JP2013191668A - 樹脂多層基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂多層基板のリジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度を向上させる。
【解決手段】樹脂多層基板１０７は、複数の樹脂層２が積層されることによって形成された樹脂構造体３を備える。樹脂構造体３は、樹脂層２が第１の積層数だけ積層されたフレキシブル部５１と前記第１の積層数より大きい第２の積層数だけ前記樹脂層が積層されたリジッド部５２とを含む。樹脂構造体３は、リジッド部５２とフレキシブル部５１との境界線において外部に露出しつつリジッド部５２とフレキシブル部５１とにまたがるように配置されている連結樹脂層２３を備える。連結樹脂層２３は、異なる高さの層に入り込むように配置されている。
【選択図】図３１

Description

本発明は、樹脂多層基板およびその製造方法に関するものである。

樹脂多層基板において、リジッド部とフレキシブル部とを備えるものがある。このような構造の樹脂多層基板においては、フレキシブル部が曲げられた際に、リジッド部とフレキシブル部との境界において剥がれが生じやすいという問題があった。

この剥がれの問題に対処するために様々な技術が提案されている。そのうちのひとつが、特開２００８−１０６８９号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１では、補強用金属パターンを境界に配置する構成が開示されている。

さらに他の技術が、特開２００８−８５０９９号公報（特許文献２）に記載されている。特許文献２では、リジッド部とフレキシブル部との境界において、層間接着層の端面に対して基材層の端面がリジッド部側へ後退している構成が開示されている。

特開２００８−１０６８９号公報 特開２００８−８５０９９号公報

特許文献１に開示されたように補強用金属パターンを境界に配置した構成としても、リジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度が向上するわけではなく、剥がれの問題は残る。

特許文献２に開示された構成においては、リジッド部とフレキシブル部との間の段差が縮小されるものの、リジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度が向上するわけではなく、剥がれの問題は残る。

そこで、本発明は、リジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度を向上させることができる樹脂多層基板および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、本発明に基づく樹脂多層基板は、複数の樹脂層が積層されることによって形成された樹脂構造体を備える。上記樹脂構造体は、上記樹脂層が第１の積層数だけ積層されたフレキシブル部と上記第１の積層数より大きい第２の積層数だけ上記樹脂層が積層されたリジッド部とを含む。上記樹脂構造体は、上記リジッド部と上記フレキシブル部との境界線において外部に露出しつつ上記リジッド部と上記フレキシブル部とにまたがるように配置されている連結樹脂層を備える。上記連結樹脂層は、異なる高さの層に入り込むように配置されている。

本発明によれば、リジッド部とフレキシブル部との境界線において外部に露出しつつリジッド部とフレキシブル部とにまたがるように配置されている連結樹脂層が設けられているので、リジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度を向上させることができる。

本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板の平面図である。 本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板の変形例の断面図である。 本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板の変形例の平面図である。 本発明に基づく実施の形態２における樹脂多層基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態３における樹脂多層基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態３における樹脂多層基板の変形例の断面図である。 本発明に基づく実施の形態４における樹脂多層基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板に含まれる受容樹脂層の第１の例の平面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板に含まれる受容樹脂層の第２の例の平面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板に含まれる受容樹脂層の第３の例の平面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板に含まれる受容樹脂層の第４の例の平面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板に含まれる受容樹脂層の第５の例の平面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板に含まれる受容樹脂層の第６の例の平面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板に含まれる受容樹脂層の第７の例の平面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板に含まれる受容樹脂層の第８の例の平面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板に含まれる受容樹脂層の第９の例の平面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板に含まれる受容樹脂層の第１０の例の平面図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法のフローチャートである。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法の第１の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法の第２の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法の第３の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法の第４の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法の第５の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法の第６の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法の第７の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法の第８の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法の第９の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法の第１０の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法の第１１の工程の説明図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法で得られる樹脂多層基板の変形例の断面図である。

（実施の形態１）
（構成）
図１〜図３を参照して、本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板１０１の断面図を図１に示し、平面図を図２に示す。樹脂多層基板１０１は、複数の樹脂層２が積層されることによって形成された樹脂構造体３を備える。樹脂構造体３は、樹脂層２が第１の積層数だけ積層されたフレキシブル部５１と前記第１の積層数より大きい第２の積層数だけ樹脂層２が積層されたリジッド部５２とを含む。樹脂構造体３は、リジッド部５２とフレキシブル部５１との境界線５において外部に露出しつつリジッド部５２とフレキシブル部５１とにまたがるように配置されている連結樹脂層２３を備える。連結樹脂層２３は、異なる高さの層に入り込むように配置されている。

さらに好ましいことに、樹脂構造体３は、リジッド部５２とフレキシブル部５１との境界線５の近傍に貫通孔または凹部を有する受容樹脂層２４を備える。連結樹脂層２３が異なる高さの層に入り込む位置では、連結樹脂層２３の一部が受容樹脂層２４の前記貫通孔または凹部に入り込んでいる。

図１に示した例では、受容樹脂層２４は貫通孔３１を有し、連結樹脂層２３の一部が貫通孔３１に入り込んでいる。

なお、図３に示すように受容樹脂層２４は凹部３２を有し、連結樹脂層２３の一部が凹部３２に入り込んでいる構成の樹脂多層基板１０２であっても同様の効果を得ることができる。樹脂多層基板１０２の平面図を図４に示す。

なお、図１では、説明の便宜のため、樹脂多層基板の内部または表面に設けられた導体パターン、ビア導体、部品などについては図示省略しているが、実際には導体パターン、ビア導体、部品などが適宜配置されていてよい。このことは、以下に示される断面図についても同様にあてはまる。

（作用・効果）
本実施の形態における樹脂多層基板１０１，１０２では、リジッド部５２とフレキシブル部５１との境界線５において外部に露出しつつリジッド部５２とフレキシブル部５１とにまたがるように配置されている連結樹脂層２３が設けられており、連結樹脂層２３の一部が受容樹脂層２４の貫通孔または凹部に入り込むように構成されているので、リジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度を向上させることができる。

なお、図１に示したように、連結樹脂層２３の端は前記貫通孔または凹部に埋め込まれていることが好ましい。この構成を採用することにより、連結樹脂層２３の端を起点とする剥離が生じにくくなり、リジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度をより確実に向上させることができる。

（実施の形態２）
（構成）
図５を参照して、本発明に基づく実施の形態２における樹脂多層基板について説明する。実施の形態１では、受容樹脂層が連結樹脂層の主な部分より下側にあるものを例示したが、本実施の形態における樹脂多層基板１０３では、受容樹脂層２４が連結樹脂層２３の主な部分より上側にある。樹脂多層基板１０３においては、受容樹脂層２４はリジッド部にあるのみである。樹脂多層基板１０３では、受容樹脂層２４が境界線の近傍に貫通孔または凹部を有するわけではないが、受容樹脂層２４は、自らがリジッド部の端から後退することによって、他の層から入り込んでくる連結樹脂層２３を受け入れる構成となっている。他の部分の構成は、実施の形態１で説明したものと同様である。

樹脂多層基板１０３は、複数の樹脂層２が積層されることによって形成された樹脂構造体３を備える。樹脂構造体３は、樹脂層２が第１の積層数だけ積層されたフレキシブル部５１と前記第１の積層数より大きい第２の積層数だけ樹脂層２が積層されたリジッド部５２とを含む。樹脂構造体３は、リジッド部５２とフレキシブル部５１との境界線５において外部に露出しつつリジッド部５２とフレキシブル部５１とにまたがるように配置されている連結樹脂層２３を備える。連結樹脂層２３は、異なる高さの層に入り込むように配置されている。

（作用・効果）
本実施の形態における樹脂多層基板１０３は、貫通孔または凹部を有する受容樹脂層を備えているわけではないが、本実施の形態においても、リジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度を向上させることができる。

（実施の形態３）
（構成）
図６を参照して、本発明に基づく実施の形態３における樹脂多層基板について説明する。実施の形態２では、連結樹脂層２３の主な部分が位置する高さより１つ上の層として受容樹脂層２４が配置されていたが、本実施の形態における樹脂多層基板１０４では、受容樹脂層自体がない構造となっている。この場合も、連結樹脂層２３はリジッド部５２とフレキシブル部５１とにまたがるように配置されており、なおかつ、連結樹脂層２３は異なる高さの層に入り込むように配置されているといえる。受容樹脂層がないため、リジッド部５２のうちのある１層は、連結樹脂層２３によって完全に占められている。リジッド部５２の内部には、連結樹脂層２３の端同士が当接する継ぎ目が存在する。他の部分の構成は、実施の形態１で説明したものと同様である。

（作用・効果）
本実施の形態においても、リジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度を向上させることができる。図６に示した樹脂多層基板１０４では、連結樹脂層２３が左右別の部材であって中央で隙間なく互いに当接する形となっていたが、図７に示す樹脂多層基板１０４ｉのように連結樹脂層２３がリジッド部を中間に挟むようにして一方のフレキシブル部から他方のフレキシブル部までひとつながりとなるように構成されてもよい。

（実施の形態４）
（構成）
図８を参照して、本発明に基づく実施の形態４における樹脂多層基板について説明する。図８に示すように、連結樹脂層が複数層存在していてもよい。本実施の形態における樹脂多層基板１０５では、連結樹脂層２３ａ，２３ｂがいずれもリジッド部５２とフレキシブル部５１との境界線５において外部に露出しつつリジッド部５２とフレキシブル部５１とにまたがるように配置されている。連結樹脂層２３ａ，２３ｂは、いずれも異なる高さの層に入り込むように配置されている。

（作用・効果）
本実施の形態のような構成であっても、リジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度を向上させることができる。図８に示した例では、連結樹脂層が２層存在していたが、連結樹脂層は２層とは限らず、３層以上であってもよい。

（実施の形態５）
（構成）
図９、図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板について説明する。図９に示すように、本実施の形態における樹脂多層基板１０６は、実施の形態１で説明した構成を同様に備える。すなわち、樹脂構造体３は、リジッド部５２とフレキシブル部５１との境界線５の近傍に貫通孔または凹部を有する受容樹脂層２４とを備える。連結樹脂層２３の一部が受容樹脂層２４の凹部３２ａ，３２ｂ，３２ｃに入り込んでいる。

樹脂多層基板１０６では、さらに凹部は１つの境界線５について複数設けられている。受容樹脂層２４に設けられた凹部の位置関係を示す平面図を図１０に示す。図１０では、凹部３２ａ，３２ｂ，３２ｃが示されている。凹部３２ａ，３２ｂ，３２ｃは境界線５と平行な線状の凹部としてそれぞれ設けられている。

なお、受容樹脂層２４に設けられるものは、凹部の代わりに貫通孔であってもよい。
（作用・効果）
本実施の形態では、１つの境界線５について複数の貫通孔または凹部が設けられているので、連結樹脂層２３は複数の箇所で受容樹脂層２４の貫通孔または凹部に入り込むことができ、連結樹脂層２３と受容樹脂層２４との密着力を高めることができる。したがって、リジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度を向上させることができる。

受容樹脂層２４に設けられる貫通孔または凹部の配置は、図１０に示した配置に限られない。図１１に示すように、境界線５に対して斜めとなる線状に設けてもよい。図１２に示すように、境界線５に対して垂直な方向に延在する線状に設けてもよい。図１３に示すように、Ｖ字形のパターンを複数並べることとしてもよい。図１４に示すように、折れ線状のパターンを配置してもよい。ここで図示したのはあくまで例であり、ここで図示した以外のパターンであってもよい。

受容樹脂層２４に設けられる貫通孔または凹部は、線状のパターンの組み合わせとする以外に、図１５、図１６、図１７または図１８に示すように、貫通孔または凹部をドット状のパターンとして設けた構成であってもよい。

図１９に示すように、１つ１つがたとえばＴ字形状のパターンを配列することとしてもよい。ここでは、一例として個々のパターンをＴ字形状としたが、他の形状であってもよい。

（実施の形態６）
（製造方法）
図２０〜図３１を参照して、本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板の製造方法について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法のフローチャートを図２０に示す。

本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法は、樹脂層が第１の積層数だけ積層されたフレキシブル部と前記第１の積層数より大きい第２の積層数だけ前記樹脂層が積層されたリジッド部とを含む樹脂多層基板の製造方法であって、前記リジッド部と前記フレキシブル部との境界線の近傍に貫通孔または凹部を有する、受容樹脂層を配置する工程Ｓ１と、前記リジッド部と前記フレキシブル部との境界線において外部に露出しつつ前記リジッド部と前記フレキシブル部とにまたがるように、連結樹脂層を配置する工程Ｓ２と、前記連結樹脂層を含む前記樹脂層の積層体を加熱しながら加圧することによって、前記連結樹脂層の一部を前記貫通孔または凹部に入り込ませる工程Ｓ３とを含む。

以下により具体的に示す。まず、図２１に示すような導体箔付き樹脂シート１２を用意する。導体箔付き樹脂シート１２は、樹脂層２の片面に導体箔１７が付着した構造のシートである。樹脂層２は、たとえば熱可塑性樹脂であるＬＣＰ（液晶ポリマー）からなるものである。樹脂層２の材料としては、ＬＣＰの他に、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰＳ（ポニフェニレンスルファイド）、ＰＩ（ポリイミド）などであってもよい。導体箔１７は、たとえばＣｕからなる厚さ１８μｍの箔である。なお、導体箔１７の材料はＣｕ以外にＡｇ、Ａｌ、ＳＵＳ、Ｎｉ、Ａｕであってもよく、これらの金属のうちから選択された２以上の異なる金属の合金であってもよい。本実施の形態では、導体箔１７は厚さ１８μｍとしたが、導体箔１７の厚みは３μｍ以上４０μｍ以下程度であってよい。導体箔１７は、回路形成が可能な厚みであればよい。

図２２に示すように、導体箔１７と反対の側からレーザ光を照射するなどの方法によって、樹脂層２にビア孔１１をあける。レーザ光はたとえば炭酸ガスレーザ光であってよい。ビア孔１１はのちにビア導体を形成するためのものである。ビア孔１１は、樹脂層２を貫通しているが導体箔１７を貫通していない。図２３に示すようにレジストパターン１３を形成する。図２４に示すようにレジストパターン１３をマスクとして導体箔１７のエッチングを行ない、導体パターン７を形成する。レジストパターン１３を剥離させ、図２５に示す構造を得る。ビア孔１１に導体ペーストを充填し、図２６に示すようにビア導体６を形成する。

図２７に示すように樹脂層２を所望の数だけ積層する。図２７に示した例では、２層を積層しているが、１層であっても３層以上であってもよい。図２７に示した例では、下から２層目は下から１層目に比べて裏返した姿勢となっている。したがって、ビア導体６の広くなった面同士が当接する構造となっている。これはあくまで一例であって、このような重ね方に限るものではない。

さらに別途作製した受容樹脂層２４を図２８に示すように積み重ねる。この作業が工程Ｓ１に相当する。受容樹脂層２４にも導体パターン７およびビア導体６が形成されている。受容樹脂層２４には予め貫通孔３１が設けられている。

さらに別途作製した連結樹脂層２３を図２９に示すように積み重ねる。この作業が工程Ｓ２に相当する。連結樹脂層２３は、リジッド部の領域よりも広い面積を有している。連結樹脂層２３は、リジッド部とフレキシブル部との境界線にまたがるように配置される。この時点では、連結樹脂層２３は、受容樹脂層２４の貫通孔３１に確実に入り込んでいなくてもよい。

図３０に示すように、連結樹脂層２３の上側にさらに他の樹脂層２を所望の数だけ積層する。ここでは一例として、連結樹脂層２３の上側にさらに２層の樹脂層２を積層している。

工程Ｓ３として、連結樹脂層２３を含む樹脂層２の積層体を加熱しながら加圧することによって、連結樹脂層２３の一部を受容樹脂層２４の貫通孔または凹部に入り込ませる。その結果、図３１に示すように連結樹脂層２３の一部が貫通孔３１に入り込んだ形となる。こうして樹脂多層基板１０７が得られる。

導体パターン７のうち積層体の最下層に露出したものは、外部電極１８となり、最上層に露出したものは、外部電極１９となる。

ここでは、受容樹脂層２４に貫通孔３１が設けられている場合を例にとって図示しながら説明したが、貫通孔の代わりに凹部が設けられている場合も同様に考えることができる。また、積層される樹脂層２の数については、ここで図示したものは一例に過ぎず、他の数であってもよい。

（作用・効果）
本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法によれば、リジッド部とフレキシブル部との境界線において外部に露出しつつリジッド部とフレキシブル部とにまたがるように配置された連結樹脂層が設けられ、その後に加熱しながら加圧されることによって、連結樹脂層の一部が受容樹脂層の貫通孔または凹部に入り込む構造が得られるので、リジッド部とフレキシブル部との境界における層同士の密着強度を向上させた樹脂多層基板を容易に得ることができる。

図３１においては、樹脂層２に設けられたビア導体６、導体パターン７などを表示しているが、上記各実施の形態においても、実際にはこのようにビア導体６、導体パターン７などが適宜配置されていてよい。

上記各実施の形態では内蔵部品、実装部品などを示してこなかったが、本発明に基づく樹脂多層基板としては、実際には、積層体の内部に内蔵部品があってもよい。また、積層体の最外表面に実装部品があってもよい。本発明に基づく樹脂多層基板は、内蔵部品と実装部品との両方を備えていてもよい。たとえば図３２に示す樹脂多層基板１０８は、リジッド部５２において積層体である樹脂構造体３の内部に内蔵部品４ａを備え、積層体の上面に実装部品４ｂ，４ｃを備える。

なお、上記各実施の形態において、図に示した縦方向および横方向の長さの比率は、説明の便宜のために誇張されたものであり、実際の比率は必ずしもこの通りではない。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

２ 樹脂層、３ 樹脂構造体、４ａ 内蔵部品、４ｂ，４ｃ 実装部品、５ 境界線、６ ビア導体、７ 導体パターン、１１ ビア孔、１２ 導体箔付き樹脂シート、１３ レジストパターン、１７ 導体箔、１８，１９ 外部電極、２３，２３ａ，２３ｂ 連結樹脂層、２４ 受容樹脂層、３１ 貫通孔、３２ 凹部、５１ フレキシブル部、５２ リジッド部、１０１，１０２，１０３，１０４，１０４ｉ，１０５，１０６，１０７，１０８ 樹脂多層基板。

Claims (5)

1. 複数の樹脂層が積層されることによって形成された樹脂構造体を備え、
   前記樹脂構造体は、前記樹脂層が第１の積層数だけ積層されたフレキシブル部と前記第１の積層数より大きい第２の積層数だけ前記樹脂層が積層されたリジッド部とを含み、
   前記樹脂構造体は、前記リジッド部と前記フレキシブル部との境界線において外部に露出しつつ前記リジッド部と前記フレキシブル部とにまたがるように配置されている連結樹脂層を備え、
   前記連結樹脂層は、異なる高さの層に入り込むように配置されている、樹脂多層基板。
2. 前記樹脂構造体は、前記リジッド部と前記フレキシブル部との境界線の近傍に貫通孔または凹部を有する受容樹脂層を備え、前記連結樹脂層が異なる高さの層に入り込む位置では、前記連結樹脂層の一部が前記受容樹脂層の前記貫通孔または凹部に入り込んでいる、請求項１に記載の樹脂多層基板。
3. 前記貫通孔または凹部は１つの前記境界線について複数設けられている、請求項２に記載の樹脂多層基板。
4. 前記連結樹脂層の端は前記貫通孔または凹部に埋め込まれている、請求項２または３に記載の樹脂多層基板。
5. 樹脂層が第１の積層数だけ積層されたフレキシブル部と前記第１の積層数より大きい第２の積層数だけ前記樹脂層が積層されたリジッド部とを含む樹脂多層基板の製造方法であって、
   前記リジッド部と前記フレキシブル部との境界線の近傍に貫通孔または凹部を有する、受容樹脂層を配置する工程と、
   前記リジッド部と前記フレキシブル部との境界線において外部に露出しつつ前記リジッド部と前記フレキシブル部とにまたがるように、連結樹脂層を配置する工程と、
   前記連結樹脂層を含む前記樹脂層の積層体を加熱しながら加圧することによって、前記連結樹脂層の一部を前記貫通孔または凹部に入り込ませる工程とを含む、樹脂多層基板の製造方法。

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