JP2019040901A - 回路基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】リジッド部の強度と放熱性の向上を図ることができる回路基板を提供する。【解決手段】本発明の一形態に係る回路基板は、可撓性配線基材と、補強部とを具備する。上記可撓性配線基材は、厚さ方向に直交する第１の主面および第２の主面を有する第１の端部と、上記第１の端部とは反対側の第２の端部とを有する。上記補強部は、上記第１の主面を選択的に被覆する第１の樹脂層と、上記第２の主面を選択的に被覆する第２の樹脂層と、上記第１の樹脂層に設けられ上記可撓性配線基材に電気的に接続される第１の配線層を有する第１の実装面と、上記第２の樹脂層に設けられ上記可撓性配線基材に電気的に接続される第２の配線層を有する第２の実装面と、上記第１の端部に埋設され、上記第２の実装面よりも上記第１の実装面に近づけて配置された金属製の板状または枠状の補強部材と、を有する【選択図】図３

Description

本発明は、フレキシブル部とリジッド部とを有する回路基板に関する。
電子機器に対するニーズは情報通信産業の拡大に伴い多様化し、開発や量産開始の早期化に対するニーズも高まっている。特にスマートフォンでは、電話としての基本機能に加えて、インターネット、電子メール、カメラ、ＧＰＳ、無線ＬＡＮ、ワンセグテレビなどの多様な機能が追加され、機種も増加している。高機能なスマートフォンでは、電池容量の向上が課題となっており、メインボードの高密度実装化、小型・薄型化、及び機能ブロックのモジュール化が進められている。中でも、スマートフォンに搭載されるモジュールはメインボードとの接合方法も含めた薄型化が求められている。
スマートフォン等のモバイル機器にて使用されるモジュール基板は、部品の多機能化、薄型化を実現するために、より一層の薄型化が求められている。中でも、メイン基板とモジュールとの接続にフレキシブル基板等を用いる場合、コネクタを用いる手法や、モジュール基板とフレキシブル基板とを貼り合わせる手法が知られているが、実装面積の低下や、モジュール全体の厚みが増すことが課題となっている。そのため、フレキシブル基板にリジッド部を設けた複合回路基板（リジッド−フレキシブル基板）の採用が進んでいる。
例えば特許文献１には、変形可能なフレキシブル部と、絶縁基材および絶縁基材に形成された電気回路を含み、フレキシブル部が接続されたリジッド部と、絶縁基材の周縁部に形成され、絶縁基材に内部応力を加えると共に、絶縁基材よりも剛性の高い絶縁性樹脂から形成された補強部材とを備えた回路基板が開示されている。
特開２０１１−１０８９２９号公報
近年、例えばカメラモジュールのような一層の薄型化が求められる分野では、厚み要求を満足しつつ、リジッド部の強度が高く、さらに放熱性に優れた回路基板の開発が要求されている。しかしながら、リジッド部の周縁部に補強部を設ける構成では、リジッド部の周縁部に比してリジッド部の面内中央部の強度が弱く、また、放熱性も良好でないという問題がある。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、リジッド部の強度と放熱性の向上を図ることができる回路基板を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る回路基板は、可撓性配線基材と、補強部とを具備する。
上記可撓性配線基材は、厚さ方向に直交する第１の主面および第２の主面を有する第１の端部と、上記第１の端部とは反対側の第２の端部とを有する。
上記補強部は、第１の樹脂層と、第２の樹脂層と、第１の実装面と、第２の実装面と、金属製の板状または枠状の補強部材とを有する。上記第１の樹脂層は、上記第１の端部の上記第１の主面を選択的に被覆する。上記第２の樹脂層は、上記第１の端部の上記第２の主面を選択的に被覆する。上記第１の実装面は、上記第１の樹脂層に設けられ、上記可撓性配線基材に電気的に接続される第１の配線層を有する。上記第２の実装面は、上記第２の樹脂層に設けられ、上記可撓性配線基材に電気的に接続される第２の配線層を有する。上記補強部材は、上記第１の端部に埋設され、上記第２の実装面よりも上記第１の実装面に近づけて配置される。
上記回路基板において、補強部は、第１の端部に埋設された板状又は枠状の補強部材を有しているため、厚み要求を満足しつつ、補強部の強度と放熱性の向上を図ることができる。しかも、補強部材が第１の実装面に近づけて配置されているため、第１の実装面に搭載された電子部品の放熱効率を高めることができる。
上記補強部材は、上記可撓性配線基板よりも小さい厚みを有してもよい。
これにより、補強部材を可撓性配線基材の厚み寸法の範囲内において第１の主面側に近付けて配置することができる。
上記第１の端部は、有底又は無底の凹部を有し、上記補強部材は、上記凹部の内部に配置されてもよい。
これにより、補強部材を可撓性配線基材の第１の端部へ容易に埋設することができる。
上記補強部材は、上記第１の配線層と電気的に接続されてもよい。
この場合、補強部材を配線の一部として用いることができる。
上記補強部は、第３の樹脂層をさらに有してもよい。第３の樹脂層は、上記補強部材と上記第２の樹脂層との間に設けられ、上記第２の樹脂層よりも熱膨張係数が小さい樹脂材料で構成される。
これにより、補強部の反りを抑制してリジッド部の平坦度を高めることができる。
上記回路基板は、上記第１の実装面に搭載され、上記第１の配線層と電気的に接続される撮像素子をさらに具備してもよい。
補強部材が第１の実装面側に偏って配置されているため、補強部材による撮像素子の放熱性を高めることができる。
上記第１の端部は、上記第２の実装面よりも上記第１の実装面に近づけて配置されてもよい。
以上述べたように、本発明によれば、リジッド部の強度と放熱性の向上を図ることができる。
本発明の第１の実施形態に係る回路基板の構成を示す概略平面図である。 図１におけるＡ−Ａ線方向断面図である。 上記回路基板を内蔵した電子機器の構成例を示す概略断面図である。 上記回路基板の製造方法を説明する主な工程の概略断面図である。 上記回路基板の製造方法を説明する主な工程の概略断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る回路基板の構成を示す概略側断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る回路基板の構成を示す概略側断面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る回路基板の構成を示す概略平面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線方向断面図である。
なお、各図においてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、相互に直交する３軸方向を示しており、Ｚ軸方向は、回路基板の厚み方向に相当する。
［回路基板］
本実施形態の回路基板１００は、第１の基板本体１０と、第２の基板本体２０とを有する。回路基板１００は、典型的には、制御基板３０と一体的に構成されるが、制御基板３０とは別部品として構成されてもよい。
（第１の基板本体）
第１の基板本体１０は、第２の基板本体２０と制御基板３０との間を接続する可撓性配線基材１１で構成され、回路基板１００においてフレキシブル部を構成する。可撓性配線基材１１は、典型的には、Ｘ軸方向に長手方向、Ｙ軸方向に幅方向を有し、第１の基板本体１０に相当する長手方向の中央部は幅狭に形成される。可撓性配線基材１１の長手方向の一端部（第１の端部１１ａ）には補強部１２が設けられ、他端部（第２の端部１１ｂ）には制御基板３０が設けられる。
可撓性配線基材１１は、図２に示すように、樹脂コア１１０と、その両面に設けられた配線層１１１，１１２と、配線層１１１，１１２を被覆する絶縁層１１３，１１４とを有する積層体で構成される。
樹脂コア１１０は、例えばポリイミドやポリエチレンテレフタレート等の単層又は多層の可撓性プラスチックフィルムで構成される。配線層１１１，１１２は、典型的には、銅やアルミニウム等の金属材料で構成される。配線層１１１，１１２の一部は、樹脂コア１１０の適宜の位置に設けられたスルーホールあるいはビアを介して相互に電気的に接続される。可撓性配線基材１１の配線層は図示する２層に限られず、１層又は３層以上であってもよい。絶縁層１１３，１１４は、接着層を有するポリイミド等の可撓性プラスチックフィルムで構成される。
絶縁層１１３，１１４は可撓性配線基材１１の厚み方向に直交する２つの主面を形成する。図２において、絶縁層１１３は可撓性配線基材１１の第１の主面Ｓ１１（図２において下面）を形成し、絶縁層１１４は可撓性配線基材１１の第２の主面Ｓ１２（図２において上面）を形成する。
（第２の基板本体）
第２の基板本体２０は、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａを選択的に被覆する第１及び第２の樹脂層２１１，２１２と、第１及び第２の樹脂層２１１，２１２に設けられた回路部２２（第１の配線層２２１、第２の配線層２２２）と、第１の端部１１ａに埋設された金属製の補強部材２３とを有する補強部１２を含む。第２の基板本体２０（あるいは補強部１２）は、回路基板１００においてリジッド部を構成する。
第２の基板本体２０は、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａと、補強部１２との積層体で構成される。すなわち、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａは、補強部材２３とともに第２の基板本体２０の芯材（コア）を構成する。
第１の樹脂層２１１は、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａの第１の主面Ｓ１１を選択的に被覆する。第２の樹脂層２１２は、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａの第２の主面Ｓ１２を選択的に被覆する。第１及び第２の樹脂層２１１，２１２は、第２の基板本体２０の外形を構成し、その平面形状は、典型的には、図１に示すようにＸ軸方向に長手の矩形状に形成されるが、Ｙ軸方向に長手の矩形状に形成されてもよい。
第１及び第２の樹脂層２１１，２１２の大きさは特に限定されず、例えば、長辺が１０〜３０ｍｍ、短辺が１０〜２０ｍｍ、厚みが０．２〜０．５ｍｍとされる。典型的には、第１及び第２の樹脂層２１１，２１２の厚みはそれぞれ同一とされるが、これに限られない。可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａは、図１に示すように、第２の基板本体２０と同一の形状、大きさに形成されるが、これに限られず、第２の基板本体２０よりも大きく、又は小さく形成されてもよい。
第１及び第２の樹脂層２１１，２１２を構成する合成樹脂材料は特に限定されず、典型的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ＢＴレジン等の汎用の熱硬化性樹脂材料が用いられる。これらの合成樹脂材料には、所望とする機械的強度を付与するために、例えばガラス繊維やガラスクロス、酸化物粒子等のフィラー（充填材）が含有されていてもよい。第１及び第２の樹脂層２１１，２１２はそれぞれ同一の樹脂材料で構成されてもよいし、相互に異なる樹脂材料で構成されてもよい。以下、個別に説明する場合を除くほか、第１及び第２の樹脂層２１１，２１２を樹脂層２１と総称する場合がある。
回路部２２は、第１の配線層２２１と、第２の配線層２２２と、これら配線層２２１，２２２の間を接続する層間接続部２２３を含む。第１及び第２の配線層２２１，２２２は、第１の基板本体１０を構成する可撓性配線基材１１に電気的に接続される。
第１及び第２の配線層２２１，２２２は、第１及び第２の樹脂層２１１，２１２の表面にそれぞれ形成され、それらの一部は、第１及び第２の樹脂層２１１，２１２の適宜の位置に形成されたビアを介して補強部材２３に電気的に接続される。補強部材２３は、配線層の一部として構成されてもよく、例えば、接地用配線の一部として用いられる。また、補強部材２３は、第２の基板本体２０に搭載される電子部品の放熱用部品として用いられてもよい。
第１及び第２の配線層２２１，２２２は、典型的には、銅、アルミニウム等の金属材料あるいは金属ペーストの硬化物で構成される。第１及び第２の配線層２２１，２２２は、主として、第２の基板本体２０の表面に実装される電子部品の接続ランドや、当該電子部品を可撓性配線基材１１に電気的に接続する再配線層等を構成する。第１及び第２の配線層２２１，２２２の表面には、適宜の位置に回路部２２の表面の一部を露出させる開口部（図示略）を有するソルダレジスト等の絶縁性保護層２５がそれぞれ設けられる。
第１の配線層２２１を被覆する絶縁性保護層２５の表面は補強部１２の第１の実装面Ｓ２１（図２において下面）を形成し、第２の配線層２２２を被覆する絶縁性保護層２５の表面は補強部１２の第２の実装面Ｓ２２（図２において上面）を形成する。第１及び第２の実装面Ｓ２１，Ｓ２２は、典型的には、電子部品の実装面として構成される。
第１及び第２の配線層２２１，２２２は、単層構造に限られず、多層構造であってもよいし、第１及び第２の配線層２２１，２２２の双方が設けられる場合に限られず、いずれか一方（例えば、第１の配線層２１１）のみが設けられてもよい。
補強部材２３は、第２の基板本体２０に所望の強度を付与するためのものである。本実施形態において、補強部材２３は、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａの内部に配置された板材で構成される。補強部材２３は、電気、熱の良導体で構成され、典型的には銅（Ｃｕ）で構成されるが、これ以外にもアルミニウム等の他の金属材料で構成されてもよい。
補強部材２３の平面形状は特に限定されず、例えば、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａの内部に収容可能な大きさの矩形の板状に形成される。補強部材２３の形状は板状に限られず、枠状、格子状等の他の形状であってもよい。補強部材２３の大きさは特に限定されず、例えば、各辺の長さが５〜２０ｍｍ、厚みが０．１〜１ｍｍとされる。補強部材２３の厚みは特に限定されず、本実施形態では、可撓性配線基材１１の厚みよりも小さい厚みを有する。
図１に示すように、補強部材２３は、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａのほぼ全領域をカバーできる大きさに形成される。これにより、補強部材２３は第２の基板本体２０の芯材としての機能を効果的に果たすことができる。また、補強部材２３の全体が第１の端部１１ａの内部に収容されることで、補強部材２３が第１の端部１１ａの周縁部から露出することを防ぎ、第２の基板本体２０の周縁部の絶縁性を確保することができる。補強部材２３の両面は、第１及び第２の樹脂層２１１，２１２で被覆されるため、第２の基板本体２０の両面からの補強部材２３の露出が防止される。
補強部材２３は、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａの面内に形成された収容部２１３に内蔵される。収容部２１３は、補強部材２３を収容し得る大きさの有底又は無底の凹部からなり、本実施形態では、第１の端部１１ａを貫通する矩形の開口部で構成される。これにより、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａに補強部材２３を容易に埋設することができる。
本実施形態において、補強部材２３は、その面内を貫通するように形成された溝部２３１の内部に充填された第１の絶縁材２４１、及び、補強部材２３の外周面と収容部２１３の内周面との間に充填された第２の絶縁材２４２を介して、第１の端部１１ａの内部に固定されている。
補強部材２３は、第２の実装面Ｓ２２よりも第１の実装面Ｓ２１に近づけて配置される。すなわち、補強部１２（第２の基板本体２０）の厚み方向の中心Ｃ１に関して、補強部材２３の厚み方向の中心Ｃ２が、第１の実装面Ｓ２１側に位置している。図示の例では、補強部材２３の下面は可撓性配線基材１１の第１の主面Ｓ１１と同一または略同一の平面上に位置する。補強部材２３は、可撓性配線基材１１よりも小さい厚みを有するため、補強部材２３を可撓性配線基材１１の厚み寸法の範囲内において第１の主面Ｓ１１側に近付けて配置することができる。補強部材２３の下面は、第１の樹脂層２１１に隣接しており、補強部材２３の上面は、第１の絶縁材２４１からなる第３の樹脂層２３３を介して第２の樹脂層２１２と対向している。
補強部材２３は、層間接続部２２３を形成するための単数又は複数の貫通孔部２３２を有する。貫通孔部２３２は、補強部材２３の面内の適宜の位置に形成され、例えば、補強部材２３の周縁部と溝部２３１の形成領域との間に設けられる。貫通孔部２３２は、層間接続部２２３を収容し得る大きさの丸孔で形成される。層間接続部２２３は、典型的には、貫通孔部２３２の内周面に絶縁層を挟んで形成された銅メッキで構成される。上記絶縁層としては、例えば、第１の絶縁材２４１で構成される。
補強部１２は、補強部材２３と第２の樹脂層２１２との間に設けられた第３の樹脂層２３３をさらに有する。第３の樹脂層２３３は、第１の絶縁材２４１で構成される。第１の絶縁材２４１は、樹脂層２１を構成する樹脂材料よりも熱膨張係数が小さい樹脂材料で構成される。本実施形態ではさらに、第１の絶縁材２４１は、樹脂層２１を構成する樹脂材料よりも弾性率が高い樹脂材料で構成される。
第１の絶縁材２４１が、樹脂層２１よりも熱膨張係数が小さい樹脂材料で構成されることにより、収容部２１３と補強部材２３との間の密着性を確保でき、第２の基板本体２０の反りを抑制することが可能となる。また、第１の絶縁材２４１が、樹脂層２１よりも弾性率が高い樹脂材料で構成されることにより、第１の絶縁材２４１の剛性が高まり、第２の基板本体２０の強度の向上を図ることができる。
第１の絶縁材２４１を構成する材料は特に限定されず、例えば、樹脂層２１を構成する樹脂材料と同種の材料であってもよい。この場合、樹脂層２１よりもフィラーの含有量を高めることで、樹脂層２１よりも熱膨張係数が小さく、かつ、弾性率が高い第１の絶縁材２４１を構成することができる。
一方、第２の絶縁材２４２は、樹脂層２１を構成する樹脂材料よりも弾性率が低い材料で構成される。これにより、第２の基板本体２０の周縁部に加わる曲げ応力が第２の絶縁材２４２で緩和されるため、収容部２１３に対する補強部材２３の剥離を抑えることが可能となる。また、第２の絶縁材２４２は、樹脂層２１よりも吸水率の低い材料で構成されてもよい。これにより、第２の絶縁材２４２の吸水による体積膨張あるいは膨潤が抑えられる。
第２の絶縁材２４２を構成する材料は特に限定されないが、可撓性配線基材１１との親和性が高い材料が好ましく、例えば、エポキシ、ポリイミド、液晶ポリマー、ＢＴレジン、ＰＰＳ等が挙げられる。
上述のように、第２の絶縁材２４２は、補強部材２３の外周面と収容部２１３の内周面との間に充填される。第２の絶縁材２４２は、補強部材２３の外周面の全周にわたって設けられる必要はなく、少なくとも、可撓性配線基材１１の第２の端部１１ｂ側の一端部に設けられてもよい。これにより、例えば第１の基板本体１０からの引張応力等を第２の絶縁材２４２で吸収あるいは緩和でき、第２の基板本体２０の破損や第１の端部１１ａからの補強部１２の離脱を抑制することが可能となる。
また、補強部材２３と収容部２１３との間における上記一端部の全領域が第２の絶縁材２４２で充填される場合に限られず、図２に示すように、第１の絶縁材２４１と第２の絶縁材２４２との積層部２４３が設けられてもよい。この場合、当該領域に適度な剛性と適度な弾性を兼ね備えさせることができるため、可撓性配線基材１１と補強部１２との間の接続信頼性を高めることが可能となる。
なお、要求される特性や仕様等に応じて、第２の絶縁材２４２は省略されてもよく、第２の絶縁材２４２に代えて第１の絶縁材２４１が補強部材２３と収容部２１３との間に充填されてもよい。また、積層部２４３も必要に応じて省略されてもよく、上記一端部の全領域は第１の絶縁材２４１又は第２の絶縁材２４２で充填されてもよい。
（制御基板）
制御基板３０は、ＩＣ等の集積回路やその周辺部品等が搭載されるメイン基板に相当し、第１の基板本体１０を介して第２の基板本体２０と電気的に接続される。制御基板３０は、典型的には、第２の基板本体２０と同等あるいはこれよりも大面積の両面基板で構成される。
制御基板３０は、可撓性配線基材１１の第２の端部１１ｂと、その両面にそれぞれ設けられた多層配線部３１，３２との積層体で構成される。多層配線部３１，３２は、典型的には、ビルドアップ法によって作製される。多層配線部３１，３２を構成する層間絶縁膜は、ガラスエポキシ系のリジッド性を有する材料で構成されてもよく、この場合、制御基板３０はリジッド基板として構成される。
以上のように構成される本実施形態の回路基板１００において、第２の基板本体２０は、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａに埋設された板状の補強部材２３を有しているため、第１の端部１１ａの厚みで強度の向上が図れることになる。したがって本実施形態によれば、第２の基板本体２０の厚み要求を満足しつつ、第２の基板本体２０の強度の向上を図ることが可能となる。
さらに本実施形態の回路基板１００によれば、補強部１２に金属製の補強部材２３が埋設されているため、第２の基板本体２０上に搭載される電子部品の放熱性を向上させることができる。しかも、補強部材２３が第２の基板本体２０の第１の実装面Ｓ２１に近づけて配置されているため、第１の実装面Ｓ２１に搭載される電子部品の放熱効率を高めることができる。
図３は、回路基板１００を内蔵した電子機器１の構成例を示す概略断面図である。
電子機器１は、例えば、スマートフォン、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ等のカメラ付き携帯情報端末で構成される。回路基板１００は、電子機器１の筐体４０の内部に配置される。回路基板１００の制御基板３０には電子機器１のコントローラ（図示略）が接続され、第２の基板本体２０にはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子４１が搭載される。撮像素子４１の受光面には鏡筒４２が配置されており、筐体４０には鏡筒４２を外部へ露出させる開口部４０１が設けられている。撮像素子４１は、回路基板１００の補強部１２（第２の基板本体２０）の第１の実装面Ｓ２１にフェイスアップ方式で実装され、第１の配線層２２１と複数のボンディングワイヤＷを介して電気的に接続されている。
本実施形態において、補強部材２３は、第２の実装面Ｓ２２よりも第１の実装面Ｓ２１に近づけて配置されている。このため、撮像素子４１の実装面である第１の実装面Ｓ２１と補強部材２３との間の距離Ｄ１は、第２の実装面Ｓ２２と補強部材２３との間の距離Ｄ２よりも小さい。したがって撮像素子４１が第２の実装面Ｓ２２に搭載される場合と比較して、撮像素子４１の放熱性が高められるため、長時間にわたるカメラ動作の下でも熱による素子特性の劣化を抑えて所期の画質を安定に確保することができる。
撮像素子４１と補強部材２３との間の距離Ｄ１の大きさは、距離Ｄ２よりも大きければ特に限定されず、例えば、１５〜１００μｍであり、第１の樹脂層２１１や絶縁性保護層２５の厚み等に応じて適宜設定可能である。補強部材２３と第１の樹脂層２１１との間に伝熱性に優れた絶縁性中間層が設けられてもよい。これにより第１の樹脂層２１１の厚みの低減を図りつつ、所望とする電気絶縁性と放熱性を確保することができる。
しかも、補強部材２３が撮像素子４１の実装面に接近して配置されるため、当該実装面の平面度（平坦度）が確保されやすい。これにより、撮像素子４１を安定した姿勢で補強部１２へ実装することができるため、撮像素子４１の光軸のバラツキを抑えることができる。
［回路基板の製造方法］
続いて、以上のように構成される回路基板１００の製造方法について説明する。
図４及び図５は、回路基板１００の製造方法を説明する主な工程の概略断面図である。
まず図４Ａ，Ｂに示すように、第１の基板本体１０を構成する可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａ側の所定領域に、補強部材２３を収容するための収容部２１３（凹部）が形成される。収容部２１３の形成方法は特に限定されず、打ち抜き、切削等の機械加工やレーザ加工等の適宜の手法が採用可能である。
続いて図４Ｃに示すように、可撓性配線基材１１の第１の主面Ｓ１１（下面）に、収容部２１３を被覆するシート部材Ｔが貼着される。シート部材Ｔは、可撓性配線基材１１に対して剥離可能な粘着シートで構成され、後述するように収容部２１３に対する補強部材２３の位置決めに用いられる。
続いて図４Ｄに示すように、収容部２１３の内周面であってシート部材Ｔとの境界部に第２の絶縁材２４２を構成する材料が塗布される。その後、図５Ａに示すように、収容部２１３内のシート部材Ｔ上に補強部材２３が配置されるとともに、補強部材２３の外周面部と収容部２１３の内周面との間に第２の絶縁材２４２が所定の高さにわたって充填される。なお、この場合、第２の絶縁材２４２の一部が補強部材２３とシート部材Ｔとの間に介在していても構わない。
次いで図５Ｂに示すように、補強部材２３の溝部２３１と貫通孔部２３２に、第１の絶縁材２４１を構成する材料が充填される。この際、補強部材２３の外周面と収容部２１３の内周面と第２の絶縁材２４２との間の隙間にも第１の絶縁材２４１が設けられることで、第１及び第２の絶縁材２４１，２４２の積層構造からなる積層部２４３が形成される。第１の絶縁材２４１は、例えば、スクリーン印刷法等によって収容部２１３内に選択的に充填される。第１の絶縁材２４１は、収容部２１３の内部において補強部材２３を被覆する第３の樹脂層２３を形成する。
その後、シート部材Ｔを剥離し、可撓性配線基材１１の第１の主面Ｓ１１には第１の樹脂層２１１が形成され、可撓性配線基材の第２の主面Ｓ１２に第２の樹脂層２１２が形成される（図５Ｂ）。第１及び第２の樹脂層２１１，２１２の形成方法は特に限定されず、塗布法、転写法、ラミネート法等の適宜の手法が採用可能である。
続いて図５Ｃに示すように、第１及び第２の樹脂層２１１，２１２の表面に、第１及び第２の配線層２２１，２２２及び層間接続部２２３を含む回路部２２が形成される。第１及び第２の配線層２２１，２２２は、メッキ法、エッチング法等の適宜のパターン形成方法が採用可能であり、その一部は、第１及び第２の樹脂層２１１，２１２に形成されたビアを介して補強部材２３に接続される。層間接続部２２３は、補強部材２３の貫通孔部２３２に充填された第１の絶縁材２４１に貫通孔を形成し、その内壁面に導体層をメッキ成長させたり、導体ペーストを充填したりすることによって形成される。
続いて図５Ｄに示すように、第１及び第２の樹脂層２１１，２１２上の回路部２２を部分的に被覆する絶縁性保護層２５がそれぞれ形成され、さらに、第１の基板本体１０の形成領域内にある第１及び第２の樹脂層２１１，２１２が部分的に除去される。これにより、第１の基板本体１０（可撓性配線基材１１）及び第２の基板本体２０（補強部１２）、並びに制御基板３０を備えた回路基板１００が作製される。
＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係る回路基板の構成を示す概略側断面図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
本実施形態の回路基板２００は、第１の基板本体１０と、第２の基板本体２０とを有する点で第１の実施形態と共通するが、本実施形態では、可撓性配線基材１１が補強部１２の第１の実装面Ｓ２１に近づけて配置されている点で、第１の実施形態と異なる。
可撓性配線基材１１の厚み方向の中心Ｃ３は、補強部１２の厚み方向の中心Ｃ１よりも補強部材２３の厚み方向の中心Ｃ２側に偏って位置している。本実施形態において補強部材２３は、可撓性配線基材１１と同等の厚みを有している。したがって、補強部材２３の厚み方向の中心Ｃ２および可撓性配線基材１１の厚み方向の中心Ｃ３は相互に一致するとともに、補強部材２３および可撓性配線基材１１各々の厚み方向の中心Ｃ２，Ｃ３が補強部１２（第２の基板本体２０）の厚み方向の中心Ｃ１よりも第１の実装面Ｓ２１側に位置する。その結果、図６に示すように、可撓性配線基材１１の第１の主面Ｓ１１と補強部１２の第１の実装面Ｓ２１との間の距離Ｈ１は、可撓性配線基材の第２の主面Ｓ１２と補強部１２の第２の実装面Ｓ２２との間のＨ２よりも小さく設定される。
可撓性配線基材１１が第１の実装面Ｓ２１側に近づけて配置されているため、第１の実装面Ｓ２１側の第１の配線層２２１と可撓性配線基材１１の第１の主面Ｓ１１側の配線層１１１との間を電気的に接続するビアＶ１を、第２の実装面Ｓ２２側の第２の配線層２２２と可撓性配線基材１１の第２の主面Ｓ１２側の配線層１１２との間を電気的に接続するビアＶ２よりも浅く形成することができる。このため、ビアＶ１の直径がビアＶ２の直径よりも小さくなり、ビアＶ１をビアＶ２よりも高密度に形成することができる。これにより、第１の実装面Ｓ２１を第１の実施形態と同様に撮像素子４１の実装面として構成した場合において、撮像素子４１の電極ピッチにも十分に対応することが可能となる。
可撓性配線基材１１を第１の実装面Ｓ２１に近づけて配置するため、本実施形態では、補強部材２３と第２の樹脂層２１２との間に設けられる第３の樹脂層２３３が、収容部２１３だけでなく、補強部１２の形成領域全域に設けられる。これにより、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａの第２の主面Ｓ１２と第２の樹脂層２１２との間に第３の樹脂層２３３が介在することで、可撓性配線基材１１の厚み方向の中心Ｃ３を補強部１２の厚み方向の中心Ｃ１よりも第１の実装面Ｓ２１側に位置させることができる。なおこれに限られず、第２の樹脂層２１２を第１の樹脂層２１１よりも厚く形成することで、可撓性配線基材１１を第１の実装面２１側に近づけるようにしてもよい。
＜第３の実施形態＞
図７は、本発明の第３の実施形態に係る回路基板の構成を示す概略側断面図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
本実施形態の回路基板３００は、第１の基板本体１０と、第２の基板本体２０とを有する点で第１の実施形態と共通するが、第２の基板本体２０に補強部材２７０をコアとして有する多層基板２７が埋設されている点で、第１の実施形態と異なる。
補強部材２７０は、層間接続部２２３形成用の貫通孔２７０ａやキャビティ２７０ｂを有する矩形の板材で構成され、第１の実施形態と同様に、第１の端部１１ａの収容部２１３に収容される。キャビティ２７０ｂには第１の絶縁材２４１が充填されるが、キャビティ２７０内に電子部品が収容されてもよい。電子部品の種類は特に限定されず、典型的には、コンデンサ、インダクタ、抵抗等のチップ型部品が用いられるが、勿論これ以外にもＩＣ等の半導体チップや、各種センサ部品が採用可能である。
補強部材２７０の両面は第１の絶縁材２４１で被覆されており、第１の絶縁材２４１の上には、回路部２２（第１及び第２の配線層２２１，２２２）に電気的に接続される第３の配線層２２４が設けられている。第３の配線層２２４は、所定形状にパターニングされた銅などの金属膜で構成されており、補強部材２７０の貫通孔を介して各面の間を接続する層間接続部を構成する。
本実施形態の回路基板３００においても、補強部材２７０は、補強部１２の第２の実装面Ｓ２２よりも第１の実装面Ｓ２１に近づけて配置される。さらに第２の実施形態と同様に、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａが補強部１２の第１の実装面Ｓ２１側に近づけて配置される。
以上のように構成される本実施形態の回路基板３００によれば、上述の第１及び第２の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。特に本実施形態によれば、第２の基板本体２０の内部に多層基板２７が埋設されるため、第２の基板本体２０の高機能化及び高密度実装化を図ることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば以上の実施形態では、第２の基板本体２０及び補強部材２３の平面形状がいずれも矩形状に形成されたが、これに限られず、矩形以外の多角形、円形その他の幾何学的形状に形成されてもよい。
補強部１２を構成する補強部材２３は、金属製の板状部材に限られず、金属製の枠状部材で構成されてもよい。この場合、回路基板として、当該補強部材の中空部（キャビティ）に電子部品が収容された素子内蔵基板を構成することができる。
以上の実施形態では、可撓性配線基材１１の第２の端部１１ｂに制御基板３０が設けられたが、これに代えて、コネクタ等のコンタクト部品が設けられてもよい。
１０…第１の基板本体
１１…可撓性配線基材
１２…補強部
２０…第２の基板本体
２２…回路部
２３…補強部材
４１…撮像素子
３０…制御基板
１００，２００…回路基板
２１１…第１の樹脂層
２１２…第２の樹脂層
２１３…収容部
２３３…第３の樹脂層
Ｓ１１…第１の主面
Ｓ１２…第２の主面
Ｓ２１…第１の実装面
Ｓ２２…第２の実装面

Claims (7)

  1. 厚さ方向に直交する第１の主面および第２の主面を有する第１の端部と、前記第１の端部とは反対側の第２の端部とを有する可撓性配線基材と、
    前記第１の主面を選択的に被覆する第１の樹脂層と、前記第２の主面を選択的に被覆する第２の樹脂層と、前記第１の樹脂層に設けられ前記可撓性配線基材に電気的に接続される第１の配線層を有する第１の実装面と、前記第２の樹脂層に設けられ前記可撓性配線基材に電気的に接続される第２の配線層を有する第２の実装面と、前記第１の端部に埋設され、前記第２の実装面よりも前記第１の実装面に近づけて配置された金属製の板状または枠状の補強部材と、を有する補強部と
    を具備する回路基板。
  2. 請求項１に記載の回路基板であって、
    前記補強部材は、前記可撓性配線基材よりも小さい厚みを有する
    回路基板。
  3. 請求項１又は２に記載の回路基板であって、
    前記第１の端部は、有底又は無底の凹部を有し、
    前記補強部材は、前記凹部に配置される
    回路基板。
  4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の回路基板であって、
    前記補強部材は、前記第１の配線層と電気的に接続される
    回路基板。
  5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の回路基板であって、
    前記補強部は、前記補強部材と前記第２の樹脂層との間に設けられ前記第２の樹脂層よりも熱膨張係数が小さい樹脂材料で構成された第３の樹脂層をさらに有する
    回路基板。
  6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の回路基板であって、
    前記第１の実装面に搭載され、前記第１の配線層と電気的に接続される撮像素子をさらに具備する
    回路基板。
  7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の回路基板であって、
    前記第１の端部は、前記第２の実装面よりも前記第１の実装面に近づけて配置される
    回路基板。
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