JP2012134490A - 電子部品内蔵型リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工コストを低減して生産性を向上させ、プリント回路基板の信頼性及び作動性能を向上させる効果がある電子部品内蔵型リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
【解決手段】ベース基板１０に厚さ方向に空洞を形成する段階と、前記空洞内に電子部品３０を内蔵する段階と、前記ベース基板１０の一面に、前記空洞を満たして積層される第１絶縁層４１を形成する段階と、前記ベース基板の他面のリジッド領域（Ｒ領域）が形成される領域にのみ対応し、フレキシブル領域（Ｆ領域）が形成される領域にはキャビティ７１が形成された第２絶縁層５０を積層する段階と、前記第２絶縁層５０上に、フレキシブル領域（Ｆ領域）及びリジッド領域（Ｒ領域）を含む領域と対応するようにフレキシブルベース基板６０を積層する段階と、前記フレキシブル領域（Ｆ領域）上に形成されたキャビティ７１を含むダミー領域７０を除去する段階と、を含む。
【選択図】図７

Description

本発明は、電子部品内蔵型リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法に関する。

最近、半導体素子の集積度がますます高くなるにつれて、半導体素子と外部回路を接続するための、半導体素子に配設される接続端子（ｐａｄ）の数が増大し、配設密度も高くなる傾向にある。例えば、シリコンなどからなる半導体素子の最小加工寸法が約０．２μｍ程度である時、1０ｍｍ程度の半導体素子に約１，０００個の接続端子を配設する必要がある。

また、このような半導体素子が搭載される半導体パッケージなどの半導体装置においては、実装密度の向上などのために、小型化、薄型化が求められており、特に、ノート型パソコン、ＰＤＡ、携帯電話などの携帯型情報器機に対応するためには、半導体パッケージの小型化及び薄型化が大きな課題である。

半導体素子をパッケージ化するためには、半導体素子を配線基板上に搭載するとともに、半導体素子の接続端子と配線基板上の接続端子とを接続する必要がある。ところが、約１０ｍｍ程度の半導体素子の周囲に１，０００個ほどの接続端子を配設する場合、その配設ピッチ（ｐｉｔｃｈ）は約４０μｍ程度と非常に微細になる。このような微細なピッチで配設された接続端子を配線基板に配設された接続端子と接続するためには、配線基板上への配線形成や接続時の位置合わせに非常に高い精度が要求されるが、この要求への対応は、従来のワイヤボンディング（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）技術やＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術では非常に難しいという問題がある。

このような問題を解決するための手段として、図１に示すようにリジッド基板とフレキシブル基板が構造的に結合され、別のコネクタを使用せずにリジッド領域とフレキシブル領域が相互連結された構造を有するリジッドフレキシブルプリント回路基板（Ｒｉｇｉｄ−ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）の使用が益々増加している。特に、リジッドフレキシブルプリント回路基板は、モバイル機器の高機能化に伴う電子部品の高集積化とファインピッチの要求に対応して、コネクタの使用による不要な空間を除去することにより、高集積化が求められる携帯電話などの小型端末機に主に用いられている。

しかし、従来技術による電子部品を内蔵したリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造工程では、電子部品の周囲を充填させるために一般のプリプレグ（ＰＰＧ）を用いることにより多様な問題点が発生する。第一、フレキシブル領域の面積が大きくなることにより、リジッドフレキシブルプリント回路基板の製作のためのフレキシブル領域のダミー領域を除去するための加工コストが増加するという問題、第二、ダミー領域を完全に除去できなくて生じる残余物により、プリント回路基板の信頼性及び作動の正確性が低下するという問題、第三、リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造にかかるリードタイムが増加することにより、プリント回路基板の量産性が低下するという問題があった。

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明の目的は、リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造工程において、フレキシブル領域上にキャビティを含むダミー領域を形成することにより、フレキシブル領域のダミー領域を簡単に除去できるようにし、プリント回路基板の信頼性及び生産性を向上させるためのリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法を提供することにある。

本発明の好ましい実施例による電子部品内蔵型リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法は、ベース基板を準備する段階と、前記ベース基板に厚さ方向に空洞を形成する段階と、前記空洞内に電子部品を内蔵する段階と、前記ベース基板の一面に、前記空洞を満たして積層される第１絶縁層を形成する段階と、前記ベース基板の他面のリジッド領域に対応する領域に第２絶縁層を形成する段階と、前記第２絶縁層上に、フレキシブル領域及びリジッド領域を含む領域と対応するようにフレキシブルベース基板を積層する段階と、前記フレキシブル領域上に形成されたキャビティを含むダミー領域を除去する段階と、を含む。

ここで、前記ベース基板は、銅箔積層板を用いることを特徴とする。
また、前記ベース基板は、両面プリント回路基板であることを特徴とする。
また、前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層より流動性が小さいことを特徴とする。
また、前記ダミー領域を除去する段階は、デプスルータ（Ｄｅｐｔｈ Ｒｏｕｔｅｒ）を利用して前記ダミー領域のエッジ（ｅｄｇｅ）を加工することを特徴とする。

本発明の特徴及び利点は添付図面に基づいた以下の詳細な説明によってさらに明らかになるであろう。
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は通常的かつ辞書的な意味に解釈されてはならず、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に従って本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されるべきである。

本発明によると、リジッドフレキシブルプリント回路基板のフレキシブル領域に形成されたダミー領域を簡単に除去できるようにして、加工コスト及び時間を低減する効果がある。

また、フレキシブル領域のダミー領域の除去が簡単になることにより、生産にかかるリードタイムが減少し、プリント回路基板の量産性が向上される効果がある。

また、リジッドフレキシブルプリント回路基板のフレキシブル領域上のダミー領域を残余物が残ることなく完全に除去することにより、プリント回路基板の信頼性及び作動の正確性が向上される効果がある。

本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図２から図８は本発明によるリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造工程を示した図面である。本発明の実施例によるリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法は、ベース基板１０を準備する段階と、前記ベース基板１０の厚さ方向に空洞２０を形成する段階と、前記空洞２０内に電子部品３０を内蔵する段階と、前記ベース基板１０の一面に、前記空洞２０を満たして積層される第１絶縁層４１を形成する段階と、前記ベース基板の他面のリジッド領域（Ｒ領域）が形成される領域にのみ対応し、フレキシブル領域（Ｆ領域）が形成される領域にはキャビティ７１が形成された第２絶縁層５０を積層する段階と、前記第２絶縁層５０上に、フレキシブル領域（Ｆ領域）及びリジッド領域（Ｒ領域）を含む領域と対応するようにフレキシブルベース基板６０を積層する段階と、前記フレキシブル領域（Ｆ領域）上に形成されたキャビティ７１を含むダミー領域７０を除去する段階と、を含むことを特徴とする。

図２はベース基板１０を準備する段階を示す図面である。図２に示すように、ベース基板１０は絶縁基板１１を含んで形成されることができる。ベース基板１０は銅箔積層板を用いることができ、この場合、銅箔層１２ａ、１２ｂが絶縁基板１１の片面または両面に形成されることができる。但し、ベース基板１０は銅箔積層板に限定されず、両面プリント回路基板を用いることができ、その他の多様なベース基板１０を利用してリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造工程が始まることができる。従って、図２に示すように、絶縁基板１１の両面に銅箔層１２ａ、１２ｂが形成された銅箔積層板だけでなく、ベース基板１０の両面に回路層が形成された両面プリント回路基板を用いることもできる。

図３はベース基板１０に電子部品３０を内蔵するために空洞２０を形成する段階を示す図面である。図３に示すように、ベース基板１０に電子部品３０を実装するために、厚さ方向に空洞２０が形成される。空洞２０の形成は電子部品３０のサイズを考慮して加工すべきであり、電子部品３０が空洞２０に実装される際、空洞２０に絶縁材を充填して電子部品３０を固定することが一般的である。ここで、電子部品３０は、能動素子をフェイスアップまたはフェイスダウンで実装する場合はもちろん、受動素子も含む概念である。

図４はベース基板１０の空洞２０内に電子部品３０を内蔵する段階を示す図面である。この段階は、空洞２０が形成されたベース基板１０に電子部品３０の実装のために支持テープを形成する段階と、支持テープに電子部品３０を装着させる段階と、をさらに含むことができる。ここで、支持テープは、絶縁層が積層されて電子部品３０が埋め込まれるまで電子部品３０を固定するための臨時部材であり、支持テープを除去する際にベース基板１０や電子部品３０に残留物が残らない接着剤を用いることが好ましい。また、電子部品３０を固定するために、絶縁層の積層過程で熱が加えられるため、耐熱性に優れたものを用いることがより好ましい。具体的には、支持テープとしてポリイミドテープ（ＰＩ ｔａｐｅ）、熱発泡テープ、テフロンテープまたはＵＶテープを用いることができ、必ずしもこれに限定されるものではない。

図５はベース基板１０の空洞２０内に内蔵された電子部品３０を固定するために、ベース基板１０の一面に第１絶縁層４１を形成する段階を示す図面である。ここで、第１絶縁層４１は、プリント回路基板に一般的に用いられる絶縁材料からなることができ、例えば、プリプレグやエポキシ樹脂などが使用可能である。第１絶縁層４１を形成した後には回路層を形成することができ、第１絶縁層が電子部品３０の電極と連結されるようにビアを含んで回路層を形成することができる。ベース基板１０の空洞２０内に電子部品３０を装着させるために支持テープを用いる場合には、本段階の第１絶縁層４１で電子部品３０を埋め込んだ後、支持テープを除去することができる。図面には省略されているが、第１メッキ層４２にサブトラクティブまたはアディティブ方式によりビアを含む回路層を形成することができる。例えば、サブトラクティブ方式によると、第１メッキ層４２に回路パターンのためのエッチングレジストを塗布する段階と、エッチングレジストを塗布した第１メッキ層４２をエッチングする段階と、エッチングレジストを除去する段階と、を含んで回路層を形成することができる。

図６は第２絶縁層５０を積層する段階及びフレキシブルベース基板６０を積層する段階を示す図面である。ベース基板１０の他面に第２絶縁層５０を積層する際、第２絶縁層５０は上述の第１絶縁層４１よりは流動性の小さな絶縁材量で形成されることができる。第２絶縁層を形成するために流動性の小さな絶縁材料、例えば、流動性の小さなプリプレグまたはその他の絶縁材料を用いることは、電子部品３０を装着及び支持する機能が同時に果たされるためである。従って、第１絶縁層４１としてベース基板１０の空洞２０内に内蔵された電子部品３０を埋め込むために流動性の良い絶縁材料を用いることとは区別される。第２絶縁層５０は、リジッド領域（Ｒ領域）に対応する領域にのみ形成され、フレキシブル領域（Ｆ領域）にはキャビティ７１が形成されるように積層されることを特徴とする。第２絶縁層５０をベース基板１０のリジッド領域（Ｒ領域）にのみ形成することにより、キャビティ７１を含むダミー領域７０を簡単な加工で容易に除去できるという利点がある。

次に、第２絶縁層５０上にフレキシブルベース基板６０を積層する。フレキシブルベース基板６０としては、フレキシブル銅箔積層板を用いることができ、必ずしもこれに限定されるものではなく、フレキシブル銅箔積層板とその性質及び機能が同様であれば他の材料を用いてフレキシブルベース基板６０を形成することができる。フレキシブルベース基板６０として銅箔積層板を用いる場合には、絶縁基板に形成された銅箔に回路層を形成することができる。内層回路との電気的連結のためのビアを含んで回路層を形成することができる。特に、フレキシブル領域（Ｆ領域）のフレキシブルベース基板６０に回路層を形成する場合は、端子部を除いた回路パターンを外部環境から保護するために、ポリイミドフィルムのように柔軟性を有するフィルムを保護フィルムとして用いて密着塗布することができる。

図７はキャビティ７１を含むダミー領域７０を除去する段階を示す図面であり、図８はダミー領域７０が除去されたリジッドフレキシブルプリント回路基板の断面を示す図面である。図７に示すように、フレキシブル領域（Ｆ領域）にキャビティ７１を含むダミー領域７０が形成されることにより、ダミー領域７０の加工がより正確かつ簡単に行われることができる。具体的には、キャビティ７１により、ダミー領域７０のエッジ部分のみを切断加工して、簡単にダミー領域７０を除去することができる。ダミー領域７０を完全に除去してリジッドフレキシブルプリント回路基板を製造することにより、従来のフレキシブル領域（Ｆ領域）のダミー領域７０の除去による残余物によって生じる汚染及びプリント回路基板の信頼性低下の問題を解決することができる。さらには、プリント回路基板の信頼性の向上により、プリント回路基板の作動の正確性を確保することができる。特に、本段階でダミー領域７０のエッジを加工する際にデプスルータ（Ｄｅｐｔｈ Ｒｏｕｔｅｒ）を利用することにより、ダミー領域７０を効果的に除去することができ、その除去方法及び装置が必ずしもこれに限定されるものではない。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明による電子部品内蔵型リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。
本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

リジッドフレキシブルプリント回路基板の模式図である。 本発明の実施例によるリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造工程を示した図面である。 本発明の実施例によるリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造工程を示した図面である。 本発明の実施例によるリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造工程を示した図面である。 本発明の実施例によるリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造工程を示した図面である。 本発明の実施例によるリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造工程を示した図面である。 本発明の実施例によるリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造工程を示した図面である。 本発明の実施例によるリジッドフレキシブルプリント回路基板の製造工程を示した図面である。

１０ ベース基板
２０ 空洞
３０ 電子部品
４１ 第１絶縁層
４２ 第１メッキ層
５０ 第２絶縁層
６０ フレキシブルベース基板
７０ ダミー領域
７１ キャビティ

Claims (5)

1. ベース基板を準備する段階と、
   前記ベース基板に厚さ方向に空洞を形成する段階と、
   前記空洞内に電子部品を内蔵する段階と、
   前記ベース基板の一面に、前記空洞を満たして積層される第１絶縁層を形成する段階と、
   前記ベース基板の他面のリジッド領域が形成される領域にのみ対応し、フレキシブル領域が形成される領域にはキャビティが形成された第２絶縁層を積層する段階と、
   前記第２絶縁層上に、フレキシブル領域及びリジッド領域を含む領域と対応するようにフレキシブルベース基板を積層する段階と、
   前記フレキシブル領域上に形成されたキャビティを含むダミー領域を除去する段階と、
   を含む電子部品内蔵型リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
2. 前記ベース基板は、銅箔積層板を用いることを特徴とする請求項１に記載の電子部品内蔵型リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
3. 前記ベース基板は、両面プリント回路基板であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品内蔵型リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
4. 前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層より流動性が小さいことを特徴とする請求項１に記載の電子部品内蔵型リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法。
5. 前記ダミー領域を除去する段階は、デプスルータ（Ｄｅｐｔｈ Ｒｏｕｔｅｒ）を利用して前記ダミー領域のエッジ（ｅｄｇｅ）を加工することを特徴とする請求項１に記載の電子部品内蔵型リジッドフレキシブルプリント回路基板の製造方法。

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