置できる部分が減るため、高密度配線が難しくなる場合がある。また、開口部5’のサイズが前記下限値未満であると、電子部品の配置に高位置精度が要求され、配置が困難となる場合がある。よって前記範囲内であると、特に高密度配線と電子部品の配置位置精度の両立が図れる。
開口部5’を形成する方法としては、例えば金型で打ち抜く方法、ルーターによる外形加工法等が挙げられる。これらの中でも金型で打ち抜く方法が好ましい。これにより、安価で、開口部位置精度も良好な基板を得ることができる。
コア基板30の厚さ(基材31および導体32の合計)は、特に限定されないが、0.025〜0.15mmが好ましく、特に0.03〜0.10mmが好ましい。厚さが前記範囲内であると、フレキシブル部302の屈曲性に特に優れる。
(フレキシブル回路基板の製造)
次に、上述の第1基板10と、第2基板20と、コア基板30とを用いたフレキシブル回路基板の製造について説明する。
まず、図4に示すように、第1基板10と、コア基板30のリジッド部301とを重ね、リジッド部301の開口部5’に電子部品4を仮搭載する。
続いて、第2基板20を重ねる。これにより、空間部5に電子部品4が設置された状態となる(図5)。
次に、第1基板10、コア基板30および第2基板20を、仮止めピンを用いて位置決めして、一部を熱融着して仮積層する。
そして、仮積層したフレキシブル回路基板を熱プレスにて積層すると同時に、導体ポスト13の被覆層132部分を構成している金属または合金層の融点以上(例えば融点より20〜40℃程度高温側)まで加熱し、第1基板10、コア基板300および第2基板20の層間を接続すると共に、第1基板10と電子部品4との電気的接続を行い、フレキシブル回路基板6を得る。このように、フレキシブル回路基板6では、電子部品4と基板(例えば第1基板10)との接続を、基板の導体層31が形成されている面と反対側の面ですることができるため、基板と電子部品4との接続が、絶縁層を挟む状態でできる。そのため絶縁性が特に優れる。さらに、電子部品4は接続ポストと導体層の両側に配置することもできるため設計の自由度が高い。
また、ポストで部品と接続するため大きな実装パッドも不要になり高密度実装性に優れる。
熱プレスする温度および圧力等は、特に限定されない。具体的にプレス温度は、はんだの融点以上の220〜300℃が好ましく、特に240〜280℃が好ましい。
また、具体的にプレス圧力は、0.1〜5MPaが好ましく、特に0.5〜3MPaが好ましい。
また、プレス時間は、上述の温度、圧力で0.5〜60分間が好ましく、特に1〜30分間が好ましい。
この熱プレスする際には、層間接着剤層14、24(フラックス機能付き接着剤層)はその特殊機能により導体32と導体ポスト13の表面をフラックス機能により清浄化することができ、導体32と被覆層132間で合金接合を形成し、安定した層間接続を形成することができる。
なお、本実施形態では、電子部品4と基板との電気的接続を第1基板10とで行ったが、これに限定されず、電子部品4と基板との電気的接続を第2基板20から行っても良い。
このようにして、電子部品4を内蔵するフレキシブル回路基板6を得ることができる(図6)。
図6に示すように、フレキシブル回路基板6は、その内部に電子部品4を内蔵している。
電子部品4は、導体ポスト13を介して第1基板10と電気的に接続されている。
電子部品4の周囲は、層間接着剤層14で覆われるようになっている。
コア基板30と、第2基板20とは、導体ポスト23を介して電気的に接続されている。
フレキシブル回路基板6は、上述したように配線パターンを作製する際にフレキシブル回路基板6内に電子部品4を配置するので、予め電子部品を配置した後の工程において不良が発生することが無い。さらに、上述のフレキシブル回路基板6の製造方法では、電子部品4が収納される部分(空間部5)を予め打ち抜いているので電子部品の配置に高度な技術を要求されること無く、電子部品4を内蔵するフレキシブル回路基板6を容易に製造することができるようになる。
電子部品4を内蔵しているのでフレキシブル回路基板6は、「電子部品が実装されていた部分を回路配線に利用できるようになる」ため、高密度の実装が可能となる特徴を有している。
また、フレキシブル回路基板6は、フレキシブル部302により屈曲性を有する部分を有している。本実施の形態では、コア基板30から延出している部分(図3または図4の302)で屈曲性が得られていたが、これに限定されず、例えば第1基板10、第2基板20のどれか一つまたは複数の基板から独立して延出している部分を有することで屈曲性を得ても良い。このフレキシブル部302が入ることで、これまでは基板間の接続に必要であったコネクターを削除することができ、実装面積が広くなり、さらなる高機能化へも対応できる。さらに、全層ポリイミドにすることで、薄型化へも貢献できる。
なお、本実施の形態では、4層のフレキシブル回路基板について説明したが、5層、6層等の多層フレキシブル回路基板であっても構わない。また、電子部品が2つ以上の複数個搭載されるフレキシブル回路基板であっても構わない(図7〜図9)。
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
(実施例1)
1.第1基板の製造
厚さ40μmのガラス基材にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁基材に厚さ12μmの銅箔が付いた第1基材(住友ベークライト製 スミライトELC−4765)の絶縁基材側の面から、UVレーザーにより50μm径の開口部を形成し、ドライデスミア装置によりデスミアを行った。この開口部内に電解銅メッキを施し導体部材である銅ポストを銅箔のある反対面側の絶縁層表面より高さ10μmとした後、ろう接部材(半田メッキ、錫97.5重量%と銀2.5重量%とのブレンド物)を厚さ15μmで施し、導体ポストを形成した。次いで銅箔をエッチングし、配線パターンを形成した。次に、厚さ25μmの熱硬化性のフラックス機能付き接着剤シート(住友ベークライト製 層間接着シート)を真空ラミネーターにてラミネートした後、積層サイズ(120×170mm)に外形加工して、第1基板10を得た。
2.第2基板の製造
厚さ40μmのガラス基材にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁基材に厚さ12μmの銅箔が付いた第1基材(住友ベークライト製 スミライトELC−4765)の絶縁基材側の面から、UVレーザーにより50μm径の開口部を形成し、ドライデスミア装置によりデスミアを行った。この開口部内に電解銅メッキを施し導体部材である銅ポストを銅箔のある反対面側の絶縁層表面より高さ10μmとした後、ろう接部材(半田メッキ、錫97.5重量%と銀2.5重量%とのブレンド物)を厚さ15μmで施し、導体ポストを形成した。次いで銅箔をエッチングし、配線パターンを形成した。次に、厚さ25μmの熱硬化性のフラックス機能付き接着剤シート(住友ベークライト製 層間接着シート)を真空ラミネーターにてラミネートした後、積層サイズ(120×170mm)に外形加工して、第2基板20を得た。
3.コア基板の製造
厚さ25μmのポリイミド樹脂フィルムの絶縁基材の両面に厚さ12μmの銅箔が付いた第2基材b(コア基材)(三井化学製 NEX23FE(25T))を、ドリルによって穴明けしてスルーホールを形成した後、ダイレクトメッキおよび電解銅メッキにより表裏の電気的導通を行った。次に、銅箔をエッチングすることにより、配線パターンおよび導体部材である導体ポストを受ける電極部材であるパッドを形成した。
次に、フレキシブル部に相当する部分の配線パターンに、厚さ12.5μmのポリイミドに厚さ25μmのエポキシ樹脂系接着剤が予め塗布されたカバーレイフィルム(有沢製作所製 CVA0525)で表面被覆層を形成した。最後に、積層サイズ(120×170mm)に切断と電子部品を配置する開口部5‘を打ち抜きで形成し、コア基板30を得た。
4.フレキシブル回路基板の製造
(1)積層工程
第1の基板10、コア基板30と内蔵する電子部品4としてシート抵抗(厚み75μm:端子部めっき付)をコア基板の開口部5‘に配置し、第2の基板20をこの順に、位置合わせ用のピンガイド付き治具を用いてレイアップした。その後、スポットヒーターで部分的に200℃となるように加熱して、第1基板、コア基板、第2基板を部分的に仮接着して、位置決めを行った。
次に、真空式プレスで150℃、0.5MPaで60秒間加熱・加圧成形し、導体ポスト13、23が導体パッドと第2基板の導体ポスト23が内蔵部品の接続端子に接するまでプレス成形を行った。この際、導体パッドがあるコア基板の回路の周囲および電子部品の周囲に気泡無く、フラックス機能付き接着剤が充填されるようにした。
(2)接合工程
次いで、得られた積層体をプレスで次のような条件で加熱して導体部材である導体ポストと、電極部材であるパッドとをろう接部材である半田を介して接合した。
加熱の条件は、260℃以上で300秒間保持した。
ここで、接合時の圧力は1MPaで行った。半田を介した導体ポストとパッド、導体ポストと電子部品との接合は半田が溶融接合し、半田フィレットを形成していた。
(3)硬化工程
次に、フラックス機能付き接着剤を硬化させるために、180℃で60分間加熱し、接着剤層を硬化した。
(4)最外層の表面処理
外層の両表面に、液状レジスト(日立化成製 SR9000W)を印刷し、露光、現像することにより表面被膜を施し、開口部もあわせて形成した。次に、開口部に表面処理として金メッキを施し最終的に4層の多層フレキシブル回路基板を得た。
(実施例2)
電子部品と基板との接続を、電子部品と第1基板の導体ポストの一部および第2基板の導体ポストの一部とで行った以外は、実施例1と同様にした。
(実施例3)
第1基板とコア基板の間と第2基板とコア基板の間に厚さ25μmのポリイミド樹脂の絶縁基材に厚さ12μmの銅箔が付いた第3基板(宇部興産製 ユピセル SE1310)と第4基板(宇部興産製 ユピセル SE1310)の絶縁基材側の面から、UVレーザーにより50μm径の基材開口部を形成し、ドライデスミアによるデスミアを施した。孔径は、第1の基板、第2の基板共に同じ50μmとした。この基材開口部内に電解銅メッキを施し、導体部材である銅ポストを銅箔のある反対面側の絶縁基材表面より高さ10μmとした後、ろう接部材(半田メッキ、錫97.5重量%と銀2.5重量%とのブレンド物)を厚さ15μmで施し、導体ポストを形成した。次いで、銅箔をエッチングし、配線パターンを形成した。次に、厚さ25μmの熱硬化性のフラックス機能付き接着剤シート(住友ベークライト製 層間接着シート)を真空ラミネーターにてラミネートすることにより形成した後、積層部サイズ(120×170mm)に外形加工と電子部品を配置するコア層の開口部5‘と同じ位置部分に開口部を打ち抜きで形成し、第1基板とコア基板の間に第3基板、かつ第2基板とコア基板の間に第4基板を配置し6層基板とし、その開口部に電子部品としてシート抵抗(厚み100μm)を配置し、第2基板の導体ポスト23にて電子部品を接続した以外は実施例1と同様にした。
(実施例4)
電子部品4の厚みを75μmとし、コア基板と第4基板には部品を配置する開口部を設けず、第3基板のみ部品配置の開口部を設けコア基板と第1基板の間に電子部品を配置し、第1基板の導体ポストにて電子部品を接続した以外は実施例3と同様にした。
(比較例1)
コア基板の実装部分にはんだペーストで印刷し、電子部品4をリフローで実装した基板を作製する。次いで、第1基板、第3基板とコア基板、第4基板、第2基板の順に配置し、第3基板には電子部品が入る開口部が設けられている以外は、実施例4と同様にした。
各実施例および比較例で得られたフレキシブル回路基板について、以下の評価を行った。評価項目を内容と共に示す。得られた結果を表1に示す。
1.部品内蔵性能
部品内蔵性能は、熱衝撃試験(ホットオイル260℃10秒⇔常温20秒 100サイクル)を行い、その外観、及び導通抵抗を測定し、評価した。
◎:外観に異常がなく、基板の導通抵抗、および電子部品の抵抗値の初期値からの変化率が、±5%未満である。
○:外観に異常がなく、基板の導通抵抗、および電子部品の抵抗値の初期値からの変化率が、±5%以上で±8%未満である。
△:外観に異常がなく、基板の導通抵抗、および電子部品の抵抗値の初期値からの変化率が、±8%以上で±10%未満である。
×:外観に膨れ、剥がれ等の異常がある、または初期値からの変化率が±10%以上である。または、初期段階で導通が取れていない。
2.接続信頼性
接続信頼性は、150℃で1000時間処理した後、断面観察および、導通抵抗にて評価した。
◎:接合部に気泡は見られず、初期状態の抵抗値と処理後の基板と電子部品の抵抗値の変動が±5%未満である。
○:接合部に気泡は見られず、初期状態の抵抗値と処理後の基板と電子部品の抵抗値の変動が±5%以上で±8%未満である。
△:接合部に気泡は見られず、初期状態の抵抗値と処理後の基板と電子部品の抵抗値の変動が±8%以上で±10%未満である。
×:接合部に気泡が見られ、初期状態の抵抗値と処理後の基板と電子部品の抵抗値の変動が±10%以上である。または、初期段階で導通が取れていない。
3.密着性
密着性は、層間のピール強度JIS C 5016に準拠して評価した。
◎:1.0N/mm以上である。
○:0.7N/mm以上で1.0N/mm未満である。
△:0.5N/mm以上で0.7N/mm未満である。
×:0.5N/mm未満である。
4.耐熱性
耐熱性は、リフロー処理後の外観で評価した。リフローは、予備乾燥として120℃30分処理後に、ピーク温度260℃のリフロー処理を行った。
◎:気泡、膨れなどの異常なし
×:気泡、膨れが発生
5.作業性
積層工程(フレキシブル回路基板の製造工程)数について評価した。
工程数は1ステップでも少ない方がよい。
6.不良率
フレキシブル回路基板となる積層以降の工程での不良について、評価した。
◎:0%以上2%未満
○:2%以上5%未満
△:5%以上10%未満
×:10%以上
Figure 2007273654
表1から明らかなように、実施例1〜4で得られたフレキシブル回路基板は、内蔵部品性能、接続信頼性、密着性、耐熱性、作業性、不良の発生抑制に優れていた。
また、これらの多層回路基板を有する電子機器も正常に作動した。
一方比較例1については、事前に部品を実装してから内蔵させるため、実装させた基板と部品の間に微小な空間があり、その部分を積層時に接着剤が埋めきれず気泡が残りやすく、信頼性が低下した。作業性についても、実施例1〜4に比べ工程が長くなるため、好ましくはない。
本発明のフレキシブル回路基板を製造する工程を説明する断面図である。 本発明のフレキシブル回路基板を製造する工程を説明する断面図である。 本発明のフレキシブル回路基板を製造する工程を説明する断面図である。 本発明のフレキシブル回路基板を製造する工程を説明する断面図である。 本発明のフレキシブル回路基板を製造する工程を説明する断面図である。 本発明のフレキシブル回路基板の一例を示す側面図である。 本発明のフレキシブル回路基板の一例を示す側面図である。 本発明のフレキシブル回路基板の一例を示す側面図である。 本発明のフレキシブル回路基板の一例を示す側面図である。
符号の説明
10 第1基板
11 基材
12 導体層
121 配線パターン
111 積層体
112 開口部
13 導体ポスト
131 銅ポスト
132 被覆層
14 層間接着剤
20 第2基板
21 基材
212 開口部
22 導体層
221 配線パターン
23 導体ポスト
24 層間接着剤
30 コア基板
301 リジッド部
302 フレキシブル部
303 表面被覆層
31 コア基材
312 開口部
32 導体層
321 配線パターン
33 フィルドビア
4 電子部品
5’ 開口部
5 空間部
6 フレキシブル回路基板

Claims (8)

  1. フレキシブル部と、リジット部とを有するフレキシブル回路基板であって、
    前記リジット部は、第1基材と第1導体回路とを有する第1基板と、内層基材と内層回路と有するコア基板と、第2基材と第2導体回路とを有する第2基板とが、この順に接合され、
    前記第1導体回路が表面に位置するように積層され、
    前記コア基板が前記電子部品を収納する空間部を有しており、
    前記空間部に前記電子部品が配置され、
    前記第1基板を貫通する突起電極を有し、
    前記電子部品と前記第1導体回路とが突起電極を介して電気的に接続されていることを特徴とするフレキシブル回路基板。
  2. 前記第1導体回路と前記内層回路とが突起電極で電気的に接続されているものである請求項1に記載のフレキシブル回路基板。
  3. 前記第2基板を貫通する突起電極を有し、前記第2導体回路と前記内層回路とが該突起電極で電気的に接続されているものである請求項1または2に記載のフレキシブル回路基板。
  4. 前記電子部品は、半導体素子である請求項1ないし3のいずれかに記載のフレキシブル回路基板。
  5. 前記突起電極は、銅ポストと、該銅ポストの先端部を覆う半田と、で構成されているものである請求項1ないし4のいずれかに記載の回路基板。
  6. 請求項1ないし5のいずれかに記載の回路基板は、可撓性を有する部分を有することを特徴とするフレキシブル回路基板。
  7. フレキシブル部と、リジット部とを有する電子部品内蔵フレキシブル回路基板を製造する方法であって、
    第1基材と第1導体回路とを有する第1基板と、コア基材とコア回路とを有し、前記電子部品を収納し得る空間部を有するコア基板とを積層し、第2基材と第2導体回路とを有する第2基板を積層する前に、前記電子部品を前記空間部に配置し、
    前記第1基板、前記コア基板および前記第2基板を接合すると共に、電子部品と前記第1基板および前記第2基板との電気的接続を行うことを特徴とするフレキシブル回路基板の製造方法。
  8. 請求項1ないし6のいずれかに記載のフレキシブル回路基板を有することを特徴とする電子機器。
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