JP2013187541A - リジッドフレキシブル回路基板の製造方法 - Google Patents

リジッドフレキシブル回路基板の製造方法 Download PDF

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浩文 ▲コウ▼
Hao Wen Kuang
Dun Ha Pu Hao
哈普 豪頓
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Abstract

【課題】本発明は、フレキシブル回路基板とリジッド回路基板との間を電気導通させることができるリジッドフレキシブル回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法は、第一導電回路層を有し、曲げ領域及び固定領域を備えるフレキシブル回路基板を提供し、第一開口が設けられ、第一導電回路層に対応する第三導電回路層を有し、第三導電回路層に金属バンプが形成されるリジッド回路基板を提供し、第三開口が設けられる第一接着シート、第二接着シート及び銅箔を提供し、銅箔、第二接着シート、リジッド回路基板、第一接着シート及びフレキシブル回路基板を順次に圧合し、第一開口は第二開口に電気的に導通し、金属バンプは第一導電回路層に電気的に導通し、銅箔を処理して外層回路層を形成し、銅箔及び第二接着シートを除去してリジッドフレキシブル回路基板を得る。
【選択図】図8

Description

本発明は、回路基板の製造方法に関するものであり、特にリジッドフレキシブル回路基板の製造方法に関するものである。
プリント回路基板は、実装密度が高いという利点を有することから、現在広く利用されている。回路基板の利用に関しては、非特許文献1を参照することができる。
リジッドフレキシブル回路基板とは、フレキシブル基板とリジッド基板とを一体化させた回路基板であり、リジット基板の硬さとフレキシブル基板の柔軟性の両方の機能を併せ持つ。リジッドフレキシブル回路基板は、フレキシブル回路基板とリジッド回路基板とを圧合して製造するが、この圧合方法によって製造されたリジッドフレキシブル回路基板では、フレキシブル回路基板とリジッド回路基板との間が電気的に導通させることができない。
Takahashi,A.Ooki,N.Nagai,A.Akahoshi,H.Mukoh,A.Wajima,M.Res.Lab,High density multilayer printed circuit board for HITAC M−880,IEEE Trans.on Components,Packaging,and Manufacturing Technology,1992,15(4):1418−1425
本発明の目的は、前記課題を解決し、フレキシブル回路基板とリジッド回路基板との間を電気的に導通させることができるリジッドフレキシブル回路基板の製造方法を提供することである。
本発明に係るリジッドフレキシブル回路基板の製造方法は、第一導電回路層を有し、曲げ領域及び固定領域を備えるフレキシブル回路基板を提供するステップと、前記曲げ領域に対応する第一開口が設けられ、前記第一導電回路層に対応する第三導電回路層を有し、前記第三導電回路層に金属バンプが形成されるリジッド回路基板を提供するステップと、前記曲げ領域に対応する第三開口が設けられる第一接着シート、第二接着シート及び銅箔を提供するステップと、前記銅箔、前記第二接着シート、前記リジッド回路基板、前記第一接着シート及び前記フレキシブル回路基板を順次に積層して圧合し、前記第一開口は前記第二開口に電気的に導通し、前記金属バンプは前記第一導電回路層に電気的に導通するステップと、前記固定領域に対応する銅箔を処理して外層回路層を形成するステップと、前記固定領域に対応する銅箔及び前記第二接着シートを除去してリジッドフレキシブル回路基板を得るステップと、を備える。
本発明に係るリジッドフレキシブル回路基板の製造方法は、曲げ領域及び固定領域を備え、互いに反対側に位置する表面にそれぞれ第一導電回路層及び第二導電回路層が形成されるフレキシブル回路基板を提供するステップと、第一リジッド回路基板及び第二リジッド回路基板を提供し、前記第一リジッド回路基板に前記曲げ領域に対応する第一開口が設けられ、前記第二リジッド回路基板には、前記曲げ領域に対応する第二開口が設けられ、前記第一リジッド回路基板は、前記第一導電回路層に対応する第三導電回路層を有し、前記第三導電回路層に第一金属バンプが形成され、前記第二リジッド回路基板は、前記第二導電回路層に対応する第四導電回路層を有し、前記第四導電回路層に第二金属バンプが形成されるステップと、前記第一接着シート、前記第二接着シート、前記第三接着シート、前記第四接着シート、前記第一銅箔及び前記第二銅箔を提供し、前記第一接着シートに前記曲げ領域に対応する第三開口が設けられ、前記第二接着シートに前記曲げ領域に対応する第四開口が設けられるステップと、前記第一銅箔、前記第三接着シート、前記第一リジッド回路基板、前記第一接着シート、前記フレキシブル回路基板、前記第二接着シート、前記第二リジッド回路基板、前記第四接着シート及び前記第二銅箔を順次に積層して圧合し、前記第一開口は前記第三開口に互いに連通し、前記第二開口は前記第四開口に互いに連通し、前記第一金属バンプは前記第一導電回路層に電気導通し、前記第二金属バンプは前記第二導電回路層に電気的に導通するステップと、前記固定領域に対応する第一銅箔を処理して第一外層回路層を形成し、前記第二銅箔を処理して第二外層回路層を形成するステップと、前記曲げ領域に対応する第一銅箔、前記第二銅箔、前記第三接着シート及び前記第四接着シートを除去し、リジッドフレキシブル回路基板を得るステップと、を備える。
本発明のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法は、リジッド回路基板とフレキシブル回路基板の隣接する導電回路に金属バンプが形成されるため、圧合した後、リジッド回路基板に位置する金属バンプは、フレキシブル回路基板に位置する導電回路に電気的に導通し、且つリジッド回路基板には導電孔が設けられているため、獲得したリジッドフレキシブル回路基板の各層間を電気的に導通させることができる。
本発明の実施形態に係るフレキシブル回路基板の断面図である。 本発明の実施形態に係る第一リジッド回路基板の断面図である。 本発明の実施形態に係る第二リジッド回路基板の断面図である。 本発明の実施形態に係る第一ガスケット及び第二ガスケットの断面図である。 本発明の実施形態に係る第一接着シート、第二接着シート、第三接着シート、第四接着シート、第一銅箔及び第二銅箔の断面図である。 本発明の実施形態に係る第一銅箔、第三接着シート、第一リジッド回路基板、第一接着シート、フレキシブル回路基板、第二接着シート、第二リジッド回路基板、第三接着シート、第二銅箔を圧合した後の断面図である。 図6に示す第一銅箔及び第二銅箔から外層導電回路を形成した後の断面図である。 本発明の実施形態に係る製造したリジッドフレキシブル回路基板の断面図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施形態に係るリジッドフレキシブル回路基板の製造方法は、以下のステップを備える。
第一ステップ:図1に示したようなフレキシブル回路基板110を提供する。
このフレキシブル回路基板110は、導電回路を有する回路基板であり、両面回路基板又は片面回路基板である。本実施形態において、フレキシブル回路基板110は、両面回路基板であり、このフレキシブル回路基板110は、第一絶縁層111と、第一導電回路層112と、第二導電回路層113と、キャップ層116と、備える。第一絶縁層111は、互いに反対側に位置する第一表面1111及び第二表面1112を備え、第一導電回路層112は、第一絶縁層111の第一表面1111に積層され、さらにその第一導電回路層112の上(第一絶縁層111に接する面の反対側の面)にキャップ層16が積層されている。また、第二導電回路層113は、第一絶縁層111の第二表面1112に積層され、さらにその第二導電回路層113の上(第一絶縁層111に接する面の反対側の面)にキャップ層16が積層されている。
フレキシブル回路基板110は、曲げ領域114及び曲げ領域114の両側に接続される固定領域115を備える。曲げ領域114は、リジッドフレキシブル回路基板の曲げ領域に対応する。固定領域115は、リジッドフレキシブル回路基板に固定接続するために用いられる。曲げ領域114の中には、第一導電回路層112及び第二導電回路層113が形成されている。
キャップ層116は、第一導電回路層112及び第二導電回路層113における曲げ領域114に位置する部分に貼り付けられて、この第一導電回路層112及び第二導電回路層113を覆って保護するために用いられる。
固定領域115には、曲げ領域114に隣接する複数の第一位置決め孔(図示せず)が設けられている。前記複数の第一位置決め孔は、圧合する前に、リジッドフレキシブル回路基板を位置決めするために用いられる。
第二ステップ:図2及び図3に示すような第一リジッド回路基板120及び第二リジッド回路基板130を提供する。第一リジッド回路基板120には、曲げ領域114に対応する第一開口121が設けられている。第二リジッド回路基板130には、曲げ領域114に対応する第二開口131が設けられている。
第一リジッド回路基板120及び第二リジッド回路基板130は、多層回路基板であってもよい。本実施形態において、第一リジッド回路基板120及び第二リジッド回路基板130は、四層導電回路を有するリジッド回路基板である。第一開口121及び第二開口131の形状及びサイズは、曲げ領域114の形状及びサイズと同じである。
第一リジッド回路基板120は、互いに反対側に位置する第三表面123及び第四表面124を備える。第三導電回路層125は、第三表面123から露出し、第四導電回路層126は、第四表面124から露出する。第三導電回路層125は、第一導電回路層112における固定領域115に位置する部分に対応する。また、第三導電回路層125のうち、後で第一導電回路層112に電気的に導通する領域には、第一金属バンプ127が形成されることが好ましい。第一リジッド回路基板120には、導電回路に電気的に導通するための第一導電孔128が設けられている。第一導電孔128は、電気的に導通した第一リジッド回路基板120を貫く貫通孔にすることができ、隣接する二層又は三層を電気的に導通するための止まり穴又はベリードビアであってもよい。
第二リジッド回路基板130は、互いに反対側に位置する第五表面133及び第六表面134を備える。第五導電回路層135は、第五表面133から露出し、第六導電回路136は、第六表面134から露出する。第五導電回路層135は、第二導電回路層113における固定領域115に位置する部分に対応する。また、第五導電回路層135のうち、後で第二導電回路層113に電気的に導通する領域には、第二金属バンプ137が形成されることが好ましい。第二リジッド回路基板130には、導電回路に電気的に導通するための第二導電孔138が設けられている。第二導電孔138は、電気的に導通した第二リジッド回路基板130を貫く貫通孔にすることができ、隣接する二層又は三層を電気的に導通するための止まり穴又はベリードビアであってもよい。
第一リジッド回路基板120における第一開口121の周囲には、複数の第二位置決め孔(図示せず)が設けられる。複数の第二位置決め孔は、それぞれ第一位置決め孔に対応する。第二リジッド回路基板130における第二開口131の周囲には、複数の第三位置決め孔が設けられる。複数の第三位置決め孔は、それぞれ第一位置決め孔に対応する。
第三ステップ:図4に示すような、曲げ領域114の形状に対応する第一ガスケット20及び第二ガスケット30を提供する。
第一ガスケット20及び第二ガスケット30は、ガラスエポキシ基板(FR4基板)からなる。第一ガスケット20の厚さは第二ガスケット30の厚さと略同一である。第一ガスケット20及び第二ガスケット30のサイズは、曲げ領域114のサイズより小さい。例えば、曲げ領域114の形状が矩形である場合、第一ガスケット20及び第二ガスケット30の形状も矩形である。第一ガスケット20及び第二ガスケット30の長さは、曲げ領域114の長さより小さい50マイクロメートル〜100マイクロメートルである。第一ガスケット20及び第二ガスケット30の幅は、曲げ領域114の幅より小さい50マイクロメートル〜100マイクロメートルである。
第四ステップ:図5に示すような、第一接着シート141、第二接着シート142、第三接着シート143、第四接着シート144、第一銅箔151及び第二銅箔152を提供する。
第一接着シート141には、曲げ領域114に対応する第三開口1411が設けられており、第二接着シート142には、曲げ領域114に対応する第四開口1421が設けられている。第一接着シート141、第二接着シート142、第三接着シート143及び第四接着シート144は、低流動性の半固化接着シートである。
第一接着シート141、第二接着シート142、第三接着シート143、第四接着シート144、第一銅箔151及び第二銅箔152には、第一位置決め孔に対応する位置決め孔(図示せず)が設けられる。
第五ステップ:図6に示すように、第一銅箔151、第三接着シート143、第一リジッド回路基板120、第一接着シート141、フレキシブル回路基板110、第二接着シート142、第二リジッド回路基板130、第四接着シート144及び第二銅箔152を順次に積層し、第一ガスケット20を第一リジッド回路基板120の第一開口121に収容し、第二ガスケット30を第二リジッド回路基板130の第二開口131に収容し、第一銅箔151、第三接着シート143、第一リジッド回路基板120、第一接着シート141、フレキシブル回路基板110、第二接着シート142、第二リジッド回路基板130、第四接着シート144及び第二銅箔152を位置合わせした後、圧合して一体化させる。
本ステップにおいては、第一位置決め孔に対応する位置決めボスを有する工具を使用して位置決めを行う。位置決めボスは、それぞれ第一銅箔151、第三接着シート143、第一リジッド回路基板120、第一接着シート141、フレキシブル回路基板110、第二接着シート142、第二リジッド回路基板130、第四接着シート144及び第二銅箔152の位置決め孔に貫くことによって、各層を精密に位置合わせすることができる。
第一ガスケット20を第一リジッド回路基板120の第一開口121に収容した際、第一ガスケット20を曲げ領域114の中央部に設置することによって、第一ガスケット20の外周面と第一開口121の内周面との間にはスロット(隙間)ができる。また、第二ガスケット30を第二リジッド回路基板130の第二開口131に収容した際、第二ガスケット30を曲げ領域114の中央部に設置することによって、第二ガスケット30の外周面と第二開口131の内周面との間にはスロット(隙間)ができる。
圧合した後、第三導電回路層125に位置する第一金属バンプ127は、第一導電回路層112に電気的に導通し、第五導電回路層135に位置する第二金属バンプ137は、第二導電回路層113に電気的に導通する。第一リジッド回路基板120及び第二リジッド回路基板130は導電孔を有するため、第一リジッド回路基板120、フレキシブル回路基板110及び第二リジッド回路基板130の各層は互いに電気的に導通する。
第六ステップ:図7に示すように、固定領域115に対応する第一銅箔151を処理して第一外層回路層153を形成し、第二銅箔152を処理して第二外層回路層154を形成する。第一外層回路層153と第二外層回路層154は、画像転送(image transfer)工程及びエッチング工程によって形成される。
第七ステップ:図8に示すように、曲げ領域114に対応する第三接着シート143、第四接着シート144、第一銅箔151及び第二銅箔152を除去し、且つ第一ガスケット20及び第二ガスケット30を取り出して、リジッドフレキシブル回路基板100を得る。具体的には、レーザー切断方式によって、曲げ領域114に対応する第三接着シート143、第四接着シート144、第一銅箔151及び第二銅箔152を除去すると、第一ガスケット20及び第二ガスケット30は露出される。これにより、第一ガスケット20と第二ガスケット30を取り出すことができる。
他の実施形態において、フレキシブル回路基板110の片側にのみリジッド回路基板を圧合することでも、リジッドフレキシブル回路基板100を得ることができる。即ち、フレキシブル回路基板110の第一表面1111に第一リジッド回路基板120を圧合し、第二表面1112に第二リジッド回路基板130を圧合しない。
本発明の実施形態に係るリジッドフレキシブル回路基板100の製造方法において、リジッド回路基板とフレキシブル回路基板100の隣接する導電回路に金属バンプが形成されるため、圧合した後、リジッド回路基板に位置する金属バンプは、フレキシブル回路基板100に位置する導電回路に電気的に導通し、且つリジッド回路基板には導電孔が設けられているため、獲得したリジッドフレキシブル回路基板100の各層間を電気導通させることができる。
以上、本発明を実施例に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であることは勿論であって、本発明の技術的範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。
20 第一ガスケット
30 第二ガスケット
100 リジッドフレキシブル回路基板
110フレキシブル回路基板
111 第一絶縁層
112 第一導電回路層
113 第二導電回路層
114 曲げ領域
115 固定領域
116 キャップ層
120 第一リジッド回路基板
121 第一開口
123 第三表面
124 第四表面
125 第三導電回路層
126 第四導電回路層
127 第一金属バンプ
128 第一導電孔
130 第二リジッド回路基板
131 第二開口
133 第五表面
134 第六表面
135 第五導電回路層
136 第六導電回路
137 第二金属バンプ
138 第二導電孔
141 第一接着シート
142 第二接着シート
143 第三接着シート
144 第四接着シート
151 第一銅箔
152 第二銅箔
153 第一外層回路層
154 第二外層回路層
1111 第一表面
1112 第二表面
1411 第三開口
1421 第四開口

Claims (12)

  1. 第一導電回路層を有し、曲げ領域及び固定領域を備えるフレキシブル回路基板を提供するステップと、前記曲げ領域に対応する第一開口が設けられ、前記第一導電回路層に対応する第三導電回路層を有し、前記第三導電回路層に金属バンプが形成されるリジッド回路基板を提供するステップと、前記曲げ領域に対応する第三開口が設けられる第一接着シート、第二接着シート及び銅箔を提供するステップと、前記銅箔、前記第二接着シート、前記リジッド回路基板、前記第一接着シート及び前記フレキシブル回路基板を順次に積層して圧合し、前記第一開口は前記第二開口に電気的に導通し、前記金属バンプは前記第一導電回路層に電気的に導通するステップと、前記固定領域に対応する銅箔を処理することによって外層回路層を形成するステップと、前記固定領域に対応する銅箔及び前記第二接着シートを除去してリジッドフレキシブル回路基板を得るステップと、を備えることを特徴とするリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
  2. 前記リジッド回路基板は、多層回路基板であり、前記リジッド回路基板に前記リジッド回路基板の各層導電回路層を電気的に導通する導電孔が設けられることを特徴とする請求項1に記載のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
  3. 前記曲げ領域に対応するガスケットを提供するステップをさらに備え、前記銅箔、前記第二接着シート、前記リジッド回路基板、前記第一接着シート及び前記フレキシブル回路基板を順次に積層して圧合する際、前記ガスケットを前記第一開口に収容し、前記固定領域に対応する銅箔及び前記第二接着シートを除去した後、前記ガスケットを前記第一開口から取り出すステップをさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
  4. 前記ガスケットの厚さは前記リジッド回路基板の厚さと同一であることを特徴とする請求項3に記載のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
  5. 前記ガスケットのサイズは、前記曲げ領域のサイズより小さく、前記ガスケットが前記第一開口に収容された際、前記ガスケットの外周面と前記第一開口の内周面との間にはスロットができることを特徴とする請求項3又は4に記載のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
  6. 前記ガスケットは、ガラスエポキシ基板(FR4基板)からなることを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれの一項に記載のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
  7. 曲げ領域及び固定領域を備え、互いに反対側に位置する表面に、それぞれ第一導電回路層及び第二導電回路層が形成されるフレキシブル回路基板を提供するステップと、第一リジッド回路基板及び第二リジッド回路基板を提供し、前記第一リジッド回路基板に前記曲げ領域に対応する第一開口が設けられ、前記第二リジッド回路基板には、前記曲げ領域に対応する第二開口が設けられ、前記第一リジッド回路基板は、前記第一導電回路層に対応する第三導電回路層を有し、前記第三導電回路層に第一金属バンプが形成され、前記第二リジッド回路基板は、前記第二導電回路層に対応する第四導電回路層を有し、前記第四導電回路層に第二金属バンプが形成されるステップと、前記第一接着シート、前記第二接着シート、前記第三接着シート、前記第四接着シート、前記第一銅箔及び前記第二銅箔を提供し、前記第一接着シートに前記曲げ領域に対応する第三開口が設けられ、前記第二接着シートに前記曲げ領域に対応する第四開口が設けられるステップと、前記第一銅箔、前記第三接着シート、前記第一リジッド回路基板、前記第一接着シート、前記フレキシブル回路基板、前記第二接着シート、前記第二リジッド回路基板、前記第四接着シート及び前記第二銅箔を順次に積層して圧合し、前記第一開口は前記第三開口に互いに連通し、前記第二開口は前記第四開口に互いに連通し、前記第一金属バンプは前記第一導電回路層に電気的に導通し、前記第二金属バンプは前記第二導電回路層に電気的に導通するステップと、前記固定領域に対応する第一銅箔を処理して第一外層回路層を形成し、前記第二銅箔を処理して第二外層回路層を形成するステップと、前記曲げ領域に対応する第一銅箔、前記第二銅箔、前記第三接着シート及び前記第四接着シートを除去し、リジッドフレキシブル回路基板を得るステップと、を備えることを特徴とするリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
  8. 前記第一リジッド回路基板及び前記第二リジッド回路基板は、多層回路基板であり、前記第一リジッド回路基板及び前記第二リジッド回路基板に、前記第一リジッド回路基板及び前記第二リジッド回路基板の各層導電回路層を電気的に導通する導電孔が設けられることを特徴とする請求項7に記載のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
  9. 前記曲げ領域に対応する第一ガスケット及び第二ガスケットを提供するステップをさらに備え、前記第一銅箔、前記第三接着シート、前記第一リジッド回路基板、前記第一接着シート、前記フレキシブル回路基板、前記第二接着シート、前記第二リジッド回路基板、前記第四接着シート及び前記第二銅箔を順次に積層して圧合する際、前記第一ガスケットを前記第一開口に収容し、前記第二ガスケットを前記第二開口に収容し、前記曲げ領域に対応する第一銅箔、前記第二銅箔、前記第三接着シート及び前記第四接着シートを除去した後、前記第一ガスケットを前記第一開口から取り出し、前記第二ガスケットを前記第二開口から取り出すステップをさらに備えることを特徴とする請求項7又は8に記載のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
  10. 前記第一ガスケットの厚さは前記第一リジッド回路基板の厚さと同一であり、前記第二ガスケットの厚さは前記第二リジッド回路基板の厚さと同一であることを特徴とする請求項9に記載のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
  11. 前記第一ガスケットのサイズは、前記曲げ領域のサイズより小さく、前記第一ガスケットが前記第一開口に収容された際、前記第一ガスケットの外周面と前記第一開口の内周面との間にはスロットができ、前記第二ガスケットのサイズは、前記曲げ領域のサイズより小さく、前記第二ガスケットが前記第二開口に収容された際、前記第二ガスケットの外周面と前記第二開口の内周面との間にはスロットができることを特徴とする請求項9又は10に記載のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
  12. 前記第一ガスケット及び前記第二ガスケットは、ガラスエポキシ基板(FR4基板)からなることを特徴とする請求項9〜請求項11のいずれの一項に記載のリジッドフレキシブル回路基板の製造方法。
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