JP2009081342A - 多層プリント配線板とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高品質な端子部が形成された多層プリント配線板を提供する。
【解決手段】この多層プリント配線板1は、柔軟性を有し、曲げて使用可能な可撓部2と、可撓部2と連続して形成され、可撓部2よりも剛性を有する硬質部3と、可撓部2の端部に可撓部2と連続して形成される端子部4とを備える。そして、硬質部3は、絶縁性の硬質層6を含み、端子部4は、硬質層6と同一材料からなる絶縁層8を含むとともに、絶縁層8の表面上に端子パターンに形成され、接続端子として機能する導体層9が形成されている。
【選択図】図1
【解決手段】この多層プリント配線板1は、柔軟性を有し、曲げて使用可能な可撓部2と、可撓部2と連続して形成され、可撓部2よりも剛性を有する硬質部3と、可撓部2の端部に可撓部2と連続して形成される端子部4とを備える。そして、硬質部3は、絶縁性の硬質層6を含み、端子部4は、硬質層6と同一材料からなる絶縁層8を含むとともに、絶縁層8の表面上に端子パターンに形成され、接続端子として機能する導体層9が形成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、多層プリント配線板およびその製造方法に関する。
従来、リジットフレックス配線板とよばれる多層プリント配線板が知られている。リジットフレックス配線板(多層プリント配線板)は、一般的に、柔軟性・可撓性があり、主にケーブルとして利用される部分(以下、可撓部とよぶ)と、剛性があり、高い密度の配線が可能で主に電子部品の実装等が行われる部分(以下、硬質部とよぶ)とからなる。このため、可撓部の部分を曲げて使用することが可能となるので、電子機器の小型化に伴い、電子部品の実装領域が狭くなっている場合でも、リジットフレックス配線板(多層プリント配線板)を用いることによって、狭い実装領域を有効に利用することが可能となる。
そのため、リジットフレックス配線板は、デジタルカメラ、携帯電話機、小型音楽プレーヤ等の小型化された電子機器に搭載されて、利用されている。このような多層プリント配線板は、例えば、特許文献1に開示されている。
また、従来のリジットフレックス配線板(多層プリント配線板)は、他の配線板や電子機器、電子部品と電気的に接続する場合、一般的に、可撓部の端部に所定の端子パターンに形成された導体層を設けた端子部を形成するとともに、その端子部を、他の配線板や電子機器、電子部品に設けられたコネクタに接触させることで接続を行っている。
ここで、上述したリジットフレックス配線板(多層プリント配線板)は、フィルム状の配線基板の可撓部となる領域を除く領域に、硬質層(絶縁層)と導体層とを積層することにより、フィルム状の配線基板のみからなる可撓部と、フィルム状の配線基板に硬質層と導体層とが積層された硬質部とを設ける工程(製造工程A)、あるいは、フィルム状の配線基板の全領域に硬質層と導体層とを積層して後の工程において可撓部とする領域の硬質層と導体層とを除去してフィルム状の配線基板を露出させることで、可撓部と、硬質部とを設ける工程(製造工程B)を用いて製造される。
特開平9−74252号公報
上記のようにして製造される従来のリジットフレックス配線板(多層プリント配線板)では、端子部を設ける際に、硬質層と導体層とを積層する積層工程に先立って、予めフィルム状の配線基板の所定領域(可撓部の端部となる領域)に端子パターンに形成された導体層を設けておく必要がある。このため、可撓部となる領域を除く領域に硬質層と導体層とを積層する工程(製造工程A)により、リジットフレックス配線板(多層プリント配線板)を製造する場合には、積層工程の際に、硬質層をフィルム状の配線基板に積層するための接着剤が、積層する際の圧力によって可撓部となる領域のフィルム状の配線基板にフローしたり、導体層に配線パターンを形成するエッチング液が可撓部となる領域のフィルム状の配線基板に流れたりして端子部が汚染されるという不都合が生じる。これにより、端子部において接続不良が発生するという問題が生じる。
また、可撓部となる領域の硬質層と導体層とを除去する工程(製造方法B)により、リジットフレックス配線板を製造する場合には、フィルム状の配線基板は非常に層厚が薄く、また、柔軟性のある材料で構成されているために、積層工程の際に、積層する際の圧力によってフィルム状の配線基板が硬質層に貼り付いてしまう。このため、フィルム状の配線基板を硬質層から剥がす際にフィルム状の配線基板の所定領域に設けられた端子部に損傷や変形が起こり、接続不良が発生するという問題が生じる。
また、端子部は可撓部に一体成形されるので、可撓部の層厚の薄さや柔軟性により、コネクタに接触させる際に接触しづらいという問題がある。この問題を解決するために端子部に補強板による強化を施すという手段がとられることもあるが、この場合には、補強板を端子部に形成するための工程が増える。
本発明は、高品質な端子部が形成された多層プリント配線板と、その製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の多層プリント配線板は、柔軟性を有し、曲げて使用可能な可撓部と、可撓部と連続して形成され、可撓部よりも剛性を有する硬質部と、可撓部の端部に可撓部と連続して形成される端子部とを備え、硬質部は、絶縁性の硬質層を含み、端子部は、硬質層と同一材料からなる絶縁層を含むとともに、絶縁層の表面上に所定の端子パターンに形成され、接続端子として機能する導体層が形成されている。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板において、端子部は、挿入型の接続端子部に構成されていることが好ましい。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板において、端子部は、可撓部と導体層とを互いに電気的に接続する接続部を含むことが好ましい。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板において、端子部は、絶縁層を複数含み、導体層は、複数の絶縁層における最外層の絶縁層の表面上に形成されていることが好ましい。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板において、端子部は、シールド層をさらに含むことが好ましい。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板において、可撓部は、フィルム状の配線基板から構成されており、硬質部は、フィルム状の配線基板の所定領域上に、所定の配線パターンに形成された複数の配線層と複数の硬質層とが積層されることによって構成されていることが好ましい。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板において、フィルム状の配線基板のいずれか一方の表面上において、端子部の絶縁層の積層数は、硬質部の硬質層の積層数と等しいことが好ましい。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板において、端子部の絶縁層は、フィルム上の配線基板における先端部の領域上に形成されており、平面的に見た場合に、端子部の絶縁層の少なくとも一部が、フィルム状の配線基板の先端部よりも外側に突出するように構成されていることが好ましい。
また、本発明の多層プリント配線板の製造方法は、フィルム状の配線基板の互いに所定の間隔を隔てた複数の領域上の各々に、絶縁層および導体層を形成する工程と、
複数の領域のうちの少なくとも1つの領域において、最外層の絶縁層上に形成された導体層を所定の端子パターンにパターニングし、パターニングされた導体層をフィルム状の配線基板と電気的に接続することによって、導体層を含む端子部を形成する工程とを備えている。
複数の領域のうちの少なくとも1つの領域において、最外層の絶縁層上に形成された導体層を所定の端子パターンにパターニングし、パターニングされた導体層をフィルム状の配線基板と電気的に接続することによって、導体層を含む端子部を形成する工程とを備えている。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板の製造方法において、複数の領域は、第1領域および第2領域を含み、端子部を形成する工程は、第1領域上に位置する最外層の絶縁層上に形成された導体層を所定の端子パターンにパターニングする工程と、導体層とフィルム状の配線基板とを電気的に接続する接続部を形成する工程とを含み、第2領域上に位置する導体層を所定の配線パターンに形成することによって、配線パターンに形成された導体層を含む回路部を形成する工程をさらに備えることが好ましい。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板の製造方法において、絶縁層および導体層を形成する工程は、所定領域が予め除去された絶縁層および導体層の各々を、フィルム状の配線基板の少なくとも一方の表面上に形成する工程を含むことが好ましい。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板の製造方法において、絶縁層および導体層を形成する工程は、絶縁層および導体層を、フィルム状の配線基板の少なくとも一方の表面上の略全面に形成する工程を含み、絶縁層および導体層の一部を除去する工程をさらに備えることが好ましい。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板の製造方法において、絶縁層および導体層の一部を除去する工程は、端子部を構成する絶縁層および導体層の一部を除去する工程を有することが好ましい。
また、本発明は上記構成の多層プリント配線板の製造方法において、端子部が、平面的に見て、フィルム状の配線基板の端部に位置するように、外形加工を行う工程をさらに備えることが好ましい。
本発明によると、他の配線板や電子機器、電子部品等のコネクタと電気的に接続するための端子部を、硬質部を構成する硬質層と同一の材料からなる絶縁層と、絶縁層の表面上に所定の端子パターンに形成された導体層とを含むように設ける。そのため、硬質層(もしくは絶縁層)と導体層とを積層して硬質部を形成する積層工程の後に、端子パターンに形成された導体層を設けて端子部を形成することができるので、従来のように、予め可撓部の端部に端子パターンに形成された導体層を設けて端子部を形成する場合と異なり、従来の可撓部となる領域を除く領域に硬質層と導体層とを積層する工程(製造工程A)において、硬質層の積層工程の際に発生する接着剤のフローや、導体層の内層配線パターンを形成する際にエッチング液が流れることに起因して、端子パターンに形成した導体層が汚染されるという不都合が発生することを防ぐことができる。
また、従来の可撓部となる領域の硬質層と導体層とを除去する工程(製造工程B)においても、硬質層の積層工程の際に、端子パターンに形成された導体層に硬質層が貼り付いて、硬質層から導体層を剥がす際に発生する端子パターンに形成した導体層の損傷や変形を防ぐことができる。これにより、導体層の端子パターンを正常に保つことができるので、端子部をコネクタと電気的に接続する際に、端子部の接続不良を防ぐことができる。
また、端子部が、絶縁層と、導体層とを含むとともに、絶縁層は、硬質部の硬質層と同一の材料からなるため、端子部は可撓部より剛性を有する。そのため、従来のように補強板で可撓部に設けられる端子部を強化しなくても、絶縁層が補強板の役割を果たす。これにより、別途補強板を設けるための位置合わせ等を行う工程数を減らして、より容易に端子部をコネクタと接続させることができる。
また本発明によると、端子部は、絶縁層を複数含むように積層して、複数の絶縁層における最外層の絶縁層の表面上に、端子パターンに形成された導体層を設けている。そのため、端子部に配置される絶縁層を積層することで、コネクタの寸法に合わせて端子部の高さ(厚み)を変化させることができるので、より容易に端子部をコネクタと接続させることができる。また、複数の絶縁層における最外層の絶縁層の表面上に導体層を設けるので、複数の絶縁層を積層しても、導体層をコネクタと接続させることができる。
また本発明によると、シールド層を含むので、高品質な端子部を形成することができる。たとえば、上記のように構成することによって、外来ノイズによる信号の劣化を防ぎ、あるいは、グラインドプレーンによって伝送される信号を安定させて高品質な信号伝達を行うことができる。
また本発明によると、多層プリント配線板において、可撓部は、フィルム状の配線基板から構成し、硬質部は、フィルム状の配線基板の所定領域上に、所定の配線パターンに形成された配線層と、硬質層とが積層されることにより構成する。そして、フィルム状の配線基板のいずれか一方の表面上において、端子部の絶縁層の積層数は、硬質部の硬質層の積層数と等しい。
そのため、フィルム状の配線基板のいずれか一方の表面上において、硬質部の厚さ方向の高さと、端子部の厚さ方向の高さとは略一致する。これにより、硬質部の最外層に配置する硬質層の表面に設けられる配線層を形成する工程とともに、端子部の最外層に配置する絶縁層の表面に設けられる導体層を形成する工程を行うことができる。したがって、硬質部と端子部とを同時に製造することができるので、導体層に汚染や損傷、変形が生じることをより効果的に防ぐことができ、端子部の接続不良を防ぐことができる。
また本発明によると、端子部の絶縁層は、フィルム状の配線基板における端部の領域上に形成されており、平面的に見た場合に、端子部の絶縁層の少なくとも一部が、フィルム状の配線基板の先端部よりも外側に突出するように構成する。多層プリント配線板は、最終外形形状に製造する際に、フィルム状の配線基板に絶縁層と配線層とを積層した積層体を厚さ方向に切断することで最終外形形状を形成する。この際、積層体は、柔軟性があり、層厚の薄い材料からなるフィルム状部材の両面を、剛性を有する絶縁層で積層して構成する。そのため、性質の異なる異種材料を、同時に金型等を用いて切断することでバリが発生する。
しかし、端子部の導体層を上面に配する絶縁層の一部が、平面的にみてフレキシブルプリント配線板の外側よりも突出するように配置することで、端子部の先端部分は、剛性のある絶縁層から構成されることになる。そのため、最終外形形状を形成する際に、絶縁層からなる同種材料を切断することで端子部を形成することができるので、バリの発生を防いで、より効果的に端子部の接続不良を防止することができる。
本発明によると、多層プリント配線板の製造方法は、フィルム状の配線基板の互いに所定の間隔を隔てた第1領域と第2領域の各々に、絶縁層および導体層を形成する工程と、第1領域において、最外層の絶縁層上に形成された導体層を所定の端子パターンにパターニングすることにより、端子パターンに形成された導体層を形成し、前記導体層を前記フィルム状の配線基板と電気的に接続することによって、前記導体層を含む端子部を形成する工程と、第2領域に位置する導体層を所定の配線パターンに形成することにより、配線パターンに形成された導体層を設けて、配線パターンに形成された導体層を含む回路部を形成する工程とを備える。
そのため、絶縁層と導体層とをフィルム状の配線基板に積層する工程の後に端子部を形成することができる。これにより、絶縁層をフィルム状の配線基板上に形成する工程において、絶縁層をフィルム状の配線基板に接着する接着剤がフローしたり、導体層に配線パターンを形成する工程の際に、エッチング液が流れたりすることに起因する端子パターンに形成された導体層の汚染を防ぐことができる。したがって、端子部の導体層の端子パターンを正常に保つことができるので、端子部とコネクタとの接続不良を防止することができる。
また本発明によると、フィルム状の配線基板の少なくとも一方の表面上の略全面に、絶縁層および導体層を形成する工程と、絶縁層と導体層の一部を除去する工程とを用いて多層プリント配線板を製造する際に、端子部の端子パターンに形成される導体層を第1領域上に位置する最外層の絶縁層上に形成する。そのため、絶縁層と導体層とを積層していく工程の際に、フィルム状の配線基板と絶縁層とが貼り付いても、端子パターンに形成した導体層には、絶縁層が貼り付かない。これにより、フィルム状の配線基板から絶縁層を剥がすことによる、端子パターンに形成した導体層の損傷や変形を防ぐことができるので、端子部とコネクタとの接続不良を防止することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態における多層プリント配線板の構造について図1〜図6に示す。なお、以下の説明では、全層数が4層で端子部が2層である多層プリント配線板について説明する。ただし、本発明は上記した層数に限られず、端子部を有する多層プリント配線板であれば、好適に実施できるものである。
本発明の第1実施形態における多層プリント配線板の構造について図1〜図6に示す。なお、以下の説明では、全層数が4層で端子部が2層である多層プリント配線板について説明する。ただし、本発明は上記した層数に限られず、端子部を有する多層プリント配線板であれば、好適に実施できるものである。
図1は、本発明の第1実施形態における多層プリント配線板の全体斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態における多層プリント配線板の端子部を拡大して示した分解斜視図である。図3は、本発明の第1実施形態における多層プリント配線板の平面図である。図4は、本発明の第1実施形態のおける多層プリント配線板の外部コネクタとの接合状態を示す斜視図である。図5および図6は、本発明の第1実施形態におけるシールド層を備えた多層プリント配線板の断面図である。
第1実施形態における多層プリント配線板1は、いわゆるリジットフレックス配線板に構成されている。具体的には、図1に示すように、多層プリント配線板1は、柔軟性があり、膜厚の薄い材料で構成されるフレキシブルプリント配線板5からなる可撓部2と、フレキシブルプリント配線板5の両面の一部に、硬質層6(絶縁層8aおよび8b)と、所定の配線パターンに形成された配線層7とを、各々一層ずつ、接着剤や熱プレス等を用いて交互に積層してなる硬質部3と、フレキシブルプリント配線板5の両面の先端部に、絶縁層8(8aおよび8b)と、絶縁層8の最表面に所定の端子パターンに形成された複数の導体層9とを配置してなる端子部4とを備えている。
フレキシブルプリント配線板5は、ポリイミド、ポリエーテルケトン、液晶ポリマー等の絶縁樹脂フィルムからなるベースフィルム10の両面もしくは片面に所定の配線パターンに形成された金属箔(銅層)からなる配線層7bが積層されてなる。図2に示すように、配線層7bの一部は、フレキシブルプリント配線板5において、端子部4に含まれる導体層9を上面に配置する絶縁層8が積層される領域まで延設されている。配線層7bの端子部4側の端部には、銅層からなるランド部11が配線層7bと一体的に形成されている。
硬質部3に配置される硬質層6と、端子部4に配置される絶縁層8とは、ガラスエポキシやポリイミド等の同一の絶縁材料からなる。
図3に示すように、硬質部3に配置される所定の配線パターンに形成された配線層7および、端子部4に配置される所定の端子パターンに形成された導体層9は、それぞれ銅層からなる。また、図2に示すように、導体層9において絶縁層8の先端と離間した位置から垂直方向に、フレキシブルプリント配線板5に設けられたランド部11と、導体層9とを電気的に接続するためのスルホール(接続部)12が絶縁層8に設けられている。また、スルホール12にはめっきが行われている。なお、スルホール12は、本発明の「接続部」の一例である。
端子部4は、図4に一例を示すように、他の配線板や電子機器、電子部品等に設けられたコネクタ13に挿入されることで、端子部4の導体層9と、コネクタ13に設けられた接点(不図示)とが電気的に接続される。もしくは、図示しないが、他の配線板や電子機器、電子部品等に設けられた端子部と接触することで、他の配線板や電子機器、電子部品等と接続される。
また、本発明の多層プリント配線板1においては、端子部4に、アルミ箔、または導電ペースト等からなるシールド層14を備えてもよい。図5と図6に示すように、シールド層14は、フレキシブルプリント配線板5の下面に配置される絶縁層8の表面に積層してもよいし、フレキシブルプリント配線板5と、フレキシブルプリント配線板5の上面に配置される絶縁層8との間に積層されてもよい。これにより、本発明の多層プリント配線板1はシールド層を含むので、高品質な端子部を形成することができる。たとえば、上記のように構成することによって、外来ノイズによる信号の劣化を防ぎ、あるいは、グラインドプレーンによって伝送される信号を安定させて高品質な信号伝達を行うことができる。この際、シールド層14と配線層7bの先端に配置されたランド部11とは離間しており、互いに電気的に絶縁分離されている。
次に、本発明の第1実施形態における多層プリント配線板の製造方法について図7〜図13に示す。
図7〜図10は、第1実施形態における多層プリント配線板の第1の製造方法を説明するための断面図である。
まず、フレキシブルプリント配線板5を製造する工程を行う。図7に示すように、フレキシブルプリント配線板5は、ベースフィルム10の両面に銅からなる金属箔(不図示)を積層する。ベースフィルム10の上面に配置された金属箔に配線層7b(所定の配線パターンに形成された導体層)を、ベースフィルム10の下面に配置された金属箔に配線層7cを、それぞれフォトリソグラフィ技術、および、エッチング技術を用いて形成する。また、配線層7bの端子部4が形成される側の端部には、ランド部11を形成する。配線層7bと、配線層7cとはベースフィルム10に設けられたスルホール12により電気的に接続される。その後、回路の保護、はんだ付け時のブリッジ防止、電気的絶縁、屈曲特性の向上等を目的として、可撓部2となる領域の第2導体層7bの上面にカバーレイフィルム15を熱圧着する。カバーレイフィルム15は、ベースフィルム10と同じ材料からなる。以上により、フレキシブルプリント配線板5を製造する。
次に、図8で示すように、可撓部2を構成するフレキシブルプリント配線板5を露出するために、予め所定領域に開口が設けられ、片面に金属箔18を有する絶縁層8bを、フレキシブルプリント配線板5の下面の第1領域16と第2領域17とのそれぞれに、接着剤や熱プレス等を用いて積層する。本実施形態において、第1領域16は、フレキシブルプリント配線板5の一端部であり、端子部4を配置する領域である。また、第2領域17は、フレキシブルプリント配線板5の片端部であり、硬質部3を配置する領域である。なお、金属箔18は、本発明の「導体層」の一例である。
また、図9で示すように、金属箔18は、第2領域17に配置する金属箔18は、フォトリソグラフィ技術、および、エッチング技術を用いて所定の配線パターンに形成されて配線層7dとなる。第1領域16に配置する金属箔18は、除去されて絶縁層8bが露出する。
そして、図10で示すように、可撓部2を構成するフレキシブルプリント配線板5を露出するために、予め所定領域に開口が設けられ、片面に金属箔18を有する絶縁層8aを、フレキシブルプリント配線板5の上面の第1領域16と第2領域17とのそれぞれに、接着剤や熱プレス等を用いて積層する。第2領域17に配置する金属箔18は、所定の配線パターンに形成されて配線層7aとなる。また、第1領域16に配置される金属箔18は、所定の端子パターンに形成されて導体層9となる。したがって、配線層7aと導体層9とは、同一の工程で形成される。
最後に、各配線層間、あるいは、配線層7bと導体層9との間を電気的に接続するためのスルホール12を絶縁層8に形成する。スルホール12はレーザ等を用いて形成して、スルホール12の内部にはめっきを施す。また、必要に応じて、ソルダレジストの形成、シンボル印刷、導体層9のめっき等を行う。これにより、端子部4と、可撓部2と、硬質部3とを備える多層プリント配線板1を製造する。
図11〜図13は、第1実施形態における多層プリント配線板の第2の製造方法を説明するための断面図である。
まず、フレキシブルプリント配線板5を製造する。この工程においては、上述したフレキシブルプリント配線板5を製造する工程と同様であるため、その説明を省略する。
次に、図11に示すように、フレキシブルプリント配線板5の下面の略全面に、接着剤や熱プレス等により片面に金属箔18を有する絶縁層8bを積層する。この際、絶縁層8bにおける、第1領域16と第2領域17との境界に、それぞれスリット19を設ける。そして、第2領域17の最下面に配置する金属箔18には、配線層7dを形成する。また、第1領域16の最下面に配置する金属箔18を除去して絶縁層8bを露出させる。
そして、図12で示すように、フレキシブルプリント配線板5の上面の略全面に、片面に金属箔18を有する絶縁層8aを積層する。この際、前述のフレキシブルプリント配線板5の下面に配置する絶縁層8bと同様に、フレキシブルプリント配線板5の上面に配置する絶縁層8aには、第1領域16と、第2領域17との境界にそれぞれスリット19を設けておく。そして、第2領域17の最上面に配置する金属箔18には、フォトリソグラフィ技術、および、エッチング技術を用いて配線層7aを形成するとともに、第1領域16の最上面に配置する金属箔18に、所定の端子パターンに形成された導体層9を形成する。したがって配線層7aと導体層9とは、同一の工程で形成される。
最後に、図13で示すように、各配線層7間、あるいは、配線層7bと導体層9との間を電気的に接続するためのスルホール12を各絶縁層8に形成する。また、必要に応じて、ソルダレジストの形成、シンボル印刷、導体層9のめっき等を行う。そして、スリット19をきっかけにして絶縁層8aと絶縁層8bとを剥離させて、フレキシブルプリント配線板5を露出させる。これにより、端子部4と、可撓部2と、硬質部3とを備える多層プリント配線板1を製造する。なお、絶縁層8を剥離させる工程は、上記したものに限らず、例えば、エキシマレーザ等を用いて絶縁層8を切断する工程や、絶縁層8のみを切断するハーフパンチにより絶縁層8を剥離させてもよい。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態における多層プリント配線板101について図14および図15に示す。また、説明の便宜上、前述の図1〜図13に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。また、以下の説明では、全層数が6層で端子部4が2層である多層プリント配線板について説明する。ただし、本発明は上記した層数に限られず、端子部4を有する多層プリント配線板であれば、好適に実施できるものである。
本発明の第2実施形態における多層プリント配線板101について図14および図15に示す。また、説明の便宜上、前述の図1〜図13に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。また、以下の説明では、全層数が6層で端子部4が2層である多層プリント配線板について説明する。ただし、本発明は上記した層数に限られず、端子部4を有する多層プリント配線板であれば、好適に実施できるものである。
図14は、本発明の第2実施形態における多層プリント配線板の全体斜視図である。図15は、本発明の第2実施形態における多層プリント配線板の断面図である。
第2実施形態における多層プリント配線板101は、図14に示すように、フレキシブルプリント配線板5からなる可撓部2と、フレキシブルプリント配線板5の一部の両面に複数の硬質層102と所定の配線パターンに形成された複数の配線層103とを接着剤や熱プレス等を用いて交互に積層してなる硬質部3と、フレキシブルプリント配線板5の先端部の上面に複数の絶縁層104を積層して、最外面に配置される絶縁層104の表面に所定の端子パターンに形成された導体層9を配置してなる端子部4とを備える。その他の部分は第1実施形態と同様である。なお、図14において複数積層されている絶縁層104(もしくは硬質層102)や配線層103は、図示を省略する。
そのため、本発明の第2実施形態における多層プリント配線板101は、端子部4に配置される絶縁層104を積層することで、コネクタ13の寸法に合わせて端子部4の高さ(厚さ)を変化させることができる。このため、より容易に端子部4をコネクタ13と接続させることができる。また、複数の絶縁層104における最外層の絶縁層104の表面上に導体層9を設けるので、複数の絶縁層104を積層しても、導体層9をコネクタと接続させることができる。
図15に示す本発明の第2実施形態における多層プリント配線板101では、可撓部2は、フレキシブルプリント配線板5からなり、硬質部3は、フレキシブルプリント配線板5の両面の一部に複数の硬質層102と複数の配線層103とが交互に積層してなる。具体的に示すと、フレキシブルプリント配線板5の上面に配置される配線層103cの一部の上面に第2硬質層102bと、第2硬質層102bの上面に配線層103bと、配線層103bの上面に第1硬質層102aと、第1硬質層102aの上面に配線層103aとが積層される。同様にして、フレキシブルプリント配線板5の下面に配置される配線層103dの一部の下面に第3硬質層102cと、第3硬質層102cの下面に配線層103eと、配線層103eの下面に第4硬質層102dと、第4硬質層102dの下面に配線層103fとが積層される。
また、端子部4は、フレキシブルプリント配線板5の片面の先端部に複数の絶縁層104と導体層9とが配置されてなる。具体的に示すと、フレキシブルプリント配線板5に設けられたランド部11を含むようにして、フレキシブルプリント配線板5の先端部の上面に、絶縁層104と、絶縁層104の上面に絶縁層104と、絶縁層104の上面に導体層9とが積層されてなる。
硬質部3における各配線層103間と、端子部4におけるランド部11と導体層9とを電気的に接続するために、硬質層102と、絶縁層104とにはスルホール12が設けられている。そして、図15に示すように、第2実施形態の多層プリント配線板101では、フレキシブルプリント配線板5の一方の表面上において、端子部4の絶縁層104の積層数は、硬質部3の硬質層102の積層数と等しい。そのため、フレキシブルプリント配線板5の一方の表面上において、硬質部3の厚さ方向の高さと、端子部4の厚さ方向の高さとは略一致する。これにより、硬質部3の最外層に配置する硬質層102の表面に設けられる配線層103を形成する工程とともに、端子部4の最外層に配置する絶縁層104の表面に設けられる導体層9を形成する工程を行うことができる。したがって、多層プリント配線板の積層工程中に発生する導体層9の汚染や損傷、変形をより効果的に防ぐことができ、端子部4の接続不良を防ぐことができる。
次に、本発明の第2実施形態における多層プリント配線板の製造方法について図16〜図18に示す。
図16〜図18は、第2実施形態における多層プリント配線板の製造工程における断面図を示す。
第2実施形態における多層プリント配線板の製造工程は、第1実施形態の第1の製造方法で示すように、所定領域に開口が設けられ、片面に金属箔18を有する絶縁層104(もしくは硬質層102)を積層して、金属箔18を所定の端子パターンに形成することで得られる導体層9、もしくは、所定の配線パターンに形成することで得られる配線層103とに形成することによって、多層プリント配線板101を製造してもよい。または、第1実施形態の第2の製造方法で示すように、フレキシブルプリント配線板5の両面の略全面に、片面に金属箔18を有する絶縁層104(もしくは硬質層102)を積層して、後の工程において可撓部2となる領域に積層する絶縁層104や金属箔18を除去することで可撓部2となる領域のフレキシブルプリント配線板5を露出させて多層プリント配線板101を製造してもよい。
また、第1実施形態における第2の製造方法を用いる際には、以下のように多層プリント配線板101を製造してもよい。
まず、図16に示すように、フレキシブルプリント配線板5の下面の略全面に、片面に図示しない金属箔18を有する絶縁層104cを積層する。この際、後の工程においてフレキシブルプリント配線板5を露出させる領域(本実施形態においては、可撓部2と端子部4となる領域)における、フレキシブルプリント配線板5と、絶縁層104cとの間に、予め、ポリイミドフィルムや、アルミ箔、銅箔等からなる剥離フィルム105を挟んでおく。金属箔18はフォトリソグラフィ技術、および、エッチング技術を用いて、所定の配線パターンに形成されることにより、絶縁層104c上に配線層103eが形成する。そして、配線層103eの下面に、片面に金属箔18を有する絶縁層104dを積層して、金属箔18を、配線層103fに形成する。
次に、図17に示すように、フレキシブルプリント配線板5の上面の略全面に、片面に、金属箔18を有する絶縁層104bを積層する。この際、後の工程においてフレキシブルプリント配線板5を露出させる領域(本実施形態においては可撓部2となる領域)には、予めフレキシブルプリント配線板5と、絶縁層104bとの間に、剥離フィルム106を挟んでおく。そして、絶縁層104bに積層する金属箔18は、配線層103bに形成される。配線層103bの上面に、片面に金属箔18を有する絶縁層104aを積層する。そして、絶縁層104aに積層する金属箔18には、硬質部3(図15参照)となる領域、および端子部4(図15参照)となる領域に、それぞれ配線層103aおよび導体層9を同一の工程で形成する。そして、各配線層103間、または、導体層9と配線層103cに設けられたランド部11とを電気的に接続するために、絶縁層104にスルホール12を形成する。
最後に、図18に示すように、フレキシブルプリント配線板5の下面に配置された剥離フィルム105とフレキシブルプリント配線板5の上面に配置された剥離フィルム106とを挟んだ領域に積層する絶縁層104や金属箔18を除去することで、多層プリント配線板101を製造する。この際、剥離フィルム105、106を挟んでおくことで、フレキシブルプリント配線板5を損傷することなく、絶縁層104や金属箔18を除去することができるので、より容易に、多層プリント配線板101を製造することができる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態における多層プリント配線板について図19および図20に示す。また、説明の便宜上、前述の図1〜図18に示す第1実施形態および第2実施形態と同様の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
本発明の第3実施形態における多層プリント配線板について図19および図20に示す。また、説明の便宜上、前述の図1〜図18に示す第1実施形態および第2実施形態と同様の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
図19は、本発明の第3実施形態における多層プリント配線板の全体斜視図を示す。図20は、本発明の第3実施形態における多層プリント配線板の平面図を示す。
第3実施形態における多層プリント配線板201は、図19に示すように、フレキシブルプリント配線板5からなる可撓部2と、可撓部2の端部の両面に硬質層202と、配線層203とを積層してなる硬質部3と、フレキシブルプリント配線板5の先端部の両面を絶縁層204で積層されて、導体層9を上面に配する絶縁層204の一部が、平面的にみてフレキシブルプリント配線板5の外側よりも突出するように配置されてなる端子部4とを備える。その他の部分は第1実施形態および第2実施形態と同様である。
多層プリント配線板201は、図20に示すように、点線に沿って、フレキシブルプリント配線板5に絶縁層204と配線層203とを積層してなる積層体を厚さ方向に切断することで最終外形形状に形成する。積層体は、柔軟性があり、層厚の薄い材料からなるフレキシブルプリント配線板5の両面を、剛性を有する絶縁層204で積層されてなる。そのため、性質の異なる異種材料を、同時に金型等を用いて切断することでバリが発生する。しかし、端子部4の導体層9を上面に配する絶縁層204の一部が、平面的にみてフレキシブルプリント配線板5の外側よりも突出するように配置することで、端子部4の先端部分は、剛性のなる材料から形成されることになる。
これにより、端子部4の先端部分は、剛性のある絶縁層204から形成されることになる。そのため、最終外形形状を形成する際に、絶縁層204からなる同種材料を切断することで端子部4を形成することができるので、バリの発生を防いで、より効果的に端子部4の接続不良を防止することができる。
第3実施形態における多層プリント配線板201の製造方法は、第1実施形態の第1の製造方法で示すように、所定の領域に開口が設けられ、片面に金属箔18を有する絶縁層204(もしくは硬質層202)を積層して、金属箔18を所定の端子パターンに形成された導体層9、もしくは、所定の配線パターンに形成された配線層203とに形成することで、多層プリント配線板201を製造してもよい。
または、第1実施形態の第2の製造方法で示すように、フレキシブルプリント配線板5の両面の略全面に、片面に金属箔18を有する絶縁層204(もしくは硬質層202)を積層して、後の工程において可撓部2となる領域に積層する絶縁層204や金属箔18を除去することで可撓部2となる領域のフレキシブルプリント配線板5を露出させて多層プリント配線板201を露出させてもよい。この際、第1の製造方法または第2の製造方法においても、フレキシブルプリント配線板5の上面の先端部に配置されて、導体層9を上面に配置する絶縁層204の一部は、フレキシブルプリント配線板5の先端部よりも突出するように配置する。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態における多層プリント配線板について図21に示す。また、説明の便宜上、前述の図1〜図20に示す第1実施形態および第2実施形態、第3実施形態と同様の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
本発明の第4実施形態における多層プリント配線板について図21に示す。また、説明の便宜上、前述の図1〜図20に示す第1実施形態および第2実施形態、第3実施形態と同様の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
図21は、本発明の第4実施形態における多層プリント配線板の全体斜視図を示す。
第4実施形態における多層プリント配線板301は、図21に示すように、フレキシブルプリント配線板5からなる可撓部2と、可撓部2の端部の両面に硬質層302と、配線層303とを積層してなる硬質部3と、フレキシブルプリント配線板5の先端部の両面を絶縁層304で積層されて、フレキシブルプリント配線板5の両面に積層される絶縁層304の一部が、平面的にみてフレキシブルプリント配線板5の外側よりも突出するように配置されてなる端子部4とを備える。その他の部分は第1実施形態、第2実施形態および第3実施形態と同様である。
また、端子部4に配置される絶縁層304は、接着剤や熱プレス等によってフレキシブルプリント配線板5から突出した部分においても接着固定されている。そのため、端子部4の先端部分は、剛性のある材料から構成されることになる。これにより、端子部4の形状によって絶縁層304の積層数が増えても、最終外形形状を形成する際に、絶縁層304からなる同種材料を切断することで端子部4を形成することができるので、バリの発生を防いで、より効果的に端子部4の接続不良を防止することができる。
第4実施形態における多層プリント配線板301の製造方法は、第1実施形態の第1製造工程で示すように、所定領域に開口が設けられ、片面に金属箔18を有する絶縁層304(もしくは硬質層302)を積層して、金属箔18を所定の端子パターンに形成された導体層9、もしくは、所定の配線パターンに形成された配線層303とに形成することで、多層プリント配線板301を製造してもよい。
または、第1実施形態の第2の製造方法で示すように、フレキシブルプリント配線板5の両面の略全面に、片面に金属箔18を有する絶縁層304(もしくは硬質層302)を積層して、後の工程において可撓部2となる領域に積層する絶縁層304や金属箔18を除去することで可撓部2となる領域のフレキシブルプリント配線板5を露出させてもよい。この際、第1の製造方法または第2の製造方法においても、端子部4に配置される絶縁層304の一部は、フレキシブルプリント配線板5の先端部よりも突出するように配置する。そして、フレキシブルプリント配線板5の先端部から突出する領域における絶縁層304は、接着剤や熱プレス等を用いて互いに接着固定しておく。
なお、第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態、第4実施形態では、銅からなる金属箔を用いることによって、銅層(金属層)、配線層および導体層を構成したが、銅以外の金属箔または、導電材料を用いることによって、銅層(金属層)、配線層および導体層を構成してもよい。
また、第3実施形態、第4実施形態における多層プリント配線板においては、硬質部に複数の配線層と硬質層とを積層してもよいし、端子部に複数の絶縁層を積層してもよい。
また、第2実施形態、第3実施形態、および、第4実施形態における多層プリント配線板においては、第1実施形態に示すシールド層を備えてもよい。
本発明の第1実施形態〜第4実施形態における多層プリント配線板によると、他の配線板や電子機器、電子部品等のコネクタ13と電気的に接続するための端子部4を、硬質部3を構成する硬質層6と同一の材料からなる絶縁層8と、絶縁層8の表面上に所定の端子パターンに形成された導体層9とを含むように設けている。そのため、硬質層6(もしくは絶縁層8)と導体層9とを積層して硬質部3を形成する積層工程の後に、端子パターンに形成された導体層9を設けて端子部4を形成することができるので、従来のように、予め可撓部の端部に端子パターンに形成した導体層を設けて端子部を形成する場合と異なり、第1の製造方法において、硬質層6の積層工程の際に発生する接着剤のフローや、金属箔18の内層配線パターンを形成する際にエッチング液が流れることに起因して端子パターンに形成した導体層9が汚染されるという不都合が発生することを防ぐことができる。
また、第2の製造方法において、硬質層6の積層工程の際に、端子パターンに形成された導体層9に硬質層6が貼り付いて、硬質層6から導体層9を剥がす際に発生する端子パターンに形成した導体層9の損傷や変形を防ぐことができる。これにより、導体層9の端子パターンを正常に保つことができるので、端子部4をコネクタ13と電気的に接続する際に、端子部4の接続不良を防ぐことができる。
また、端子部4が、絶縁層8と、導体層9とを含むとともに、絶縁層8は、硬質部3の硬質層6と同一の材料からなるため、端子部4は可撓部2より剛性を有する。そのため、従来のように補強板で可撓部に設けられる端子部を強化しなくても、絶縁層8が補強板の役割を果たす。これにより、別途補強板を設けるための位置合わせ等を行う工程数を減らして、より容易に端子部4をコネクタ13と接続させることができる。
本発明の第1実施形態〜第4実施形態における多層プリント配線板の製造方法によると、多層プリント配線板の製造方法は、フレキシブルプリント配線板5の互いに所定の間隔を隔てた第1領域と第2領域の各々に、絶縁層8および金属箔18を形成する工程と、第1領域において、最外層の絶縁層8上に形成された金属箔18を所定の端子パターンにパターニングすることにより、端子パターンに形成された導体層9を形成し、前記導体層9を前記フレキシブルプリント配線板5と電気的に接続することによって、前記導体層9を含む端子部4を形成する工程と、第2領域に位置する金属箔18を所定の配線パターンに形成することにより、配線パターンに形成された配線層を設けて、配線層を含む回路部を形成する工程とを備える。
そのため、絶縁層8と金属箔18とをフレキシブルプリント配線板5に積層する工程の後に端子部4を形成することができる。これにより、絶縁層8をフィルム状部材に形成する工程の際に、絶縁層8をフィルム状部材に接着する接着剤のフローや、金属箔18に配線パターンを形成する工程の際に、エッチング液が流れることに起因する端子パターンに形成された導体層9の汚染を防ぐことができる。したがって、端子部4の導体層9の端子パターンを正常に保つことができるので、端子部4とコネクタ13との接続不良を防止することができる。
また、フレキシブルプリント配線板5の少なくとも一方の表面上の略全面に、絶縁層8および金属箔18を形成する工程と、絶縁層8と金属箔18の一部を除去する工程とを用いて多層プリント配線板1を製造する際に、端子部4の端子パターンに形成される導体層9を第1領域16上に位置する最外層の絶縁層8a上に形成する。そのため、絶縁層8と金属箔18とを積層していく工程の際に、フレキシブルプリント配線板5と絶縁層8とが貼り付いても、端子パターンに形成した導体層9には、絶縁層8が貼り付かない。これにより、フレキシブルプリント配線板5から絶縁層8を剥がすことによる、端子パターンに形成した導体層9の損傷や変形を防ぐことができるので、端子部4とコネクタ13との接続不良を防止することができる。
1 多層プリント配線基板
2 可撓部
3 硬質部
4 端子部
5 フレキシブルプリント配線板
6 硬質層
7 配線層
8 絶縁層
9 導体層9
10 ベースフィルム
11 ランド部
12 スルホール
13 コネクタ
14 シールド層
15 カバーレイフィルム
16 第1領域
17 第2領域
18 金属箔
19 スリット
2 可撓部
3 硬質部
4 端子部
5 フレキシブルプリント配線板
6 硬質層
7 配線層
8 絶縁層
9 導体層9
10 ベースフィルム
11 ランド部
12 スルホール
13 コネクタ
14 シールド層
15 カバーレイフィルム
16 第1領域
17 第2領域
18 金属箔
19 スリット
Claims (14)
- 柔軟性を有し、曲げて使用可能な可撓部と、
前記可撓部と連続して形成され、前記可撓部よりも剛性を有する硬質部と、
前記可撓部の端部に前記可撓部と連続して形成される端子部とを備え、
前記硬質部は、絶縁性の硬質層を含み、
前記端子部は、前記硬質層と同一材料からなる絶縁層を含むとともに、前記絶縁層の表面上に所定の端子パターンに形成され、接続端子として機能する導体層が形成されていることを特徴とする多層プリント配線板。 - 前記端子部は、挿入型の接続端子部に構成され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配線板。
- 前記端子部は、前記可撓部と前記導体層とを互いに電気的に接続する接続部を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の多層プリント配線板。
- 前記端子部は、前記絶縁層を複数含み、
前記端子パターンに形成された導体層は、前記複数の絶縁層における最外層の前記絶縁層の表面上に形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の多層プリント配線板。 - 前記端子部は、シールド層をさらに含むことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の多層プリント配線板。
- 前記可撓部は、フィルム状の配線基板から構成されており、
前記硬質部は、前記フィルム状の配線基板の所定領域上に、所定の配線パターンに形成された複数の配線層と複数の前記硬質層とが積層されることによって構成されていること
を特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の多層プリント配線板。 - 前記フィルム状の配線基板のいずれか一方の表面上において、
前記端子部の前記絶縁層の積層数は、前記硬質部の前記硬質層の積層数と等しいことを特徴とする請求項6に記載の多層プリント配線板。 - 前記端子部の前記絶縁層は、前記フィルム状の配線基板における先端部の領域上に形成されており、
平面的に見た場合に、前記端子部の前記絶縁層の少なくとも一部が、前記フィルム状の配線基板の先端部よりも外側に突出するように構成されていることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の多層プリント配線板。 - フィルム状の配線基板の互いに所定の間隔を隔てた複数の領域上の各々に、絶縁層および導体層を形成する工程と、
前記複数の領域のうちの少なくとも1つの領域において、最外層の前記絶縁層上に形成された前記導体層を所定の端子パターンにパターニングし、前記パターニングされた導体層を前記フィルム状の配線基板と電気的に接続することによって、前記導体層を含む端子部を形成する工程とを備えることを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。 - 前記複数の領域は、第1領域および第2領域を含み、
前記端子部を形成する工程は、前記第1領域上に位置する最外層の前記絶縁層上に形成された前記導体層を所定の端子パターンにパターニングする工程と、前記導体層と前記フィルム状の配線基板とを電気的に接続する接続部を形成する工程とを含み、
前記第2領域上に位置する前記導体層を所定の配線パターンに形成することによって、前記配線パターンに形成された導体層を含む回路部を形成する工程をさらに備えることを特徴とする請求項9に記載の多層プリント配線板の製造方法。 - 前記絶縁層および前記導体層を形成する工程は、所定領域が予め除去された前記絶縁層および前記導体層の各々を、前記フィルム状の配線基板の少なくとも一方の表面上に形成する工程を含むことを特徴とする請求項9または請求項10に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 前記絶縁層および前記導体層を形成する工程は、前記絶縁層および前記導体層を、前記フィルム状の配線基板の少なくとも一方の表面上の略全面に形成する工程を含み、
前記絶縁層および前記導体層の一部を除去する工程をさらに備えることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の多層プリント配線板の製造方法。 - 前記絶縁層および前記導体層の一部を除去する工程は、前記端子部を構成する前記絶縁層および前記導体層の一部を除去する工程を有することを特徴とする請求項12に記載の多層プリント配線板の製造方法。
- 前記端子部が、平面的に見て、前記フィルム状の配線基板の端部に位置するように、外形加工を行う工程をさらに備えることを特徴とする請求項9〜請求項13に記載の多層プリント配線板の製造方法。
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