JP2009170891A - リジッドプリント回路板用の改良された絶縁層 - Google Patents

Abstract

【課題】リジッドプリント回路板（ＰＣＢ）及びその製造方法を開示する。
【解決手段】とりわけＰＣＢのキャップ層に欠陥が生じることを最小化するように構成された耐歪み層を備える。
【選択図】図４

Description

関連出願の相互参照
本願は、２００７年１２月７日出願の米国仮出願第６１／０１２３９２号の優先権を主張する。また、本願は、２００７年１２月２１日出願の米国仮出願第６１／０１６２９２号及び２００８年７月３日出願の米国仮出願第６１／０７８３１５号の優先権を主張し、これらの開示は全て参照として本願に組み込まれる。

本願は、プリント回路板に係り、特にリジッドプリント回路板で使用される絶縁層に関する。

プリント回路板（ＰＣＢ，Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）は、銅等の導電物質の一つ以上の層と、誘電体等の一つ以上の電気絶縁体層とを備える。多層ＰＣＢは典型的に、ホール、ビアを備えた複数の絶縁層によって分離されまたこれらの上に形成された二つ以上の内部及び／又は表面導電層を備え、ホールを介して、多様な内部導電層と他の内部導電層及び／又は表面導電層との間の電気接続が提供される。

ＰＣＢの製造及び組み立て工程の複数の側面において、ＰＣＢ部品は歪みや応力（例えば、機械的、熱的、物理的、化学的等）に晒される。例えば、製造において、ＰＣＢは、或る範囲の温度に晒される。こうした温度として、高温のはんだ付け温度が挙げられ、産業界における最近の無鉛（鉛フリー）工程の採用に対応して、更にその温度が上昇している。歪みは部品中に欠陥を生じさせ、結果として、電気的及び／又は機械的故障をもたらす。例えば、温度上昇から生じる熱歪みは、ＰＣＢ部品にひびを生じさせる可能性があり、パッドのクレーター形成、表面導電層に係合する絶縁層中に典型的には生じる或る種のひびが挙げられる。本願で開示される多様な実施形態は、リジッドＰＣＢに使用されるより安定で耐損傷性のＰＣＢ部品に向けられたものであり、空隙やひび等の欠陥を減らし、リジッドＰＣＢ及びリジッドＰＣＢの部分（絶縁層と表面導電層との間の接合等）の構造の完全性を増大させて、リジッドＰＣＢの歩留まりを実質的に上昇させることができる。

米国特許第５６７４５９６号明細書

一実施形態では、プリント回路板上に実装された電気部品に接合するように構成された導電層； 導電層に係合するキャップ層を規定し、導電層の下に欠陥が生じることに耐えるように構成された耐歪み層（その耐歪み層は少なくとも１５％の延性及び少なくとも１００００ｐｓｉの引張強度を有する）； プリント回路板の全長にわたって延在する少なくとも一つのリジッド絶縁層（プリント回路板全体が実質的にリジッド部分を有する）とを備える。

一部の実施形態によると、リジッドプリント回路板を製造するための部品は、第一表面及び第二表面を備えた導電層と； 第一表面を備えた廃棄可能層（その廃棄可能層の第一表面は導電層の第一表面に取り付けられている）と； 第一表面を有する耐歪み層（その耐歪み層の第一表面は導電層の第二表面に取り付けられていて、その耐歪み層は、少なくとも略１５％の延性と、少なくとも略２２０℃のＴｇと、少なくとも略１００００ｐｓｉの引張強度とから成る群から選択された特性の少なくとも二つを有する）とを備える。

多様な実施形態において、プリント回路板の製造方法は、導電層の第一表面に係合する耐歪みキャップ層の第一表面を有する部品を提供する段階（その耐歪みキャップ層はポリイミドを備える）と； 部品を積層体に取り付ける段階（その積層体は、リジッドプリント回路板を製造するためのリジッド部分を規定するように配置された一つ以上のリジッド絶縁層を備え、その一つ以上のリジッド絶縁層の少なくとも一つは、その上に形成された回路パターンを備える）とを備える。

一部の実施形態では、プリント回路板は、電気部品に接合するように構成された表面導電層（その表面導電層は圧延アニール銅を備える）と； 表面導電層に係合するように構成された耐歪みキャップ層（その耐歪みキャップ層はポリイミドを備える）と； 一つ以上のリジッド絶縁層（その一つ以上のリジッド絶縁層の少なくとも一つはプリント回路板の全長にわたって延在して、プリント回路板がリジッドプリント回路板を規定するようになる）とを備える。

一部の実施形態では、リジッド回路板は、耐歪みキャップ層に係合する表面導電層を備える。一実施形態では、リジッドプリント回路板等のプリント回路板を製造するための部品が、表面銅層及び耐歪み層（この耐歪み層はポリイミドを備える）を備える。

これらの及び他の特徴について、下記にまとめられている図面を参照してこれから説明する。これらの図面及び関連する記載は、本願に記載される一つ以上の実施形態を例示するために提供されるものであって、開示される実施形態の範囲を限定するために提供されるものではない。

多層プリント回路板の一実施形態を示す。 ビアホール及び導電板を備えた多層プリント回路板の他の実施形態を示す。 ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージングを備えたプリント回路板を示す。 プリント回路板アセンブリを形成するためにプリント回路板上に実装された電気部品の断面図である。 表面導電層に係合するキャップ層を示すプリント回路板の一実施形態を示す。 表面導電層に係合する欠陥を備えたキャップ層を示すプリント回路板の一実施形態を示す。 表面導電層に係合する他の欠陥を備えたキャップ層を示すプリント回路板の一実施形態を示す。 耐歪み層を備えたプリント回路板の一実施形態を示す。 耐歪み層を備えたプリント回路板の一実施形態を示す。 廃棄可能物質を備えた部品を用いて、多層プリント回路板積層体を製造する方法の一実施形態を示す。 廃棄可能層及び耐歪み層を備えた、プリント回路板を製造するための部品の一実施形態を示す。 廃棄可能層及び耐歪み層を備えた、プリント回路板を製造するための部品の他の実施形態を示す。 耐歪み物質の例及び他の絶縁物質に対する物質特性を載せた表である。 耐歪み物質の例及び他の誘電体の膨張特性を比較する表である。 リジッドプリント回路板の一実施形態を示す。 耐歪みキャップ層を備えたリジッドプリント回路板の一実施形態を示す。

本願の多様な実施形態を説明するにあたっては、図１〜図１０Ｂの図面を参照し、特に断らない限りは、同様の参照符号は同様の特徴を指称する。

〈Ａ．非限定的な実施形態の一般的な説明〉

本願において用いられる「印刷回路板」、「ＰＣＢ」、「電気相互接続システム」との用語は、互いに置き換え可能であり、広範に定義されるものであり、限定されること無く、とりわけ電気部品に対する機械的な支持、電気部品に対する及びこれらの間の電気接続、それらの組み合わせ等を提供するあらゆるシステムを含むものである。ＰＣＢは、電気部品を支持するベースプラットフォーム（例えば、絶縁物質の薄板）及び電気部品間の電気相互接続を提供する導体（導電性経路、表面、はんだ付け可能な取り付け部等）を一般的には含むシステムを備える。ＰＣＢは、電気部品を支持するための広範な技術（例えば、貫通ホール、表面実装、複合技術、片面または両面上に実装された部品等）を採用することができ、また、広範な単一層または多層構造（例えば、片面、両面、多層、フレキシブル、リジッド‐フレックス、ストリップライン等）を備えることができる。本願の多様な実施形態は、ＰＣＢの製造工程のあらゆる段階に在るＰＣＢに適用可能であり、非限定的な例として、より完全なＰＣＢ中に典型的には存在している一つ以上のＰＣＢ部品（例えば、絶縁層、導電性回路パターン、導電板、ビアホール等）が欠けている一部不完全なＰＣＢが挙げられる。本願全体にわたって、「リジッドＰＣＢ」との用語は、当該産業における標準的な意味を含み、曲げられる部分を有さないＰＣＢを定義する。本願において定義されるように、「部分的にリジッドなＰＣＢ」とは、少なくとも一部にリジッド部分及び曲げられない部分を備えた相互接続システムを広範に指称する。リジッドまたは部分的にリジッドなＰＣＢのリジッド及び曲げられない部分に属する層は、少なくとも実質的に同一平面上にあり得て、同一平面（例えば、水平面、垂直面、その間の面等）内にあり得て、作動時に同一平面構造を維持するように構成可能である。ＰＣＢ及びリジッドＰＣＢは、一つ以上のリジッドな絶縁層を備えることができる。「ＰＣＢアセンブリ」は、電気部品が部分的に、実質的に、または完全に実装されている（例えば、電気的に取り付けられているまたは接続されている）プリント回路板システムを広範に指称する。

「絶縁層」、「誘電体層」及び「誘電体基板」との用語は、本願において広範に解釈され、互いに置き換え可能であり、当該産業における標準的な意味を含み、電流に抵抗するまたは実質的に抵抗するように、また、とりわけ導電層及び電気部品に対する物理的支持を提供するように一般的には構成されている非導電性ＰＣＢ層を表す。ＰＣＢ絶縁層との関連で用いられる「リジッド」との用語（例えば、リジッド絶縁層、リジッド誘電体等）は、広範に定義され、通常の「リジッド物質」を備えた絶縁層を表す。通常の「リジッド物質」としては、典型的に曲げられなくて、ガラス繊維、紙、綿織物、アスベストシート、布や連続的なフィラメントマット等の様々な形状のガラス、セラミック材料、モリブデン、様々な種類のプラスチック等で補強されている物質が挙げられるが、これらに限定されるものではない。複数の他のリジッド物質やリジッド物質の混合物を用いて、絶縁層を製造することができ、例えば、難燃体（ＦＲ，ｆｌａｍｅ ｒｅｔａｒｄａｎｔ）‐２（フェノール樹脂を含浸させたセルロース紙）、ＦＲ‐３（エポキシを含浸させたコットン紙）、ＦＲ‐４（エポキシ樹脂含浸ガラス織布）、ＦＲ‐５（エポキシを含浸させたガラス織物）等のプリプレグ（プレ含浸用に短い）が挙げられる。リジッド層は、リジッドＰＣＢまたは部分的にリジッドなＰＣＢのリジッド部分を形成するために一般的に用いられるリジッド物質を備える。

本願において、「耐歪み層」は広範に定義され、プリント回路板（リジッド及び部分的にリジッドなＰＣＢを含む）を製造するための絶縁層を指称し、とりわけ、通常の絶縁層よりも、より歪みに耐えること（機械的、熱的、物理的、化学的に等）ができ、及び／又は、より安定であること（例えば、熱的、化学的、物理的に等）ができる一つ以上の特性を備え、本願で説明されるリジッド絶縁層が挙げられる。耐歪み層は、広範に定義された「耐歪み物質」を備え、熱硬化性及び／又は熱可塑性プラスチック、例えば、ポリイミド、ポリエステル、フッ素化炭化水素、ポリマー、ポリアクリル酸塩、液晶ポリマー、合成繊維、アラミド、フッ化炭素等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、耐歪み層は、一つ以上の熱硬化性及び／又は熱可塑性プラスチック材料の混合物や、一つ以上のプラスチック物質と他の物質（例えば、充填剤や硬化剤等）との混合物を備えることもできる。

本願において、「キャップ層」は広範に定義され、最外部導電層（「表面導電層」とも称され、例えば表面銅パッド）と接合するまたは係合する絶縁層及び誘電体基板を表す。ＰＣＢ導電層と関連して用いられる「表面導電層」、「外部導電層」または「表面層」は、ＰＣＢの最外部導電層を広範に指称し、例えば、ＰＣＢ上に実装される電気装置（例えば電気部品）と係合するように一般的に構成されているエッチングされた表面導電パッドや、表面銅層が挙げられる。「電子」または「電気」部品は、電気（この電気用に、ＰＣＢはとりわけ物理的支持及び電機接続を提供するように設計されている）を取り扱うことが可能であってＰＣＢに実装可能な装置を広範に表すものであって、電気装置、電子装置、電子回路、電気素子、集積回路、ハイブリッドシステム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

本願において「層」との用語は、ＰＣＢまたはＰＣＢの部品の断面（プロファイル）の一部という意味を含む。ＰＣＢ中の層は、連続的でも不連続でもあり得るし、平面状または略平面状でもあり得るし、そうでなくともよい。例えば、ＰＣＢは、エッチングされたプリント回路層等といった、内部または外部の導電性で不連続な層を備え得る。或る一ＰＣＢ層と関連する他の一ＰＣＢ層との対応で用いられるように、「係合する」、「取り付ける」または「上」（例えば、或る一層の上の他の一層）との用語は、或る層またはその層の一部に直接的または間接的に接続または取り付けられている他の層またはその他の層の一部を表すために広範に定義される。間接的な接続の非限定的な例としては、例えば、ＰＣＢ中の或る一層が、中間層（例えば、マスク、コーティング層、薄膜、はんだ付け物質等）を介して他の層に接続または取り付けられる場合が挙げられる。同様に、本願において、或る一層を他の一層の上に形成または配置することに関連する「形成」、「堆積」、「配置」、「提供」は一般的に、或る一層の少なくとも一部が、他の層の少なくとも一部と直接的または間接的に係合するようにＰＣＢ層を配置または形成することを示す。ＰＣＢの全長にわたって“延在”するリジッド層は、ＰＣＢがリジッドＰＣＢとなるようにＰＣＢの長さにわたって一般的に提供された層（例えば、連続的でもあり得るし、そうでなくともよく、また、ＰＣＢと同一の境界を有し得るし、そうでなくてもよい等）を定義する。

本願において、「プレ形成」、及び、ＰＣＢで用いられるＰＣＢ層部品または層を「プレ形成する（予め形成しておく）」との用語は、部品を製造することとプレ形成部品を用いてＰＣＢを製造することとの間の不連続性を定義し、部品の製造とＰＣＢの製造とを「独立的な製造工程」と見なすことである。独立的な製造工程の非限定的な例としては、ＰＣＢを製造する者とは異なる者によって製造された部品を用いてＰＣＢを製造することが挙げられ、例えば、サードパーティ（例えば、ＯＥＭ、代理店、卸売業者、ディスカウントセラー、供給業者、小売業者等）、系列会社、子会社、親会社、ライセンサー／ライセンシー、他の法的に異なる者、これらの組み合わせ等の場合である。本願において、ＰＣＢの“製造”は広範に定義され、ＰＣＢの製造及び組み立て工程のあらゆる段階を含み、例えば、ＰＣＢ層を形成するために材料を準備または入手すること、少なくとも第一のＰＣＢ層を提供すること、一以上のＰＣＢを加工して絶縁層によって分離された回路パターンを形成すること、部分的に、実質的にまたは完全に完成したＰＣＢ上に電気部品を実装することによってＰＣＢを組み立てること、実装された電気装置を備えるＰＣＢアセンブリパッケージを試験すること等が挙げられる。リジッドＰＣＢの製造を説明する本願の多様な実施形態は、部分的にリジッドなＰＣＢのリジッド部分を製造するのにも適用可能である。

さて、図１を参照すると、多層プリント回路板（ＰＣＢ）１００の一実施形態が示されている。ＰＣＢ１００は、第一及び第二導電性外部または表面層１２０、１２０ａと、第一及び第二絶縁層１２５、１２５ａと、第一、第二及び第三導電性内部層１３０、１３０ａ、１３０ｂと、第一及び第二絶縁性内部層１３５、１３５ａとを備える。図１の第一及び第二絶縁層１２５、１２５ａは、第一及び第二表面導電層１２０、１２０ａと係合しているので、キャップ層である。導電性内部層１３０、１３０ａ、１３０ｂはエッチング可能であり、第一、第二及び第三回路パターン１２３、１２３ａ、１２３ｂが形成される。

図１に示されるように、第一表面導電層１２０は第一絶縁層１２５の上に存在し、第一絶縁層１２５は第一回路パターン１２３の上面の上に提供されている。第一回路パターン１２３ａは第一絶縁性内部層１３５の上面の上に存在し、第一絶縁性内部層１３５は第二回路パターン１２３ｂの上に配置され、第二回路パターン１２３ｂは第二絶縁性内部層１３５ａの上面の上に存在している。図１に示されるように、第三回路パターン１２３ｂは第二絶縁層１２５ａの上に存在し、第二絶縁層１２５ａは第二表面導電層１２０ａの上に提供されている。

表面導電層１２０、１２０ａ及び／又は回路パターン１２３、１２３ａ、１２３ｂは、例えば、銅、金、アルミニウム、ニッケル、コバール、鋼鉄、抵抗合金等の適切な導電金属を備えることができる。ＰＣＢ導電層は典型的に薄い銅箔製である。図１に示されるように、絶縁層１２５、１２５ａ及び／又は絶縁性内部層１３５、１３５ａの少なくとも一つは、エポキシ樹脂、ＦＲ‐３、ＦＲ‐４等の広範なリジッド物質を含んだ通常の絶縁層を備える。特定の実施形態では、リジッド物質を備えた絶縁層１２５、１２５ａ及び／又は絶縁性内部層１３５、１３５ａの少なくとも一つは、表面導電層１２０、１２０ａの少なくとも一つと略同一平面上にあり、ＰＣＢ１００がリジッドＰＣＢになるようにする。特定の実施形態では、リジッド物質を備えた絶縁層１２５、１２５ａ及び／又は絶縁性内部層１３５、１３５ａの少なくとも一つは、表面導電層１２０、１２０ａの少なくとも一つと略同一の広がりを持つ（例えば、断面の長さ）。多様な実施形態において、ＰＣＢ１００は、ＰＣＢ１００の全長にわたって延在している少なくとも一つのリジッド絶縁層（例えば、第一及び第二絶縁層１２５、１２５ａ、第一及び第二絶縁性内部層１３５、１３５ａ、示されていない他の絶縁層）を備え、ＰＣＢ１００がリジッドＰＣＢになるようにする。絶縁層１２５、１２５ａ及び絶縁性内部層１３５、１３５ａ等の誘電体は、例えば、熱安定性、誘電率、柔軟性、引張強度、寸法安定性等の性質に基づいて、選択可能である。

図２は多層ＰＣＢ２００の他の実施形態を示し、図１のＰＣＢが、第一、第二、第三及び第四レベルのビアホール２５０、２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ及び導電板２６５、２６５ａ、２６５ｂ、２６５ｃを更に備える。ビアホール２５０、２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、導電板２６５、２６５ａ、２６５ｂ、２６５ｃ（ビアホール２５０、２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃの少なくとも一部の上に存在している）、表面導電層１２０、１２０ａ及び回路パターン１２３、１２３ａ、１２３ｂは、後述するように、ＰＣＢ２００の多様な導電層と接続するように一般的には構成されている。

図２に示されるように、第一レベルビアホール２５０は、第一表面導電層１２０及び第一絶縁層１２５を貫くように示されている。図２において、第一層ビアホール２５０と、表面導電層１２０の一部とは導電板２６５で覆われている。第一レベルビアホール２５０及び導電板２６５は、表面導電層１２０の一部を第一導電性内部層１３０の一部に接続させる。ビアホールの第二層２５０ａは、第一導電性内部層１３０及び第一絶縁性内部層１３５を貫くように示されている。第二層ビアホール２５０ａと第一導電性内部層１３０の一部とは導電板２６５ａで覆われている。第二層ビアホール２５０ａ及び導電板２６５ａは、第一導電性内部層１３０の一部を第二導電性内部層１３０ａの一部に接続させる。

更に図２を参照すると、ビアホールの第三層２５０ｂは、第二導電性内部層１３０ａ及び第二絶縁性内部層１３５ｂを貫いて示されている。第三層ビアホール２５０ｂと第二導電性内部層１３０ａの一部とは、導電板２６５ｂで覆われていて、第二導電性内部層１３０ａの一部を第三導電性内部層１３０ｂの一部に接続させる。第四層ビアホール２５０ｃは第三導電性内部層１３０ｂ及び第二絶縁層１２５ａを貫く。第四層ビアホール２５０ｃと第三導電性内部層１３０ｂの一部とは、導電板２６５ｃで覆われていて、第三導電性内部層１３０ｂの一部を第二表面導電層１２０ａの一部に接続させる。一部の実施形態では、第一表面導電層１２０、第二表面導電層１２０ａ、または第一及び第二表面導電層１２０、１２０ａの両方がエッチングされてパッド２９９が形成され、例えば、半導体チップ（図示せず）等の電気部品をＰＣＢ２００に電気的に接続させる。

図１及び２に示されるように、図面には、四つの絶縁層（第一及び第二絶縁層１２５、１２５ａ、第一及び第二絶縁性内部層１３５、１３５ａ）と五つの導電層（第一及び第二表面導電層１２０、１２０ａ、第一、第二及び第三回路パターン１２３、１２３ａ、１２３ｂ）をそこに示されるような構成で配置されるように備えたＰＣＢが示されているが、ＰＣＢ１００及びＰＣＢ２００は非限定的な例示の実施形態として提供されているものであり、本願全体にわたって開示されている多様な実施形態及び特徴を、異なる数（例えば、五つよりも多いまたは少ない導電層及び／又は四つよりも多いまたは少ない絶縁層）及び異なる配置の導電及び／又は絶縁層を備えたＰＣＢに関連して使用可能である。例えば、ＰＣＢ２００のビアホール２５０、２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃは導電層の一層のみ及び絶縁層の一層のみを貫いているが、他の実施形態のビアホール２５０、２５０ａ、２５０ｂ及び２５０ｃは、より多くまたはより少ない層を貫通する多様な長さを備えるように構成可能である。一実施形態では、はんだレジスト層を、最外部導電層１２０、１２０ａの一方または両方の上面の上に更に堆積可能である。一部の実施形態では、ビアホール２５０、２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃの少なくともいくつかを、はんだレジスト物質で少なくとも部分的に充填することが可能である。特定の実施形態では、ＰＣＢ２００は、ＰＣＢ２００の一つ以上の層を貫く貫通ホール一つ以上を備えることができ、電気部品のリードの挿入に適合する。一部の実施形態では、第一及び第二絶縁層１２５、１２５ａまたは第一及び第二絶縁性内部層１３５、１３５ａの少なくとも一つがリジッド物質を備える。特定の実施形態では、リジッド物質を備えた第一及び第二絶縁層１２５、１２５ａまたは第一及び第二絶縁性内部層１３５、１３５ａの少なくとも一つの一部は、表面導電層１２０、１２０ａの少なくとも一つの一部と同一平面上にあり、ＰＣＢ２００が、部分的にリジッドなＰＣＢのリジッド部分を備えた少なくとも部分的なリジッド部分を備えるようになる。特定の実施形態では、リジッド物質を備えた第一及び第二絶縁層１２５、１２５ａまたは第一及び第二絶縁性内部層１３５、１３５ａの少なくとも一つの実質的な部分は、表面導電層１２０、１２０ａの少なくとも一つと同一平面上にあり、ＰＣＢ４００がリジッドＰＣＢになる。多様な実施形態において、ＰＣＢ４００は、ＰＣＢ４００の全長にわたって延在している少なくとも一つのリジッド絶縁層（例えば、第一及び第二絶縁層１２５、１２５ａ、第一及び第二絶縁性内部層１３５、１３５ａ、または、示されていない他の絶縁層）を備え、ＰＣＢ４００がリジッドＰＣＢになる。一部の実施形態では、ＰＣＢ４００は複数のリジッド絶縁層を備え、それらのいくつかが実質的にＰＣＢ４００の全長未満に延在して（例えば、半分、三分の一等）、複数のリジッド絶縁層の組み合わせがＰＣＢ４００をリジッドＰＣＢにするように配置される（例えば、ＰＣＢ４００の半分の長さにわたっておおよそ延在している一つのリジッド絶縁層、残りの半分にわたっておおよそ延在している他のリジッド層等）。

図３Ａ〜３Ｅは、製造工程中にＰＣＢにかかる歪み（例えば熱歪み）によってとりわけ発生する可能性のある欠陥の例を示す多様な実施形態の図である。図３Ａは、例えば図２のＰＣＢ２００を一つ以上備えたＰＣＢ３００の上面３２５の上面図である。上面３２５は、導電パッド３２０、メッキビアホール３４０及びコネクタ３３０を備えた簡略化されたドッグボーン構造を有する。ＰＣＢ３００はボールグリッドアレイ（ＢＧＡ，Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）実装技術を備え、導電パッド３２０のアレイが、表面実装可能な電気部品（図示せず）の対応する導電パッドに接続して、ＰＣＢ３００に電気部品を電気的に取り付けまたは実装するように構成されている。一部の実施形態では、ＰＣＢ３００は、別の電気部品パッケージング技術を備えるように構成可能であり、デュアルインラインパッケージング（ＤＩＰ，Ｄｕａｌ Ｉｎ‐ｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ）、ピングリッドアレイ（ＰＧＡ，Ｐｉｎ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）、リードレスチップキャリア（Ｌｅａｄｌｅｓｓ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ）、フリップチップＢＧＡ（ＦＣＢＧＡ，Ｆｌｉｐ‐ｃｈｉｐ ＢＧＡ）、プラスチッククアッドフラットパック（ＰＱＦＰ，Ｐｌａｓｔｉｃ Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋ）、スモールアウトライン集積回路（ＳＯＩＣ，Ｓｍａｌｌ‐Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、プラスチックリードチップキャリア（ＰＬＣＣ，Ｐｌａｓｔｉｃ Ｌｅａｄｅｄ Ｃｈｉｐ Ｃａｒｒｉｅｒ）、システムインパッケージ（ＳＩＳ，Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）、それらの組み合わせ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

図３Ｂは、電気部品３０８、はんだ物質３０７、図３ＡのＰＣＢ３００の一部の断面図を示す。導電チップパッド３０５が電気部品３０８に取り付けられている。簡単のため、図３ＢのＰＣＢ３００は、図３ＡのＰＣＢ３００に取り付けられた導電パッド３２０の一つのみを示す。図３Ｂに示されるように、電気部品３０８の導電チップパッド３０５は、はんだ物質３０７を用いて、ＰＣＢ３００の導電パッド３２０に電気的に接続可能である。アセンブリは、例えばリフローオーブンや赤外線ヒーターを用いて加熱可能であり、はんだボール３０７を溶融させて、電気部品３０８をＰＣＢ３００に機械的に結合させる。一旦結合されると、電気部品３０８及びＰＣＢ３００は電気的に接続され、導電パッド３２０からの電気信号が、はんだ物質３０７及び導電チップパッド３０５を介して電気部品３０８に流れることができる。

ＰＣＢの製造中、電気部品組み立て工程中、またはＰＣＢの通常動作中に、ＰＣＢの一つ以上の層にひびが生じ得る。このようなひびの原因の一つは、例えばはんだ付け物質の加熱を含む製造工程中において、ＰＣＢが晒される顕著な熱応力（例えば、温度変化から生じる機械的応力を含む）。組み立て工程中に使用される多様な物質（絶縁層、導電層、はんだ付け物質、電気部品等）は、異なる熱膨張係数（ＣＴＥ，ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）を有し得て、これによって、こうした物質が温度変化に反応して異なる速さで伸縮する可能性がある。このように、ＰＣＢ組み立て工程中の熱応力が、電気部品（はんだ付け物質を含む）と電気部品が実装されるＰＣＢ板との間、及び、ＰＣＢを構成する異なる材料間の両方において、ＣＴＥの不整合から生じ得る。パッドのクレーター形成と称される種類のひびの場合には、キャップ層及び表面導電層が異なる速さで温度変化に反応すると（例えば、伸縮）、熱的不整合またはＣＴＥの不整合（例えば、キャップ層と表面導電層との間の）がキャップ層のひび等の欠陥を生じさせ得る。例えば、はんだ付け物質３０７に熱が印加されると、導電パッド３２０と導電パッド３２０の下に在るキャップ層の一部との間のＣＴＥの不整合によって、キャップ層の一部が、導電パッド３２０に対して相対的に動き得て（例えば逆方向に）、キャップ層の一部が導電パッド３２０から分離される。パッドのクレーター形成によって、ＰＣＢの一部が分離するまたは落ちてＰＣＢの機械的な故障をもたらすか、または、ＰＣＢ中の電気の流れに欠陥を生じさせて、電気的な故障をもたらし得る。特定の実施形態では、熱応力によって、導電パッド３２０が、下に在るキャップ層から部分的に、実質的にまたは完全に分離し得る。少なくとも部分的に分離した導電パッド３２０は、その少なくとも部分的に分離した導電パッド３２０の一部に取り付いたままのキャップ層の一部を取り除く可能性がある。これによって、ホールが形成され、または、キャップ層にクレーターが形成され、そこから少なくとも部分的に分離した導電パッド３２０が分離する。また、熱応力等の歪みは、キャップ層及び導電パッド３２０を結合する接合に対して応力を印加することによっても、ひびを形成すること無く欠陥を生じさせ得て、断続的または熱的に敏感な電気的または機械的故障を生じさせる可能性がある。

更に図３Ｂを参照すると、無鉛はんだ付け等の無鉛ＰＣＢ製造工程を用いる最近の傾向が、パッドのクレーター形成を悪化させている。スズ、ビスマス、銅等のＰＣＢ組み立て工程において使用される主な無鉛合金、これらの合金の一部を有する様々な混合物、及び／又は、他の物質は、鉛ベースのはんだ付け物質よりも高い融点を有し、はんだ付け物質３０７を溶融して例えば、半導体電気部品３０８及びＰＣＢ３００を結合させるのに、より高温を用いることを必要とする。ＣＴＥは温度の関数なので、ＰＣＢ３００の多様な層及び電気部品３０８に対するより高温の印加が、熱膨張の差を増大させ熱応力を増大させることによって、ＰＣＢ３００、ＰＣＢ３００の多様な層（例えば、絶縁層と導電層との間）、電気部品３０８、電気部品３０８の多様な層に、更なる歪みを与え得る。

更に図３Ｂを参照すると、ＰＣＢ３００は、製造温度の上昇の結果として、製造工程中等において、更なる機械的歪みに晒され得る。リフローはんだ付け温度を上昇させることを用いると、対応して、絶縁層（キャップ層を含む）の硬度を増大させて、こうした絶縁層をより脆弱でより機械的応力に影響を受け易くし得る。更には、主な無鉛ベースのはんだ付け物質は典型的に、鉛ベースのはんだ物質よりもより堅硬な性質を有しているので、導電パッド３２０またはＰＣＢ３００の絶縁層（導電パッド３２０に係合するキャップ層を含む）により大きな機械的な力を発生させ得る。これらの要因は、単独でまたは組み合わさって、導電パッド３２０に係合する絶縁性キャップ層において生じ得るパッドのクレーター形成を含むひびの頻度を上昇させ得る。特定の実施形態では、本願で説明されるような歪みが、絶縁層及び導電層を接続する接合に応力を印加して、電気的または機械的故障を生じさせる接続部中の欠陥（例えば、部分的または完全な分断、接続性の弱化等）を生じさせる。

図３Ｃ〜３Ｅは、パッドのクレーター形成の一実施形態を示す。これは、例えばＰＣＢの表面導電層（例えば、図３Ｂの導電パッド３２０を含む）の下に位置している絶縁層３２５において生じ得る。図３Ｃ〜３Ｅに示されるパッドのクレーター形成は、図３Ｂの導電パッド３２０の下の絶縁層３２５において生じるものとして示されているが、図３Ｃ〜３Ｅは一実施形態に過ぎず、ひびは、多様な層（図２の絶縁性内部層１３５、１３５ａ等が挙げられるがこれらに限定されるものではない）において生じ得るものであり、また、様々な導電層（導電性内部層１３０、１３０ａ、１３０ｂ等が挙げられるがこれらに限定されるものではない）に係合する絶縁層中において生じ得るものである。図３Ｃは、導電パッド３２０と、この導電パッド３２０に通常の状況で係合する絶縁層３２５（例えば、図２の第一絶縁層１２５）とを示す。図３Ｄは、導電パッド３２０と絶縁層３２５との間の接続を示し、絶縁層３２５は、導電パッド３２０上に課せられた歪みの結果として、ひび３７０の形成（パッドのクレーター形成）を始めている。図３Ｄに見て取れるように、クレーター３７０は、絶縁層３２５の少なくとも一端部を、上方部分１７５及び下方部分１８５に分離する。図３Ｅは、更に実質的なパッドのクレーター形成３８０を示し、絶縁層３２５の上方部分１７５は下方部分１８５から分離されていて、ＰＣＢ３００またはＰＣＢ３００の一部に故障を生じさせ得る。

〈Ｂ．非限定的な実施形態の詳細な説明〉

歪み及び／又は応力（例えば、機械的、熱的、物理的等）から生じ得る損傷に耐えるより安定な（例えば、熱的、機械的、物理的等）耐歪み層を備えたＰＣＢ（リジッド及び部分的にリジッドなＰＣＢを含む）を製造、組み立て及び使用するのに用いられる方法及びシステムを、添付図面を参照して、これから説明する。

図４は、図１のＰＣＢ１００を備え、更に、第一及び第二耐歪み層４５０、４５０ａを備えた多層ＰＣＢ４００を示す。第一表面導電層１２０は、第一耐歪み層４５０の上に存在し、第一耐歪み層４５０は第一絶縁層１２５の上に存在している。第一耐歪み層４５０の上面は第一表面導電層１２０に係合し、第一耐歪み層４５０の下面は第一絶縁層１２５に係合する。第二耐歪み層４５０ａは第二表面導電層１２０ａの上に存在し、第二絶縁性内部層１２５ａは第二耐歪み層４５０ａの上に存在している。第二耐歪み層４５０ａは第二表面導電層１２０ａと第二絶縁層１２５ａとの間に存在して、第一耐歪み層４５０は第一表面導電層１２０の間に存在している。第二耐歪み層４５０ａの下面は第二表面導電層１２０ａに係合し、第二耐歪み層４５０ａの上面は第二絶縁層１２５ａに係合する。一部の実施形態では、第一表面導電層１２０に係合する第一耐歪み層４５０を備えたプレ形成積層部品、または、第二表面導電層４５０ｂに係合する第二耐歪み層４５０ａを備えたプレ形成積層部品を用いることができて、プレ形成積層部品をＰＣＢ４００の残りの層（例えば、第一や第二絶縁層１２５、１２５ａ）に取り付けることによって、ＰＣＢ４００を製造する。

一部の実施形態では、耐歪み層４５０、４５０ａは、適切な市販の物質を備え、例えば、Ｅ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール・アンド・カンパニー（デュポン）から入手可能なカプトン（登録商標）ポリイミド膜が挙げられる。特定の実施形態では、ＰＣＢ４００は、第一表面導電層１２０に係合する第一耐歪み層４５０及び／又は第二表面導電層４５０ｂに係合する第二耐歪み層４５０ａのプレ形成層を備える。一部の実施形態では、ＰＣＢ４００は、導電層及び耐歪み層の市販のプレ形成部品を備え、例えば、ロジャース社から入手可能であるＲ／Ｆｌｅｘ１０００（登録商標）や、デュポンから入手可能であるＰｙｒａｌｕｘ（登録商標）ＬＦ、Ｐｙｒａｌｕｘ（登録商標）ＡＣ、Ｐｙｒａｌｕｘ（登録商標）ＦＲ等が挙げられる。

図４において、ＰＣＢ４００は、耐歪み層４５０、４５０ａと、表面導電層１２０、１２０ａと、絶縁層１２５、１２５ａと、導電性内部層１３０、１３０ａ、１３０ｂと、絶縁性内部層１３５、１３５ａとを備える。しかしながら、ＰＣＢ４００は、構造または物質の層をより多くまたはより少なく備えてもよく、例えば、図４に示されていない構造または物質を備える。一部の実施形態では、耐歪み層４５０、４５０ａは、ＰＣＢ４００の他の層（例えば、絶縁層１２５、１２５ａ）それぞれと共に、第一及び第二表面導電層１２０、１２０ａにそれぞれ係合するように構成されている。ＰＣＢ４００は、図４に示されていない追加の層を備えてもよく、腐食及び汚染に対してＰＣＢ４００を保護するカバーコートや、例えばＰＣＢ４００の多様な層を結合する他の物質等が挙げられる。特定の実施形態では、はんだレジスト層が、最外部表面導電層１２０、１２０ａの一方または両方の上面の上に存在し得る。一部の実施形態では、ＰＣＢ４００は、ＰＣＢ４００の一つ以上の層を貫く貫通ホールを備える。特定の実施形態では、ＰＣＢは導電物質でメッキされた一つ以上のビアホールを備える。他の様々な構成も可能である。一部の実施形態では、ＰＣＢ４００は片面で単層のＰＣＢである。一部の実施形態では、ＰＣＢ４００は両面で単層のＰＣＢである。一実施形態では、ＰＣＢ４００はＰＣＢ４００の全長にわたって延在する少なくとも一つのリジッド絶縁層を備え、ＰＣＢ４００が全体的なリジッド部分を備えるようになる。

更に図４を参照すると、表面導電層１２０、１２０ａは、一つ以上の適切な工程を用いて製造可能である。特定の実施形態では、表面導電層１２０、１２０ａは、例えば銅アノードからカソードへ銅をメッキすることによって作製された電着銅を備える。一部の実施形態では、ＰＣＢ４００は、圧延アニール銅箔を備えた表面導電層１２０、１２０ａを備える。圧延アニール銅箔は、例えば、銅インゴットを加熱し、そのインゴットを複数のローラーに通すことによって圧延及びアニーリングすることによって、作製可能である。特定の非リジッドＰＣＢは、圧延アニール銅製の表面導電層を備えることができる。何故ならば、圧延アニール銅は、延性（伸びた部分の長さと元々の長さの比として与えられる、破壊せずに伸びる性能）等の質を備え、圧延アニール銅を、例えば柔軟性等の非リジッドな目的に対して適切なものにするからである。一部の実施形態では、圧延アニール銅の延性は略２０〜４５％で、２５％、３０％、３５％、４０％が挙げられる。圧延アニール銅は、リジッドＰＣＢに対しては複数の理由から用いられてきておらず、その理由としては、高い製造コスト（例えば、電着銅と比較して）、多様な厚さ及び幅を得ることができないこと、曲げられない部分を備えたリジッドＰＣＢに関連して使用した際に圧延アニール銅の柔軟性の利点がないと見なされていたことが挙げられる。本発明者は、圧延アニール銅の示す特定の質（延性、硬度、抵抗等）が、リジッドＰＣＢに対して圧延アニール銅を適切なものとすることができるということに気付いた（例えば、無鉛製造中にリジッドＰＣＢに欠陥が形成されることを最小化し得る等）。例えば、ＰＣＢ４００は、圧延アニール銅を備えた表面導電層１２０を備え、熱応力の一部を弾性変形として吸収可能であり、パッドのクレーター形成等の欠陥が例えば表面導電層１２０の下のキャップ層の一部に生じることを減じ得る。他の実施形態では、本願において更に説明される熱的特性（例えば、延性）を備えた耐歪み層４５０、４５０ａと組み合わせて、圧延アニール銅を備えた表面導電層１２０、１２０ａを用いることによって、熱応力を吸収するＰＣＢ４００の性能を上昇可能である。表面導電層１２０、１２０ａは、一つ以上の上述の工程、他の工程、及びこれらの組み合わせを用いて、製造可能である。

図４を続けて参照すると、表面導電層１２０、１２０ａ及び耐歪み層４５０、４５０ａは、一つ以上の適切な工程を用いて製造可能である。一部の実施形態では、表面導電層１２０は、例えば結合中間層等の中間層を用いて、耐歪み層４５０に取り付けられる。

一部の実施形態では、ＰＣＢ４００は、耐歪み層４５０、４５０ａのそれぞれに接着剤無しで係合する表面導電層１２０、１２０ａを備える。表面導電層１２０、１２０ａは、一つ以上の適切な工程を用いて、耐歪み層４５０、４５０ａに接着剤無しで取り付け可能である。表面導電層１２０、１２０ａ及び耐歪み層４５０、４５０ａは、「キャスト・ツー・ホイル（ｃａｓｔ ｔｏ ｆｏｉｌ）」工程を用いて接着剤無しで取り付け可能であり、例えばポリイミド等の耐歪み物質の溶液を導電層１２０、１２０ａに付与して、加熱することによって、それぞれ表面導電層１２０、１２０ａ上の耐歪み層４５０、４５０ａがもたらされる。また、表面導電層１２０、１２０ａ及び耐歪み層４５０、４５０ａは、「スパッタリング」工程を用いても、接着剤無しで取り付け可能であり、導電カソード（例えば銅）にイオンを衝撃させて、耐歪み層４５０、４５０ａのそれぞれに当たる導電粒子を生じさせて、表面導電層１２０、１２０ａが、それぞれ耐歪み層４５０、４５０ａの上に存在するようになる。特定の実施形態では、導電物質が、それぞれ耐歪み層４５０、４５０ａの上にメッキされて（例えば無電解メッキ）、耐歪み層４５０、４５０ａに接着剤無しで係合する表面導電層１２０、１２０ａが形成される。一部の実施形態では、“蒸着”工程が採用されて、銅等の導電物質を真空チャンバ中で蒸発させて、金属蒸気を耐歪み物質上に堆積させることによって、表面導電層１２０、１２０ａに接着剤無しで係合する耐歪み層４５０、４５０ａが形成される。接着剤無しでまたは接着剤等の中間結合層を用いて係合する表面導電層１２０、１２０ａを、例えば結合工程、安定化工程等の他の工程で更に処理することが可能である。

図４は、キャップ層として配置され、表面導電層１２０、１２０ａにそれぞれ係合する耐歪み層４５０、４５０ａを示しているが、耐歪み層４５０、４５０ａは、他の構成でＰＣＢ４００に対して適切に使用可能である。例えば、図４は、表面導電層１２０と絶縁層１２５との間の耐歪み層４５０を示しているが、耐歪み層４５０は、表面導電層１２０と第一導電性内部層１３０との間の単一の誘電体であり得る。また、一部の実施形態では、例えばポリエステル、液晶ポリマー、ポリイミド等を備えた追加の耐歪み物質を、ＰＣＢの中心部の通常はリジッドなガラス層／プリプレグ部分における結合物質として、適切に使用可能でもある。更に一部の実施形態では、耐歪み層の一つ以上が、ＰＣＢ４００の他の場所に形成（例えば堆積）され得る。一実施形態では、耐歪み層は、内部導電層（例えば、導電性内部層１３０ａ）と内部絶縁層（例えば、絶縁性内部層１３５ａ）との間にあり得て、及び／又は、これらに係合し得る。一部の実施形態では、耐歪み層４５０、４５０ａは、ＰＣＢ４００の他の層（例えば導電性内部層１３０、１３０ａ）と共に、第一及び第二表面導電層１２０、１２０ａにそれぞれ係合するように構成されている。

図４を続けて参照すると、特定の実施形態の耐歪み層４５０、４５０ａは、少なくとも実質的に無ガラス繊維物質を備える。無ガラス繊維物質を備えた耐歪み層４５０、４５０ａは、カソード／アノードフィラメント（ＣＡＦ，ｃａｔｈｏｄｉｃ／ａｎｏｄｉｃ ｆｉｌａｍｅｎｔ）成長による電気的故障の発生を減じる（例えば、最小化する、排除する）。例えば絶縁性内部層１３５、１３５ａまたは絶縁層１２５、１２５ａ等の絶縁性界面（典型的にはガラス繊維／エポキシ樹脂界面を含む層）に沿って樹枝状の金属フィラメントが成長すると、電気的に絶縁されたままであるべきＰＣＢの二つ以上の層の間（例えば、表面導電層１２０の一部と導電性内部層１３０の一部、または、導電性内部層１３０の一部と導電性内部層１３０ａの一部）に電気的経路が形成されて、ＣＡＦの成長が電気的短絡の故障をもたらし得る。本願で開示される実施形態による耐歪み層は、ＣＡＦ成長を減じる（例えば、最小化する、排除する）。何故ならば、上述のように、耐歪み層（例えば、耐歪み層４５０、４５０ａ）は、樹枝状金属フィラメントが成長し得る表面を提供するガラス繊維物質を含まないか、実質的に含まないからである。

特定の実施形態によると、耐歪み層４５０、４５０ａはそれぞれ、略１０〜３０マイクロメートルの範囲の厚さを有し得て、略１０〜１５マイクロメートル、１２〜１５マイクロメートル、１５〜１７マイクロメートル、１５〜２０マイクロメートル、１５〜２５マイクロメートル、２０〜３０マイクロメートルの範囲も含まれる。特定の実施形態では、耐歪み層４５０、４５０ａはそれぞれ、略１２マイクロメートルの厚さを有し得て、略１５マイクロメートル、１７マイクロメートル、１８マイクロメートル、２０マイクロメートル、２２マイクロメートル、２５マイクロメートル、２８マイクロメートルの厚さも挙げられる。耐歪み層４５０、４５０ａは、略５〜１００マイクロメートルの範囲の厚さを有し得て、略１０〜２０マイクロメートル、２０〜３０マイクロメートル、３０〜４０マイクロメートル、４０〜５０マイクロメートル、５０〜６０マイクロメートル、６０〜７０マイクロメートル、７０〜８０マイクロメートル、８０〜９０マイクロメートル、９０〜１００マイクロメートル、１００〜１２０マイクロメートル、１１０〜１３０マイクロメートル等の範囲も挙げられる。特定の実施形態では、耐歪み層４５０、４５０ａはそれぞれ、略３５マイクロメートルの厚さを有し得て、略４５マイクロメートル、５５マイクロメートル、６５マイクロメートル、７５マイクロメートル、８５マイクロメートル、９５マイクロメートル、１０５マイクロメートル等の厚さも挙げられる。一実施形態では、耐歪み層４５０、４５０ａはそれぞれ、１０マイクロメートル未満の厚さ（例えば８マイクロメートル）、３０マイクロメートルより大きい厚さ（例えば３２マイクロメートル）を有し、またはその両方をそれぞれが有する。一実施形態では、耐歪み層４５０、４５０ａはそれぞれ、５マイクロメートル未満の厚さ（例えば１マイクロメートル）、１３０マイクロメートルより大きい厚さ（例えば略１５０マイクロメートル）を有し、またはその両方をそれぞれが有する。特定の実施形態によると、表面導電層１２０、１２０ａはそれぞれ、略１５〜２５マイクロメートルの範囲厚さを有し得て、略１５〜１７マイクロメートル、１６〜１８マイクロメートル、１７〜１９マイクロメートル、１６〜１９マイクロメートル、１８〜２０マイクロメートルの範囲も挙げられる。表面導電層１２０、１２０ａは、略５〜１００マイクロメートルの範囲の厚さを有し得て、略１０〜２０マイクロメートル、２０〜３０マイクロメートル、３０〜４０マイクロメートル、４０〜５０マイクロメートル、５０〜６０マイクロメートル、６０〜７０マイクロメートル、７０〜８０マイクロメートル、８０〜９０マイクロメートル、９０〜１００マイクロメートル、１００〜１２０マイクロメートル、１１０〜１３０マイクロメートル等の範囲も挙げられる。特定の実施形態では、表面導電層１２０、１２０ａはそれぞれ、略３５マイクロメートルの厚さを有し得て、略４５マイクロメートル、５５マイクロメートル、６５マイクロメートル、７５マイクロメートル、８５マイクロメートル、９５マイクロメートル、１０５マイクロメートル等の厚さも挙げられる。多様な実施形態によると、表面導電層１２０、１２０ａはそれぞれ、略１６マイクロメートルの厚さを有し得て、１７マイクロメートル、１８マイクロメートル、１９マイクロメートル、２０マイクロメートル、２５マイクロメートル、２６マイクロメートル等の厚さも挙げられる。一実施形態では、表面導電層１２０、１２０ａはそれぞれ、略１５マイクロメートル未満の厚さ（例えば略１４マイクロメートル）、略２５マイクロメートルより大きい厚さ（例えば略２７マイクロメートル）を有し得て、またはその両方をそれぞれが有し得る。一実施形態では、表面導電層１２０、１２０ａはそれぞれ、略５マイクロメートル未満の厚さ（例えば略１マイクロメートル）、略１３０マイクロメートルより大きい厚さ（例えば１５０マイクロメートル）を有し得て、またはその両方をそれぞれが有し得る。一実施形態では、耐歪み層４５０、４５０ａは略．０００５インチの厚さであり得る。

図５は、図２のＰＣＢ２００を備え、更に第一及び第二耐歪み層５５０、５５０ａを備えた多層ＰＣＢ５００の他の実施形態を示す。一部の実施形態では、第一及び第二耐歪み層５５０、５５０ａはそれぞれ、耐歪み物質（例えば、ポリイミド）を備える。第一耐歪み層５５０は、第一表面導電層１２０と第一絶縁層１２５との間に存在する。一部の実施形態では、第一耐歪み層５５０の上面は第一表面導電層１２０に係合し、第一耐歪み層５５０の下面は、第一絶縁層１２５等のＰＣＢ５００の他の絶縁層に係合する。第一レベルビアホール２５０が、第一表面導電層１２０、第一耐歪み層５５０及び第一絶縁層１２５を貫いて、ＰＣＢ５００に形成されている。一部の実施形態では、第一及び第二耐歪み層５５０、５５０ａは、例えば導電性内部層１３０、１３０ａ等のＰＣＢ５００の他の層と共に、第一及び第二表面導電層１２０、１２０ａに係合するように構成されている。

一部の実施形態では、耐歪み物質はポリイミドを有する。特定の実施形態では、表面導電層１２０及び第一耐歪み層５５０は、第一耐歪み層５５０の上に導電物質を電着させることによってプレ形成される。また、第二表面導電層１２０ａ及び第二耐歪み層５５０ａは、第二耐歪み層５５０ａの上に導電物質を電着させることによってプレ形成される。一部の実施形態では、プレ形成層はそれぞれ、例えばデュポンから入手可能であるＰｙｒａｌｕｘ（登録商標）ＡＦ等の市販の銅及びポリイミド銅張り積層体を備える。

一部の実施形態では、第一及び第二耐歪み層５５０、５５０ａは、他の機構を用いて、第一及び第二絶縁層１２５、１２５ａに係合する。特定の実施形態では、追加の耐歪み層が、ＰＣＢ５００の他の所に配置され得る。例えば、耐歪み層（図示せず）は非キャップ層として使用可能であり、導電性内部層１３０、１３０ａ、１３０ｂの一つ以上と係合する。一部の実施形態では、耐歪み層が、絶縁層内部層１３５、１３５ａ及び／又は絶縁層１２５、１２５ａの一つ以上の代わりに、またはこれらと組み合わせて採用可能である。

多数の工程を用いて、半導体及び／又は回路部品を備えたアセンブリ及びリジッドＰＣＢ（または部分的にリジッドなＰＣＢのリジッド部分）内に耐歪み層を組み込むことができる。一部の実施形態では、リジッドプリント回路板アセンブリの製造工程は、導電層及び耐歪み層を備えた第一部品を提供することと、少なくとも一つの絶縁層を備えた積層体を提供することと、第一部品を積層体に取り付けて、少なくとも部分的に（例えば、完全に）プリント回路板を形成することとを備える。一実施形態では、積層体は少なくとも一つリジッド絶縁層を備える。第一部品の導電層が表面導電層であり得て、及び／又は、第一部品の耐歪み層がキャップ層であり得る。特定の実施形態では、その工程が更に、プリント回路板上に回路部品を実装または取り付けることによって、リジッドプリント回路板アセンブリを形成することを備える。一部の実施形態では、第一部品を提供することは、表面導電層１２０と第一耐歪み層５５０とのプレ形成層及び／又は表面導電層１２０ａと第二耐歪み層５５０ａとのプレ形成層を提供することを備える。一部の実施形態では、第一部品を提供することは、耐歪み層に接着剤無しで取り付けられた導電層を提供することを備える。特定の実施形態では、第一部品の導電層が圧延アニール銅を備え、及び／又は、第一部品の耐歪み層がポリイミドを備える。

一部の構成では、積層体を提供することは、リジッド物質を備えた少なくとも一つの絶縁層を提供することを備える。特定の実施形態では、積層体を提供することは、一つ以上の絶縁層に係合する一つ以上の内部導電層を形成することを備える。一部の実施形態では、積層体を提供することは更に、一つ以上の内部導電層をエッチングすることによって回路パターン（例えば、回路パターン１２３、１２３ａ、１２３ｂ）を形成することを備える。図５を参照すると、第一及び第二絶縁層１２５、１２５ａと、第一、第二及び第三導電性内部層１３０、１３０ａ、１３０ｂと、第一及び第二絶縁性内部層１３５、１３５ａとが積層体を形成し得る。一部の構成では、第一部品を積層体に取り付けることは、第一部品の耐歪み層を積層体に接続することを備える。一部の構成では、リジッドプリント回路板上に回路部品を実装してリジッドプリント回路板アセンブリを形成することは、はんだ付け物質を用いて、第一部品の導電層に回路部品を接続することを備える。

図６は、本願においてその全文が参照される特許文献１にその一部が開示されているような、ＰＣＢ（リジッド及び部分的にリジッドなＰＣＢを含む）製造用の方法及び部品の一実施形態を示す。リジッドＰＣＢに用いられる積層体６００は、三つの部品６１０、６１０ａ、６１０ｂを備え、そのそれぞれが、廃棄可能なセパレータ層６３０と、二つのＰＣＢ積層６１１、６１２とを備える。単なる例示を目的として、ＰＣＢ積層６１１、６１２は、図１のＰＣＢ１００と同じ様に示されているが（例えば、絶縁性外部層１２５、１２５ａと、内部導電層１３０、１３０ａと内部絶縁層１３５、１３５ａをそれぞれが備える）、図１の表面導電層１２０、１２０ａが存在しない。部品６１０、６１０ａ、６１０ｂはそれぞれ、二つの導電層６２０、６４０の間に、金属（例えばアルミニウム）等の廃棄可能物質を備えた廃棄可能層６３０を備え得る。導電層６２０、６４０は、廃棄可能層６３０とは異なる物質を備え得る（例えば、廃棄可能層６３０がアルミニウムを備える場合には銅を備える）。廃棄可能層６３０に向き合う導電層６２０、６４０の表面は、実質的に粒子や欠陥が存在しないように処理可能であり、廃棄可能層６３０によって、例えば、浮遊粒子や樹脂の塵等の多様な汚染物に晒されることから保護される。積層体６００は三つの部品６１０、６１０ａ、６１０ｂと、二つのＰＣＢ積層６１１、６１２とを示しているが、この構成は単に例示目的のためのものであって、積層体６００は、より多い数またはより少ない数の部品及び／又はＰＣＢ積層を備えることができる。

一つ以上のＰＣＢ（リジッドＰＣＢを含む）の製造の一実施形態では、導電層６２０、６４０が廃棄可能層６３０から解放されて、本願で開示されるようなＰＣＢの外部層になる。例えば、部品６１０ａの導電層６２０、６４０は、表面導電層として、それぞれＰＣＢ積層６１１の絶縁性外部層１２５ａ及びＰＣＢ積層６１２の絶縁性外部層１２５に付着することができる。その後、部品６１０ａの導電層６２０、６４０の一方または両方が、部品６１０ａの廃棄可能層６３０から少なくとも部分的に分離することができる。部品６１０の導電層６４０は、表面導電層として、ＰＣＢ積層６１１の絶縁性外部層１２５に付着することができる。その後、部品６１０の導電層６４０が、部品６１０の廃棄可能６３０から少なくとも部分的に分離することができる。このような特定の実施形態では、部品６１０の導電層６２０が、表面導電層として、他のＰＣＢ積層（部品６１０の上方にあり図示されていない）の絶縁性外部層に付着可能であり、その後、部品６１０の導電層６２０が、部品６１０の廃棄可能６３０から少なくとも部分的に分離することができる。部品６１０ｂの導電層６２０は、表面導電層として、ＰＣＢ積層６１２の絶縁層１２５ａに付着することができる。その後、導電層６２０は、部品６１０ｂの廃棄可能層６３０から少なくとも部分的に分離することができる。このような特定の実施形態では、導電層６４０は、表面導電層として、他のＰＣＢ積層（部品６１０ｂの下方にあり示されていない）の絶縁性外部層に付着可能であり、その後、部品６１０ｂの導電層６４０が、部品６１０ｂの廃棄可能層６３０から少なくとも部分的に分離することができる。部品６１０、６１０ａ、６１０ｂの導電層６２０、６４０から分離された後においては、部品６１０、６１０ａ、６１０ｂの廃棄可能層６３０を廃棄可能である（例えば、廃棄可能層６３０の物質の選択的エッチングによって）。特定の実施形態では、廃棄可能層を備えた部品の導電層（例えば、廃棄可能層６３０を備えた部品６１０ａの導電層６２０）が、例えば導電層を廃棄可能層から少なくとも部分的に分離することによって、まず部品から解放されて、その後、ＰＣＢ積層の表面導電層として導電層に取り付けられる（例えば、ＰＣＢ積層６１１の絶縁層１２５ａに）。

図７Ａは、二つの導電層７２０、７２０ａと、廃棄可能物質（例えばアルミニウム等の金属を含む）を有する廃棄可能層７３０とを備えたＰＣＢ製造用の部品を示す。二つの導電層７２０、７２０ａ（例えば銅を備える）は、廃棄可能層７３０の両面上に存在している。部品７００は、導電層７２０、７２０ａの外面上に耐応力層７５０、７５０ａを更に備える。図６に戻ると、図７の部品７００は、部品６１０、６１０ａ、６１０ｂの一つ以上の代わりに使用可能であり、耐歪み層７５０、７５０ａ並びに導電層７２０、７２０ａを、ＰＣＢ積層６１１、６１２及び／又は他のＰＣＢ積層（図示せず）の一つ以上の上に取り付ける。例えば、部品６１０ａの代わりに部品７００を用いる場合、耐歪み層７５０、７５０ａは、ＰＣＢ積層６１１の絶縁性外部層１２５ａとＰＣＢ積層６１２の絶縁性外部層１２５とにそれぞれ付着可能である。部品７００の導電層７２０、７２０ａは、耐歪み層７５０、７５０ａにそれぞれ取り付けられたままで、表面導電層としてＰＣＢ積層６１１、６１２のそれぞれにも付着する。特定の実施形態では、部品７００の導電層７２０、７２０ａの一方または両方が、部品７００の廃棄可能層７３０から少なくとも部分的に分離することができる。一実施形態では、部品７００の廃棄可能層７３０が廃棄可能である（例えば、廃棄可能層７３０の物質の選択的エッチングによって）。更なる実施形態では、導電層７２０、７２０ａの一方または両方が廃棄可能層７３０から少なくとも部分的に分離した後に、廃棄可能層７３０が廃棄される。このように、導電層７２０、７２０ａ及び耐歪み層７５０、７５０ａは、ＰＣＢ積層６１１、６１２のそれぞれに対して効果的に取り付け可能である。一部の実施形態では、部品７００は、耐歪み外部層７５０に係合する第一導電層７２０のプレ形成層、第二耐歪み外部層７５０ａに係合する第二導電層７２０ａのプレ形成層、またはその両方を備える。他の実施形態では、プレ形成層は、例えば、デュポンのＰｙｒａｌｕｘ（登録商標）ＦＲ、Ｐｙｒａｌｕｘ（登録商標）ＬＦ等の積層製品を備える。

図７Ｂは、ＰＣＢ（リジッドＰＣＢを含む）製造用の他の部品７１０の一実施形態を示す。部品７１０は、廃棄可能セパレータ７３０ｂと、導電層７２０ｂと、耐歪み層７５０ｂとを備える。導電層７２０ｂは廃棄可能層７３０ｂの上に存在していて、廃棄可能層７３０ｂに係合する。耐歪み層７５０ｂは導電層７２０ｂの上に存在していて、導電層７２０ｂに係合する。図６に戻ると、部品７１０を用いて、積層体６００の最外部ＰＣＢ積層６１１、６１２上に耐歪み層７５０ｂ及び導電層７２０ｂを提供することができる。例えば、ＰＣＢ積層６１２が積層体６００の底の最外部ＰＣＢ積層である場合に、部品７００等の両面部品を用いると、部品７００の導電層７２０、７２０ａの少なくとも一つ及び部品７００の耐歪み層７５０、７５０ａの少なくとも一つが、何にも付着されずに廃棄されてしまう。図７Ｂの部品７１０は、部品７００の代わりに積層体６００の外部ＰＣＢ積層に対して有利に使用可能であり、導電層及び／又は耐歪み層を無駄にしなくてすむ。部品７１０の耐歪み層７５０ｂ並びに導電層７２０ｂは、最外部ＰＣＢ積層（例えば、ＰＣＢ層６１２）の絶縁層１２５ａに取り付け可能である。その後、導電層７２０ｂが、部品７１０の廃棄可能層７３０ｂから少なくとも部分的に分離することができる。部品７１０の廃棄可能層７３０ｂは、例えば部品７１０の導電層７２０ｂが少なくとも部分的に分離された後に、廃棄可能である（例えば、廃棄可能層７３０の物質の選択的エッチングによって）。

図６、７Ａ及び７Ｂに開示される部品の特定の好ましい実施形態においては、導電層６２０、６４０、７５０ａ、７５０ｂが銅を備え、及び／又は、廃棄可能層６３０、７３０がアルミニウムを備える。しかしながら、導電層６２０、６４０、７５０ａ、７５０ｂ及び／又は廃棄可能層６３０、７３０は、本願に開示される実施形態から逸脱せずに、適切な金属を備えることができ、金、ニッケル、銅、アルミニウム、ニッケル、コバール、鋼鉄、これらの合金及び組み合わせが挙げられるが、それらに限定されるものではない。

〈Ｃ．耐歪み物質及び物質特性〉

多様な実施形態において開示される耐歪み層の物質特性及び他の性質について、これから説明する。耐歪み層は、例えば、応力（熱及び機械的応力が挙げられるがそれに限定されるものではない）によって生じる損傷に耐えるように構成された機械的、熱的、物理的、化学的及び／又は電気的特性をとりわけ備える。特定の実施形態では、耐歪み層は本願で開示されるリジッド絶縁層よりも安定な物質（例えば、熱的、化学的、物理的、機械的等）を備える。一部の実施形態では、耐歪み層は、非リジッドな曲げられる部分を備えたＰＣＢの製造に適した物質を備え、例えば、ポリエステル、ポリイミド、芳香族ポリイミド、それらの組み合わせ等が挙げられる。一部の実施形態では、耐歪み層は、上述のまたは他の物質の混合物から製造可能である。一部の実施形態では、耐歪み層は、以下の特性の一つ以上を有するポリイミド等の樹脂を備える；即ち、完全硬化、実質的に無ハロゲン（ハロゲンフリー）、非ガラス補強、実質的に無鉛、実質的に無ガラス繊維（ガラス繊維フリー）。一部の実施形態では、耐歪み層は、ハロゲン及び／又はガラス繊維を含むポリイミド等のプラスチックを備える。特定の実施形態では、耐歪み層は、以下の物質の少なくとも一つを実質的に含まない；即ち、ハロゲン、ガラス繊維、鉛。耐性層は実質的に無鉛であり得る。一実施形態では、耐歪み層は実質的に無ハロゲンである。特定の実施形態では、耐歪み層は実質的に無ガラス繊維である。一部の実施形態では、耐歪み層は、部分的に、実質的にまたは完全に硬化したポリイミドまたは硬化していないポリイミドを備える。また、耐歪み層は、ガラス繊維で少なくとも部分的に補強されている物質を備えることもできる。

本願で開示される実施例による耐歪み層は、リジッドＰＣＢに関連して使用された場合等に一つ以上の利点を提供し得る。本願で開示されるような耐歪み層及び物質は、複数の理由によりリジッドＰＣＢに使用されてこなかった。その理由としては、高い製造コスト、多様な厚さ及び幅を得ることができないこと、曲げられない部分を備えたリジッドＰＣＢに関連して使用した際にこうした物質の特性の利点がないと見なされていたこと等が挙げられる。本発明者は、耐歪み物質によって示される特定の質（例えば、延性、硬度、抵抗等の一つ以上）が、本願で開示されるリジッドＰＣＢに対して耐歪み層を適切なものにすることができるということに気付いた。例えば、ポリイミド等の低損失物質を備えた耐歪み層は、非低損失物質よりも、より長い長さに沿って散逸するパワーを少なくすることができるので、高密度回路に可能にする。他の例では、本願の多様な実施形態による耐歪み層は、より高い電気抵抗を有することができる。より高い電気抵抗を有する物質を備えた耐歪み層は、他の種類の絶縁層（例えばエポキシ）の絶縁性が低下し得る高温下において絶縁性を保持することによって、高温下において優れた機能を発揮することができる。従って、より高い電気抵抗を有する物質を備えた耐歪み層は、とりわけ、高温によって欠陥を有するようになる絶縁層によってもたらされる電気的故障を減じる（例えば、最小化する、排除する）のに役立つことができる。

図８は絶縁層の例の多様な特性を示す。本願で開示される多様な実施形態によると、ポリイミドやポリイミドベースの物質（これらに限定されず）等の樹脂を備えた耐歪み層は、欠陥のなかにおいてもとりわけパッドのクレーター形成を減じる（例えば、最小化する、排除する）ように構成可能である。図８は、ポリイミドを備えた耐歪み層の一例（１インチつまり２５．４ミリメートルの厚さの物質）に対する典型的な性質、並びに、ＦＲ‐４及びＨｉｇｈ‐Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４（それぞれ１インチつまり２５．４ミリメートルの厚さを有する）に対する典型的な値を示す。図８の値は、ＩＰＣ ＴＭ‐６５０（ＨＩＳによるＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ）及び／又はＡＳＴＭインターナショナルの世界標準（例えば、ＡＳＴＭ Ｄ‐１９０、ＡＳＴＭ Ｄ‐６９６等）に準拠した方法を用いて求められた。

図８に示されるように、ポリイミドを備えた耐歪み層は、非耐歪み層よりも有利に大きな延性を有することができる。ポリイミドを備えた耐歪み層の一実施形態の延性（伸びと称されることもある）は、略１５〜８０％の範囲内であり得て、または、略２０％、２５％、３０％、４０％、４５％、５０％、６０％、６５％、７０％、７５％でもあり得る。特定の実施形態では、ポリイミドを備えた耐歪み層は、略１５〜２０％、２０〜３０％、３０〜４０％、２０〜６０％、４０〜８０％、５０〜８０％、１５〜３５％等の範囲の延性を有する。更に、耐歪み層は、ここに示された範囲とは異なる延性を有し得て、また、略１５％未満の延性（例えば略１０％）、略８０％よりも大きな延性（例えば略９０％）を有し得る。一部の実施形態では、耐歪み層は少なくとも略１５％の延性を有する。

耐歪み層は、他の絶縁物質よりも高い延性を有することができる（例えば、ＦＲ‐４及びＨｉｇｈ‐Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４エポキシの両方に対して延性は５％未満である）。上述のように、温度変化に起因する熱応力は、ＰＣＢの絶縁層及び非絶縁層（キャップ層を含む）及び他の物質（例えば、表面導電層、はんだ付け物質、電気部品導電パッド等）の等しくない反応（例えば、伸縮速度等）をもたらし得る。一部の状況においては、熱応力は、ＰＣＢの表面導電層およびその表面導電層の下のキャップ層を互いに相対的に動くようにし得て（例えば、逆方向に、キャップ層と表面銅層との間の接続部分上に歪みを与える他の方向等）、パッドのクレーター形成等の欠陥が、とりわけキャップ層の中にまたはその周囲に形成される。本願で開示される実施形態による耐歪み層は、他の絶縁層（例えば、ＦＲ‐４）よりも延性に富み、とりわけ熱応力の一部を弾性変形として少なくとも吸収することによってパッドのクレーター形成を減じる（例えば、最小化する、排除する）することができる。本願で開示される延性物質を備えた耐歪み層の実施形態は、例えば、無鉛はんだ付け物質等の他のよりリジッドなＰＣＢ部品によってＰＣＢの部品（例えばキャップ層）上に課される機械的応力を吸収することもでき、ＰＣＢ部品中の（キャップ層中を含む）パッドのクレーター形成等の欠陥の発生を更に減じる。

図８は、ポリイミドを備えた特定の耐歪み層（ポリイミドキャップ層）の特性を示しているが、その値は、耐歪み層の一例を表すものに過ぎず、ありえそうなあらゆる耐歪み層を包括的に表すものではない。開示される多様なＰＣＢの実施形態は、ポリイミドの異なる混合物を有する耐歪み層及び／又は他の耐歪み物質（例えば液晶ポリマー）を備えた耐歪み層を適切に備えることができる。一部の実施形態では、ポリイミドの異なる混合物及び／又は他の物質を備えた耐歪み層は、図８とは異なる伸び特性及び他の性質を有し得る（例えば、耐歪み層は、略２２０〜４２０℃の範囲外のＴｇ、略１５〜８０％の範囲外の延性等を有し得る）。

本願で開示される特定の実施形態によると、ポリイミドを備えた耐歪み層は、とりわけパッドのクレーター形成によって生じる故障を減じ得る（例えば、最小化する、排除する）好ましい性質を有することができる。特に、図８に示されるように、ポリイミドを備えた耐歪み層は、略２２０〜４２０℃の範囲のガラス転移温度（Ｔｇ）を有することができ、また、略２４０℃、２９０℃、３４０℃、３９０℃、４４０℃、４９０℃のＴｇ値を有することもできる。一部の実施形態では、耐歪み層は、略２１０℃のＴｇ値を有し、略２１５℃、２３０℃、２３５℃、２４５℃、２５０℃、２５５℃、２６５℃、２７０℃、２８５℃、３００℃、３０５℃、３１５℃、３３０℃、３５０℃、３６０℃、３７０℃、３７５℃、３８５℃、４００℃、４０５℃、４１５℃、４３０℃、４４５℃、４５５℃、４６０℃、４７０℃等のＴｇ値も挙げられる。特定の実施形態では、ポリイミド等の物質を備えた耐歪み層は、略２２０〜４５０℃の範囲のＴｇを有し、略２５０〜３００℃、３００〜３５０℃、３５０〜４００℃、４００〜４５０℃、４５０〜５００℃等の範囲も挙げられる。特定の実施形態では、耐歪み層は、略２２０〜２３０℃の範囲のＴｇ値を有し、略２３０〜２４０℃、２３５〜２４５℃、２４５〜２６０℃、２６０〜２８０℃、２８０〜２９０℃、２９０〜３１０℃、３１０〜３２０℃、３２０〜３４０℃、３４０〜３６０℃、３６０〜３７０℃、３７５〜３９５℃、４００〜４２０℃、４０５〜４１５℃、４１０〜４３０℃、４３０〜４６０℃等の範囲も挙げられる。更に、複数の耐歪み層が、ここで示される範囲とは異なるＴｇ値を有することができ、２２０℃未満のＴｇ（例えば、２００℃）、４２０℃よりも高いＴｇ（例えば、５００℃）、またはその両方を有することができる。一部の実施形態では、耐歪み層は、少なくとも２２０℃のＴｇを有するポリイミド等の物質を備える。耐歪み物質は、他のリジッド絶縁層（例えば、ＦＲ‐４及びＨｉｇｈ‐Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４に対してそれぞれ略１７０℃及び１８０℃）よりも高いＴｇ値を有することができる。

図８に示されるように、はんだリフロー温度までの温度による全膨張は、低いＴｇを有する物質（例えばＦＲ‐４）に対してよりも、高いＴｇ範囲を有する物質（例えばポリイミド）に対して、より低い。高いＴｇ範囲を備えた物質は、絶縁層として有利に使用可能であり、リジッドＰＣＢにおけるキャップ層としての使用が挙げられる。何故ならば、このような物質は、広範な温度範囲にわたって寸法安定性を維持することができ（例えば、とりわけ温度変化に反応してあまり伸縮しない）、多様なＰＣＢ層（キャップ層を含む）においてひびが生じる傾向を減じる可能性があるからである。

図８に示されるように、ポリイミドを備えた特定の耐歪み層は、とりわけ絶縁層（キャップ層を含む）において生じるパッドのクレーター形成等の欠陥に耐えるように構成された熱膨張係数（ＣＴＥ，Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）（横（Ｘ及びＹ）方向のＣＴＥ値（ＣＴＥ Ｘ，Ｙ）を含む）を有する。このような特定の耐歪み層のＣＴＥ Ｘ，Ｙ値は、他の絶縁層（リジッド絶縁層を含む）のＣＴＥ Ｘ，Ｙ値よりも低くなり得る。低いＣＴＥ Ｘ，Ｙ特性を有する物質（例えば、ポリイミド）は、高いＣＴＥ Ｘ，Ｙ特性を有する物質（例えば、ＦＲ‐４、Ｈｉｇｈ‐
Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４）よりも安定である。何故ならば、低いＣＴＥ Ｘ，Ｙ値を有する物質は一般的に、温度変化に対して反応（例えば、伸縮等）し難いからである。例えば、図８は、Ｔｇ以上でのポリイミドに対するＣＴＥ Ｘ，Ｙが略２０ｐｐｍ（百万分の一）／℃と４２ｐｐｍ／℃との範囲内であることを示し、略２０ｐｐｍ／℃、２５ｐｐｍ／℃、３０ｐｐｍ／℃、３５ｐｐｍ／℃、３８ｐｐｍ／℃、３９ｐｐｍ／℃、４０ｐｐｍ／℃、４１ｐｐｍ／℃、４２ｐｐｍ／℃のＣＴＥ Ｘ，Ｙが挙げられる。対照的に、ＦＲ‐４は１４０ｐｐｍ／℃のより高いＣＴＥ Ｘ，Ｙを有し、Ｈｉｇｈ‐Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４は４５ｐｐｍ／℃のより高いＣＴＥ Ｘ，Ｙを有する。よって、ポリイミドを備えた耐歪み層は、同じ様な温度環境下においてリジッドキャップ層等の他の絶縁層よりも膨張することが無く、従って、耐歪み層は、ＰＣＢの多様な部品（キャップ層を含む）に対して応力を印加する熱的な力を減じることができる。

特定の実施形態では、ポリイミド等の物質を備えた耐歪み層は、略１５〜４５ｐｐｍ／℃の範囲のＣＴＥ Ｘ，Ｙ値を有し、略２０〜２５ｐｐｍ／℃、２０〜３０ｐｐｍ／℃、２５〜３０ｐｐｍ／℃、２０〜２５ｐｐｍ／℃、２５〜３５ｐｐｍ／℃等の範囲が挙げられる。更に、複数の耐歪み層が、ここで示される範囲とは異なるＣＴＥ Ｘ，Ｙ値を有することができ、略２０ｐｐｍ／℃未満のＣＴＥ Ｘ，Ｙ（例えば略１５ｐｐｍ／℃）、略４２ｐｐｍ／℃より大きいＣＴＥ Ｘ，Ｙ（略５０ｐｐｍ／℃）またはその両方を有することができる。一部の実施形態では、耐歪み層は、略４５ｐｐｍ／℃以下のＣＴＥ Ｘ，Ｙを有する物質を備える。また、耐歪み物質は、略２５ｐｐｍ／℃以下のＣＴＥを有することもでき、略２３ｐｐｍ／℃、２１ｐｐｍ／℃、１９ｐｐｍ／℃、１８ｐｐｍ／℃、１０ｐｐｍ／℃等が挙げられる。

特定の実施形態では、耐歪み層の例は、表面銅層等の他の部品のＣＴＥ，ＸＹ特性とより良く適合するＣＴＥ，ＸＹ特性を有する。例えば、銅とスズ‐鉛はんだの典型的なＣＴＥ Ｘ，Ｙ値はそれぞれ１６ｐｐｍ／℃、２７ｐｐｍ／℃付近である。耐歪み層の例の略２０から４２ｐｐｍ／℃のＣＴＥ Ｘ，Ｙ範囲（例えば２５ｐｐｍ／℃）は、ＦＲ‐４等のリジッド絶縁層のＣＴＥ Ｘ，Ｙ値よりも、銅とスズ‐鉛のＣＴＥ Ｘ，Ｙ値に近い。従って、耐歪み層及び他の部品（例えば表面銅層）が、同じ様な熱的条件の下で同じ様な熱的応答を示す（例えば、高温下において同じ様に膨張する）。同じ様な熱的係数を有する異なるＰＣＢ物質の二つの層（例えば、キャップ層と表面銅層）は一般的に、同じ様な熱的挙動を示すので、一つの層を他の層に対して相対的に動かして、一つの層（例えばキャップ層）にひび等の欠陥を生じさせる熱的な力を減じることができる。耐歪み層と表面銅層及びはんだ物質等の他の物質とを熱的に整合させることは、耐歪み層（図４に示されるようなキャップ層）またはＰＣＢの他の絶縁層に対する熱応力を減じることができ、また、減じられた熱応力は、キャップ層または他の層におけるパッドのクレーター形成の発生を減じ得る（例えば、最小化する、排除する）。

本願で開示される実施形態による耐歪み層は、とりわけキャップ層等の絶縁層において生じる損傷を減じる（例えば、最小化する、排除する）のに適した引張強度特性を有利に有する。引張強度は、応力が物質に十分な変化（例えば、少なくとも部分的な破損、変形、分解等）をもたらすレベルを示すものであって、その変化は、例えば電気的または機械的故障を発生させることによって、物質及び／又はＰＣＢ（物質はその内部に位置している）の通常動作を少なくとも妨害する。従って、高い引張強度を有する耐歪み物質を備えた絶縁層はより良い機能を発揮する。何故ならば、耐歪み層は、低い引張強度を有する物質中に欠陥を発生させるような応力レベルの下でも動作可能だからである。

図８に示されるように、耐歪み物質は、略１００００〜５００００ｐｓｉの範囲の引張強度を有するポリイミドを含むことができ、略１５０００ｐｓｉ、２００００ｐｓｉ、２５０００ｐｓｉ、３００００ｐｓｉ、３５０００ｐｓｉ、４００００ｐｓｉ、４５０００ｐｓｉ、５００００ｐｓｉ、５３０００ｐｓｉ等の引張強度を有することもできる。特定の実施形態では、ポリイミド等の物質を備えた耐歪み層は、略１００００〜２００００ｐｓｉの範囲の引張強度を有し、略２５０００〜３５０００ｐｓｉ、３５０００〜４５０００ｐｓｉ、１５０００〜３００００ｐｓｉ、２５０００〜４５０００ｐｓｉ等の範囲も挙げられる。更に、複数の耐歪み層が、ここに示される範囲とは異なる引張強度値を有することができ、略１００００未満の引張強度（例えば略５０００ｐｓｉ）、略５００００ｐｓｉより大きな引張強度（例えば略７５０００ｐｓｉ）、またはその両方を有することができる。一部の実施形態では、耐歪み層は、少なくとも略１００００ｐｓｉの引張強度を有するポリイミド等の物質を備える。

特定の実施形態によると、耐歪み層は、上述の特性（引張強度、延性、ＣＴＥ Ｘ，Ｙ等）の二つ以上の特有の組み合わせを有する耐歪み物質を備える。例えば上述の特性の一つ（例えば延性）を有する耐歪み層は多様な欠陥を減じるまたは排除するのに役立つことができるが、このような質の二つ以上を有する耐歪み層は、キャップ層等の絶縁層で生じる多様な種類の損傷（パッドのクレーター形成を含む）を減じる（例えば、最小化する、排除する等）のに更に適している。例えば、これらの特性（例えば、引張強度、延性、ＣＴＥ Ｘ，Ｙ等）の二つ以上を備えた図４の耐歪み層４５０、４５０ａは、例えばこれらの特性の二つ未満しか有さない他の絶縁層よりも、パッドのクレーター形成等の損傷が生じることに耐える傾向にある。

このような特定の実施形態によると、耐歪み層は、以下の特性の二つ以上を有する耐歪み物質を備える：即ち、略１５〜８０％（略１５〜２０％、２０〜３０％、３０〜４０％、２０〜６０％、４０〜８０％、５０〜８０％、１５〜３５％を含む）の範囲の延性； 略２２０〜４２０℃（略２２０〜２５０℃を含み、略２５０〜３００℃、３００〜３５０℃、３５０〜４００℃を含む）の範囲のＴｇ； 略１００００〜５００００ｐｓｉ（略１００００〜２００００ｐｓｉ、２５０００〜３５０００ｐｓｉ、３５０００〜４５０００ｐｓｉ、１５０００〜３００００ｐｓｉ、２５０００〜４５０００ｐｓｉを含む）の範囲の引張強度等である。

更に特定の実施形態によると、耐歪み層は以下の特性の二つ以上を有する：即ち、少なくとも略１５％（略２０％、２５％、３０％、４０％、４５％、５０％、６０％、６５％、７０％、７５％、８５％を含む）の延性； 少なくとも略２２０℃（略２４０℃、２９０℃、３４０℃、３９０℃、４４０℃、４９０℃を含む）のＴｇ； 少なくとも略１００００ｐｓｉ（略１５０００ｐｓｉ、２００００ｐｓｉ、２５０００ｐｓｉ、３００００ｐｓｉ、３５０００ｐｓｉ、４００００ｐｓｉ、４５００００ｐｓｉ、５００００ｐｓｉ、５３０００ｐｓｉ）の引張強度である。他の実施形態では、耐歪み層は以下の特性の二つ以上を有する：即ち、少なくとも略１５％の延性； 少なくとも略２２０℃のＴｇ； 少なくとも略１００００ｐｓｉの引張強度；４５ｐｐｍ／℃以下のＣＴＥ Ｘ，Ｙである。

図９は、ポリイミドを備えた耐歪み層の例に対するＺ軸方向の膨張を示し、同じようなサイズのＦＲ‐４及びＨｉｇｈ‐Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４と比べられていて、これらの全ては１インチ（２５．４ミリメートル）の厚さを有する。多様な種類の絶縁層を備えたＰＣＢは、ＰＣＢへの電気部品のはんだ付け中に高温に晒される。例えば、有鉛はんだリフロー工程中には略２１５℃、無鉛はんだリフロー工程中には２４５℃の高温に晒される。２０℃からＴｇの範囲の温度では、耐歪み層の例、ＦＲ‐４、Ｈｉｇｈ‐Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４はそれぞれ、略０．０９４１０７ミリメートル（ｍｍ）、略０．０５３３４０ｍｍ、略０．０６５０２４ｍｍ膨張した。Ｔｇから有鉛はんだリフロー温度（２１５℃）の範囲の温度では、ＦＲ‐４が略０．１６００２０ｍｍ膨張し、Ｈｉｇｈ‐Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４が略０．０４０００５ｍｍ膨張した一方で、耐歪み層の例は無視できる量しか膨張しなかった。Ｔｇから無鉛リフロー温度（２４５℃）の範囲の温度に対しては、耐歪み層の例は略０．０２５４００ｍｍ膨張した。一方、ＦＲ‐４とＨｉｇｈ‐Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４はそれぞれ、略０．２６６７００ｍｍ、略０．０７４２３２ｍｍとより大きな値で膨張した。有鉛はんだリフローに対する耐歪み物質の例の全膨張は略０．０９４１０７ｍｍであって、ＦＲ‐４及びＨｉｇｈ‐Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４の有鉛はんだリフローの全膨張のそれぞれ（それぞれ略０．１１９５０７ｍｍと略０．１０５０２９ｍｍ）よりも小さかった。無鉛はんだリフローに対する耐歪み物質の例の全膨張は略０．１１９５０７ｍｍであって、ＦＲ‐４及びＨｉｇｈ‐Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４の無鉛はんだリフローの全膨張のそれぞれ（それぞれ略０．３２００４０ｍｍと略０．１３９３１９ｍｍ）よりも小さかった。一実施形態では、耐歪み層は芳香族ポリイミドを備える。このように、本願で開示されるような耐歪み層（例えばポリイミド）を備えたキャップ層及び他の絶縁層は、広範な温度範囲にわたって、寸法安定性を有利に維持することができる。

〈Ｄ．更なる非限定的な実施形態の詳細な説明〉

図１０Ａ及び１０Ｂは、リジッドＰＣＢ１０００の一実施形態の概略図を示す。図１０Ａにおいて、ＰＣＢ１０００はリジッド誘電体１０１０と、導電性表面層１０２０と、はんだ物質１０４０とを備える。ＰＣＢ１０００は任意で、導電性表面層１０２０とはんだ物質１０４０との間に導電板１０３０を備える。誘電体１０１０は、標準的なＦＲ‐４エポキシやＨｉｇｈ‐Ｔｅｍｐ ＦＲ‐４エポキシ等（これらに限定されず）のリジッド物質を備える。導電性表面層１０２０は、銅等の導電物質を備え、導電物質のエッチングによって形成可能である。リジッド誘電体１０１０は表面導電層１０２０に係合する。導電板１０３０は導電性表面層１０２０の上に存在する。はんだ物質１０４０は導電板１０３０の上に堆積されている。はんだ物質１０４０は、電気部品（図示せず）をＰＣＢ１０００に接続させて、リジッドプリント回路板アセンブリを形成する。上述のように、高温（例えば、無鉛はんだ付け工程で用いられる４００℃を超える高温）が、はんだ付け物質１０４０に印加されて、電気部品をＰＣＢ１０００に接続させる。ＰＣＢ１０００及びリジッド誘電体１０１０を高温に晒すことは、例えば、導電性表面層１０２０の下のリジッド誘電体１０１０に欠陥を生じさせ得る。

図１０Ｂは、導電性表面層１０２０とリジッド誘電体１０１０との間に絶縁層１０５０を備えた図１０ＡのＰＣＢ１０００を示す。絶縁層１０５０の上面は、導電性表面層１０２０に係合するように構成されていて、絶縁層１０５０の下面はリジッド誘電体１０１０に係合するように構成されている。上述のように、絶縁層１０５０は、リジッド誘電体層１０１０よりも優れた特性（例えば、熱的、機械的、物理的等）を有する物質を備え、例えばより高いＴｇ（略２２０℃以上）が挙げられる。一部の実施形態では、絶縁層１０５０は略１５％以上の延性を有する。多様な実施形態において、絶縁層１０５０は略１００００ｐｓｉ以上の引張強度を有する。一部の実施形態において、絶縁層１０５０はポリイミドを備える。特定の実施形態において、絶縁層１０５０は他の耐歪み物質（例えば液晶ポリマー、ポリエステル等）を備える。上述のように、絶縁層１０５０は、高温下において優れた性能を発揮することができる（例えば、あまり膨張しない、応力を吸収する等）。従って、表面導電層１０１０に係合する絶縁層１０５０を備えたＰＣＢは、導電性表面パッド１０２０の下の欠陥（例えばパッドのクレーター形成を含む）の発生を減じることができる。一部の実施形態では、例えば集積回路（ＩＣ）チップ部品等の回路部品（図示せず）を、はんだ物質１０４０を用いてＰＣＢ１０００に実装することができて、プリント回路板アセンブリが形成される。

本願で開示されるような耐歪み層の更なる非限定的で具体的な実施形態は、例えば、前述の米国仮出願第６１／０１６２９２号（その全文は参照として本願に組み込まれる）の図１及び２や３〜６ページ、また、前述の米国仮出願第６１／０７８３１５号（その全文は参照として本願に組み込まれる）の図１〜７に見出すことができる。

また、本願で開示される多様な実施形態を組み合わせて、更なる実施形態を提供することもできる。本願がその優先権を主張しその全文が参照として本願に組み込まれる上述の仮出願（２００７年１２月２１日出願の米国仮出願第６１／０１６２９２号及び２００８年７月３日出願の米国仮出願第６１／０７８３１５号）には、リジッドプリント回路板における耐歪み層（ポリイミド層が挙げられるが、これに限定されない）を用いた関連する方法、装置、システムが説明されている。上記の出願は、本願の上述の特定の対象物用に本願に組み込まれ得るものではあるが、本出願人は上述の出願の全開示内容が参照として本願に組み込まれることを意図しており、これらの組み込まれる出願の開示内容の一部及び全てが、本願で開示される実施形態に対して組み合わせ及び組み込まれ得る。

これまでの説明は、本願で開示される実施形態の本質的な新規特徴を示し、説明し、指摘したものであるが、開示される実施形態の精神または範囲を逸脱せずに、例示されたような装置の詳細部分の形状の多様な省略、置換及び変更が当業者によってなされ得るものであることを理解されたい。よって、本願の範囲は、上述の議論に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって定められるものである。

１００ ＰＣＢ
１２０ 表面導電層
１２３ 回路パターン
１２５ 絶縁層
１３０ 導電性内部層
１３５ 絶縁性内部層
２００ ＰＣＢ
２５０ ビアホール
２６５ 導電板
２９９ パッド
３００ ＰＣＢ
３０５ 導電チップパッド
３０７ はんだ物質
３０８ 電気部品
３２０ 導電パッド
３２５ 絶縁層
３３０ コネクタ
３４０ ビアホール
３７０ クレーター
４００ ＰＣＢ
４５０ 耐歪み層
５００ ＰＣＢ
５５０ 耐歪み層

Claims (36)

1. プリント回路板を備えた、電気部品実装用の装置であって、
   前記プリント回路板が、
   前記電気部品と接合するように構成された表面導電層であって、圧延アニール銅を備えた表面導電層と；
   前記表面導電層に係合するように構成された耐歪みキャップ層であって、ポリイミドを備えた耐歪みキャップ層と；
   一つ以上のリジッド絶縁層とを備え、
   前記一つ以上のリジッド絶縁層の少なくとも一つが前記プリント回路板の全長にわたって延在していて、前記プリント回路板がリジッドプリント回路板を規定している、装置。
2. 前記耐歪みキャップ層が、少なくとも略１５％の延性と、少なくとも略２２０℃のＴｇと、少なくとも略１００００ｐｓｉの引張強度とから成る群から選択された特性の少なくとも二つを有する、請求項１に記載の装置。
3. 前記耐歪みキャップ層が、完全硬化と、実質的に無ハロゲンと、非ガラス補強と、実質的に無鉛と、実質的に無ガラス繊維とから成る群から選択された特性の少なくとも一つを有する、請求項１記載の装置。
4. 前記耐歪みキャップ層が略２５ｐｐｍ／℃以下のＣＴＥ Ｘ，Ｙ値を有する、請求項１記載の装置。
5. 前記耐歪みキャップ層が略１０〜３０マイクロメートルの範囲の厚さを有する、請求項１記載の装置。
6. リジッドプリント回路板を製造するための部品であって、
   第一表面及び第二表面を有する導電層と；
   第一表面を有する廃棄可能層であって、該廃棄可能層の第一表面が前記導電層の第一表面に取り付けられている、廃棄可能層と；
   第一表面を有する耐歪み層であって、該耐歪み層の第一表面が前記導電層の第二表面に取り付けられている、耐歪み層とを備え、
   前記耐歪み層が、少なくとも略１５％の延性と、少なくとも略２２０℃のＴｇと、少なくとも１００００ｐｓｉの引張強度とから成る群から選択された特性の少なくとも二つを有する、部品。
7. 前記廃棄可能層が第二表面を有し、
   第一表面及び第二表面を有する第二導電層であって、該第二導電層の第一表面が前記廃棄可能層の第二表面に取り付けられている、第二導電層と；
   第一表面を有する第二耐歪み層であって、該第二耐歪み層の第一表面が前記第二導電層の第二表面に取り付けられている、第二耐歪み層とを更に備えた請求項６に記載の部品。
8. 前記導電層が銅を備える、請求項６に記載の部品。
9. 前記導電層が圧延アニール銅を備える、請求項６に記載の部品。
10. 前記導電層が電着銅を備える、請求項６に記載の部品。
11. 前記廃棄可能層がアルミニウムを備える、請求項６に記載の部品。
12. 前記耐歪み層がポリイミドを備える、請求項６に記載の部品。
13. 前記第二耐歪み層が、略２０〜８０％の範囲の延性と、略２２０〜４２０℃の範囲のＴｇと、略１００００〜５００００ｐｓｉの範囲の引張強度と、略４０ｐｐｍ／℃以下のＣＴＥ Ｘ，Ｙとの特性の少なくとも二つを有する、請求項７に記載の部品。
14. 前記耐歪み層が、完全硬化と、実質的に無ハロゲンと、非ガラス補強と、実質的に無鉛と、実質的に無ガラス繊維とから成る群から選択された特性の少なくとも一つを有する、請求項６に記載の部品。
15. プリント回路板の製造方法であって、
    導電層の第一表面に係合する耐歪みキャップ層の第一表面を有する部品を提供する段階と、
    前記部品を積層体に取り付ける段階とを備え、
    前記耐歪みキャップ層がポリイミドを備え、
    前記積層体が、リジッドプリント回路板を製造するためのリジッド部分を規定するように配置された一つ以上のリジッド絶縁層を備え、
    前記一つ以上のリジッド絶縁層の少なくとも一つが、その上に形成された回路パターンを備える、方法。
16. 前記部品を提供する段階が、前記導電層の第二表面に係合する廃棄可能層を提供する段階を更に備える、請求項１５に記載の方法。
17. 前記部品を積層体に取り付ける段階が、前記耐歪みキャップ層の第二表面を前記積層体に取り付ける段階を備える、請求項１６に記載の方法。
18. 前記廃棄可能層を前記部品から解放する段階を更に備え、
    前記導電層の第二表面が表面導電層となる、請求項１７に記載の方法。
19. 前記リジッドプリント回路板上に電子装置を実装して、リジッドプリント回路板アセンブリを形成する段階を更に備えた請求項１５に記載の方法。
20. 前記導電層が圧延アニール銅を備える、請求項１５に記載の方法。
21. 前記導電層が電着銅を備える、請求項１５に記載の方法。
22. 前記部品を提供する段階が、略２０〜８０％の範囲の延性と、略２２０〜４２０℃の範囲のＴｇと、略１００００〜５００００ｐｓｉの範囲の引張強度との特性の少なくとも二つを有する前記耐歪みキャップ層を提供する段階を備える、請求項１５に記載の方法。
23. 前記部品を提供する段階が、ハロゲンとガラス繊維と鉛とから成る群から選択された物質を実質的に有さない前記耐歪みキャップ層を提供する段階を備える、請求項１５に記載の方法。
24. 前記部品を提供する段階が完全に硬化される、請求項１５に記載の方法。
25. 前記部品が、前記導電層及び前記耐歪みキャップ層のプレ形成層を備える、請求項１５に記載の方法。
26. 前記部品を提供する段階が、キャスト・ツー・ホイル工程と、蒸着工程と、スパッタリング工程と、メッキ工程との内の一つを用いて、前記導電層を前記耐歪みキャップ層に付着させる段階を備える、請求項１５に記載の方法。
27. プリント回路板であって、
    前記プリント回路板上に実装される電気部品と接合するように構成された導電層と；
    前記導電層に係合するキャップ層を規定し、また、前記導電層の下で欠陥が生じることに耐えるように構成された耐歪み層と；
    前記プリント回路板の全長にわたって延在する少なくとも一つのリジッド絶縁層とを備え、
    前記耐歪み層が、少なくとも１５％の延性及び少なくとも１００００ｐｓｉの引張強度を有し、
    前記プリント回路板全体が実質的にリジッド部分を有する、プリント回路板。
28. 前記耐歪み層が略２０〜４０ｐｐｍ／℃の範囲のＣＴＥ Ｘ，Ｙを有する、請求項２７に記載のプリント回路板。
29. 前記耐歪み層が略１００００〜５００００ｐｓｉの範囲の引張強度を有する、請求項２７に記載のプリント回路板。
30. 前記耐歪み層が略２０〜４０％の範囲の延性を有する、請求項２７に記載のプリント回路板。
31. 前記耐歪み層がポリイミドを備える、請求項２７に記載のプリント回路板。
32. 一つ以上の導電性内部層を更に備えた請求項２７に記載のプリント回路板。
33. 前記導電層が銅を備える、請求項２７に記載のプリント回路板。
34. 前記導電層が圧延アニール銅を備える、請求項２７に記載のプリント回路板。
35. 前記導電層が電着銅を備える、請求項２７に記載のプリント回路板。
36. 前記耐歪みキャップ層が、完全硬化と、実質的に無ハロゲンと、非ガラス補強と、実質的に無鉛と、実質的に無ガラス繊維とから成る群から選択された特性の少なくとも一つを有する、請求項２７に記載のプリント回路板。

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