JP5010681B2 - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、実装面積が互いに異なる複数の基板を組み合わせて形成された配線基板とその製造方法に関する。
電子機器の中には、小型化及び軽量化が望ましいものがある。電子機器の中でも携帯電話は、小型化及び軽量化に加えて薄型化も期待される。そして携帯電話に使用される配線基板も小型化、軽量化及び薄型化が期待される。
ところが、配線基板を薄型化等すると、配線基板の剛性が不足する。そこで例えば特許文献1に配線基板の剛性の不足を解消する技術が開示されている。この技術は、フレキシブル基板の一部に延長部を設けて、その延長部を折り返すことで形成された補強部を有する配線基板である。
しかし、この技術では、延長部にある導体パターンまで折り返すものであるため、延長部を折り返すことで導体パターンを断線させる場合がある。また、フレキシブル基板を用いているために配線基板の製造コストが高くなるという問題がある。そのため、フレキシブル基板ではなくてリジッド基板を用い、一部の基板の厚さを増すことで補強部を設ける配線基板も考えられる。しかしながら、この技術では配線基板を落下等させた場合に、配線基板に衝撃が伝わり、電子部品間を接続している配線が断裂する場合がある。
一方で、電子機器の配線構造は高い自由度が求められる。そこで、配線構造の高い自由度を得ることができる技術が、例えば、特許文献2に記載される。この文献は、第1基板と、第1基板に積層された第2基板と、を備え、第2基板の輪郭は第1基板の輪郭と異なるプリント基板を開示する。
しかし、特許文献2に開示された技術でも、プリント基板が落下等の衝撃を受けた場合に、プリント基板に衝撃が伝わることで、電子部品間を接続する配線が断裂する場合がある。
特開平5−152693号公報 WO05/029934
本発明は、上記の問題点を解決するものである。すなわち、配線基板が落下等の衝撃を受けた場合でも、配線基板に実装された電子部品間を接続する配線の断裂が起こりにくい配線基板と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、この発明の第1の観点に係る配線基板は、
第1基板と、
前記第1基板より実装面積が小さい第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられているベース基板と、を積層して構成され、
一端部が、他端部よりも薄く形成され、
前記第1基板と前記第2基板の少なくともいずれか一つにヴィアを有するとともに、
前記ベース基板は、前記第1基板にのみ接合する部分の厚さが、前記第1基板と前記第2基板とに挟持された部分の厚さよりも小さい、ことにある。
また、上記目的を達成するため、この発明の第2の観点に係る配線基板は、
第1基板と、
前記第1基板より実装面積が小さい第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられているベース基板と、を積層して構成され、
一端部が、他端部よりも薄く形成され、
前記第1基板と前記第2基板の少なくともいずれか一つにヴィアを有するとともに、
前記ベース基板は、前記第1基板にのみ接合する部分が、不連続的に設けられている、ことにある。
また、上記目的を達成するため、この発明の第3の観点に係る配線基板の製造方法は、
この発明の第1の観点に係る配線基板を製造する方法であって、
コア、第1絶縁層、及び第2絶縁層を準備する工程と、
前記コアの一方の面に前記第1絶縁層を、他方の面に前記第2絶縁層を、それぞれ積層する工程と、
前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層の少なくとも一方に、ヴィアを作成するヴィア作成工程と、
前記積層された前記第1絶縁層、前記第2絶縁層、及び前記コアをカットして、その一端部を他端部よりも薄く形成し、該一端部において前記コアを露出させる工程と、
前記一端部において露出した前記コアを薄くする工程と、
を含む、ものである。
また、上記目的を達成するため、この発明の第4の観点に係る配線基板の製造方法は、
この発明の第2の観点に係る配線基板を製造する方法であって、
コア、第1絶縁層、及び第2絶縁層を準備する工程と、
前記コアの一方の面に前記第1絶縁層を、他方の面に前記第2絶縁層を、それぞれ積層する工程と、
前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層の少なくとも一方に、ヴィアを作成するヴィア作成工程と、
前記積層された前記第1絶縁層、前記第2絶縁層、及び前記コアをカットして、その一端部を他端部よりも薄く形成し、該一端部において前記コアを露出させる工程と、
前記一端部において露出した前記コアを不連続に形成する工程と、
を含む、配線基板の製造方法。
本発明によれば、配線基板が落下等の衝撃を受けた場合でも、配線基板に実装された電子部品間を接続する配線の断裂が起こりにくい。
本発明の一実施の形態に係る配線基板の側面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の平面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板を説明する図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。 本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。
符号の説明
1 第1基板
2 第2基板
3 ベース基板
7 キーパッド
8 電子チップ
9 半田
10 金パッド
13 多数層部
14 少数層部
19 本発明に係る配線基板
44 ヴィア
51 銅箔
52 ダミーコア
54 銅箔
55 コア
61 銅箔
62 プリプレグ
63 スルーホール
71 銅箔
72 エポキシ樹脂
81 エポキシ樹脂
82 銅箔
83 ソルダーレジスト
91 金メッキ
92 電子部品
(本発明の具体的一実施態様における配線基板の第1の実施の形態)
以下、図面を参照しながら本発明の具体的一実施態様における配線基板の実施の形態について説明する。
図1Aに示すように、本発明の具体的一実施態様における配線基板19は、一端部と他端部とで厚みが異なっており、厚みの異なる部分の層数は、厚みが薄い部分の層数と異なる。即ち、配線基板19は、厚い多数(multi)層部13と相対的に薄い少数層部14とを備えている。多数層部13は、第1基板1と第2基板2の2つの層が積層されて形成されており、少数層部14は、多数層部13から延設された第1基板1が存在する。
図1A、1Bに示すように、第1基板1と第2基板2とは、同一の幅と異なる長さを有し、第1基板1の一方の端部と第2基板2の一方の端部とは、そろえて配列している。第1基板1の厚みは、中央部の厚みである第1基板1とベース基板3と第2基板2との合計の厚みよりも薄い。同様に、第2基板2の厚みは、中央部の厚みより薄い。ベース基板3の厚みは、中央部の厚みより薄い。第1基板1と第2基板2は、それぞれ、エポキシ樹脂等の非可撓性基材で構成されている。
第1基板1及び第2基板2の表面(実装面)には、電子部品を接続するための接続パッドが形成され、第1基板1及び第2基板2の表面(実装面)及び内部には、電気回路を構成する配線パターンが形成されている。
第1基板1と第2基板2の実装面には、電子部品7、8が配置され、必要に応じて接続パッドに接続されている。各電子部品7、8は、接続パッド、及び配線パターンを介して相互に接続されている。
配線基板19は、例えば、携帯電話装置の筐体内に配置される。この場合、少数層部14に配置される電子部品7は、例えば、キーボードのキーパッドから構成され、多数層部13に配置される電子部品8は、電子チップ、ICモジュール、機能部品などから構成される。また、多数層部13と少数層部14との段差部分には、例えば、薄型のバッテリが配置される。
次に、上記全体構成を有する配線基板19の詳細な構成を図2を参照して説明する。図示するように、第1基板1と第2基板2とは、ベース基板3を介して積層されている。ベース基板3は、その一端(図面左端)が第1基板1及び第2基板2と面一となるように配置されている。ベース基板3は、ガラスエポキシ樹脂等の硬度の高い物質から構成されている。ベース基板3は50〜100μm、望ましくは、100μm程度に構成される。
ベース基板3は、第1基板1にのみ接合する部分の厚さが、第1基板1と第2基板2とに挟持された部分の厚さよりも小さい。即ち、ベース基板3は、少数層部14に位置するところにある部分の厚さが、多数層部13に位置するところにある部分の厚みよりも小さい。本実施の形態では、少数層部14に位置するところにあるベース基板3の厚みは、多数層部13に位置するところにあるベース基板3の厚みの1/2である。なお、少数層部14に設けられているベース基板3の厚みは、多数層部13に設けられているベース基板3の厚みの0.2倍から0.5倍であることが望ましい。
第1基板1は、複数の絶縁層1a、1b、1cが積層された構造を有する。各絶縁層は、厚さ10μm〜60μm程度のエポキシ樹脂等から構成される。絶縁層1aの上面、エポキシ樹脂層1aと1bの間、絶縁層1bと1cの間、絶縁層1cの下面上には、配線パターン111a、111b、111c、111dがそれぞれ形成されている。各配線パターン111a、111b、111c、111dは、この回路基板内の必要箇所同士を電気的に接続する。
第2基板2も、厚さ10μm〜60μm程度の複数のエポキシ樹脂等から構成された絶縁層2a、2b、2cを積層した構造を有する。絶縁層2aの下面、エポキシ樹脂層2aと2bの間、絶縁層2bと2cの間、絶縁層2cの上面には、配線パターン211a、211b、211c、211dがそれぞれ形成されている。各配線パターン211a、211b、211c、211dは、この回路基板内の必要箇所同士を電気的に接続する。
キーパッド7は、少数層部14の表面に形成された導体パターン上に配置されている。また、電子チップ8は、半田9により、接続パッド10を介して配線パターンやビルドアップヴィア4に固定及び接続されている。半田9はSn/Ag/Cuを使用した。
さらに、ベース基板3を貫通し、さらに第1基板1及び第2基板2を貫通し、第1基板1の配線パターン111aと第2基板2の配線パターン211dとを接続するスルーホール63が設けられている。スルーホール63は内面がメッキされ配線パターン間を電気的に接続している。メッキされたスルーホール63の内側にはエポキシ樹脂等の樹脂が充填されていても良い。
第1基板1及び第2基板2には複数のビルドアップヴィア4が設けられている。ビルドアップヴィア4は、各絶縁層1a〜1c、2a〜2cに形成されたヴィア44をスタックして構成される。ビルドアップヴィア4は、配線パターン111a〜111dの必要箇所同士を接続し、また、配線パターン211a〜211dの必要箇所同士を接続する。ビルドアップヴィア4を形成する各ヴィア44の内面には、銅メッキ等で形成された導体層が形成されている。図3に示すように、各ヴィア44内には銅等の導体が充填されている。なお、図4に示すように、ヴィア44内にエポキシ樹脂等の樹脂が充填されていてもよい。
上記構成を有する配線基板19は、例えば、キーパッド7の操作信号をビルドアップヴィア4や配線パターン111a〜111d、スルーホール63を介してICチップに伝達するなど、ICチップによりこれを処理し、各種の信号処理を行うことができる。
また、上述のように、配線基板19は、多数層部13と少数層部14とから構成され、段差を有する。そして少数層部14の下部には携帯電話の電池等の体積が大きい部品を配置できる。
ベース基板3はガラスエポキシ樹脂等のように高い剛性を有する材料から構成される。多数層部13は、相対的に厚みがあるベース基板3が存在するために、少数層部14と比較して、高い剛性を有する。一方、少数層部14は多数層部13と比較して相対的に軟性を有する。このため、配置する電子部品が必要とする信頼度に応じた配置が可能となる。
また、電子機器を落下させて、配線基板19に衝撃等が加わった場合、少数層部14は多数層部13と比較して相対的に軟性を有するから、図5で、矢印37に示すように少数層部14は振動する。そして少数層部14の部分が振動するから、落下等の衝撃が振動の運動エネルギーに変換されることで、衝撃が吸収される。その結果、配線基板19に実装されている電子部品間を接続する配線の断裂を起こりにくくすることができる。
また、ビルドアップヴィア4は複数のヴィア44が積層されたスタックドヴィアから構成される。このようなスタック状の層間接続構造にすることで、配線長を短くすることができ、大電力が必要な電子部品の実装に適したものになる。
さらに、ビルドアップヴィア4はある程度の可動性を有している。そのため、電子機器を落下させて、例えば、配線基板19に衝撃が加わったとしても、図6で、矢印38、39に示すように、ビルドアップヴィア4が撓むことで、ビルドアップヴィア4が衝撃を吸収できる。その結果、配線基板19に実装されている電子部品間を接続する配線の断裂を起こりにくくすることができる。
また、ベース基板3を貫通するスルーホール63が設けられ、このスルーホール63の内面がメッキされている(あるいは、樹脂が充填されている)。このため、図2に示すように、配線基板に基板の水平方向からせん断力Fsがかかったとしても、スルーホール63がせん断力に対抗力Faで対抗し、第1の基板1と第2の基板2とがずれる事態を防止できる。
また、ベース基板3の少数層部14にのみ接合する部分が、配線基板19のそりを防止する。多数層部13は多層構造であるため、少数層部14と比較して剛性を有する。そのため多数層部13にそりは生じにくい。一方、少数層部14は多数層部13と比較して軟性を有する。そのため少数層部14にそりが生じるおそれがある。しかし、少数層部14の下方向には厚みが薄いベース基板3が接合している。この厚みが薄いベース基板3が少数層部14を支える。だから少数層部14にそりが発生することを起こりにくくすることができる。
(本発明の具体的一実施態様における配線基板の製造方法)
以下に本発明に係る配線基板19を製造する方法を説明する。
まず、図7Aに示すように、ベース基板3として機能するコア55を用意する。コア55は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の高硬度の材料から形成される。コア55の両面には銅箔54を配置する。
次に、図7Bに示すように、銅箔54をパターニングして、配線パターンを構成する導体パターン111d、211aを形成する。
次に、図7Cに示すように、コア55の上下にプリプレグ62a、62bを積層する。なお、プリプレグ62a、62bとしては、ローフローのエポキシ樹脂が浸侵されたローフロープリプレグが望ましい。続いて、プリプレグ62aと62bの表面に銅箔61を配置する。
次に、図7Dに示すように、図7Cで示された積層体を加圧プレスする。加圧プレスは例えば水圧によるハイドロプレス装置を用いて、温度摂氏200度、圧力40kgf、加圧時間3時間の条件で行う。これにより、プリプレグから樹脂が漏出し、プリプレグとコアとを一体化する。なお、加圧プレスは、ハイドロプレスの代わりに、真空プレスを行うことができる。真空プレスを行うことで絶縁層を構成する樹脂に気泡が混入することを防止できる。真空プレスは例えば1時間にわたって実施される。加熱のピーク温度は例えば175℃に設定される。真空プレスの圧力は例えば3.90×10[Pa]に設定される。
次に、図7Eに示すように、銅箔61を必要以外の部分を除去することで、内層パターンを形成する。
次に、図7Fに示すように、さらにエポキシ樹脂72を積層させて、内層を形成する。エポキシ樹脂72の両面には銅箔71が設けられている。
次に、図7Gに示すように、ヴィア44が形成される。即ち、絶縁性樹脂であるエポキシ樹脂72に、ヴィアホール作成用の開口を設ける。この開口は、レーザ照射によって形成できる。そして、レーザ照射によって形成された開口の側面及び底面に残留する樹脂残滓を除去するために、デスミア処理を行う。このデスミア処理は、酸素プラズマ放電処理、コロナ放電処理、紫外線レーザ処理またはエキシマレーザ処理等によって行なう。レーザ照射により形成された開口には導電性物質が充填されて、充填ヴィアホールが形成される。導電性物質としては、導電性ペーストや電解メッキ処理によって形成される金属メッキが好適である。例えばヴィア44は銅メッキなどにより導体で充填される。充填ヴィアホールの作成工程をシンプルにして、製造コストを低減させ、歩留まりを向上させるためには、導電性ペーストの充填が好ましい。例えば導電性ペースト(例えば、導電粒子入り熱硬化樹脂)をスクリーン印刷などで印刷し、これをヴィア44内に充填し、硬化させることも可能である。ヴィア44の内部を同一の導電性ペースト材料で充填することで、ヴィア44の熱応力がかかった際の接続信頼性を向上させることができる。一方、接続信頼性の点では電解メッキ処理によって形成される金属メッキが好ましい。特に電解銅メッキが好適である。
次に、図7Hに示すように、銅箔71を必要以外の部分を除去することで、内層パターンを形成する。
次に、図7Iに示すように、さらに、内層形成及びヴィア形成をした後、エポキシ樹脂81を積層させて、外層を形成する。エポキシ樹脂81の両面には銅箔82が設けられている。ここでは樹脂付き銅箔シート(Resin Cupper Film; RCF)を配置して、プレスすることができる。
次に、図7Jに示すように、RCFにヴィアを形成する。さらに、図7Iで示された積層体に、ドリルで孔を開ける。孔は、ベース基板、及び、ベース基板の両側に設けられた絶縁層を貫通する。これにより、スルーホール63が設けられる。続いて、銅メッキなどにより、ヴィア内及びスルーホール63内に導体を充填する。また、必要に応じて、表面の銅箔をパターニングし、導体パターンを形成する。
次に、図7Kに示すように、スルーホール63内にエポキシ樹脂が充填される。そして、銅箔82を必要以外の部分を除去することで、外層パターンを形成する。
次に、図7Lに示すように、ソルダーレジスト83を設ける。ここでソルダーレジストとは耐熱性被覆材料のことで半田塗布の際にこの部分に半田が付着しないようにカバーするためのものである。ソルダーレジストの種類としては光硬化性ソルダーレジストや熱硬化性ソルダーレジストを用いることができる。塗布方法はスクリーン印刷法やカーテンコート法を使用できる。
次に、図7Mに示すように、外層パターンを保護するために化学メッキにより、金メッキ91を行う。なお、化学メッキ以外にも溶融メッキ、電気メッキなどの方法を用いることも可能である。さらには、金メッキ以外にも合金メッキを用いることも可能である。
次に、図7Nに矢印41で示すように、レーザ加工装置から、レーザ光、例えば、COレーザを照射して、絶縁層及び樹脂付き銅箔シート(RCF)をカットする。
さらに、図7Oに矢印42で示すように、レーザ加工装置から、レーザ光を照射して、ベース基板3の第1基板1にのみ接合する部分の厚さを薄く切削する。また、矢印42で示す切削により、第1基板1と、第1基板1より実装面積が小さい第2基板2と、が得られる。なお、図7Oに示すように、電子部品92の実装も行われる。この電子部品92は、電子チップ8やキーパッド7である。
そして、図7Pに示すように、配線基板19Aと配線基板19Bと切り離して使用する。このように、一枚のコア55にエポキシ樹脂を積層していき、レーザでカットすることで、一枚のコアから二つの配線基板19Aと19Bを得ることができるから、効率的に配線基板を製造することができる。
(本発明の具体的一実施態様における配線基板の第2の実施の形態)
以下に、図8に示すように、本発明の第2の実施の形態に係る配線基板を説明する。第2の実施の形態では、ベース基板3の第1基板1にのみ接合する部分が、不連続的に設けられている。即ち、ベース基板3の少数層部14の下に位置する部分が、不連続的に設けられている。
少数層部14では、ベース基板3が不連続的に設けられているから、少数層部14は多数層部13と比較して軟性を有する。少数層部14は軟性を有するから、少数層部14は振動する。そして少数層部14が振動するから、衝撃が振動の運動エネルギーに変換されることで、衝撃が吸収される。その結果、少数層部14を形成する第1基板1に実装されている電子部品の接続の信頼性が向上する。
第2の実施の形態に係る配線基板を製造する方法は、図7A〜7Nまで、第1の実施の形態に係る配線基板の製造方法と共通であり、図7Oの代わり図9に示すように、レーザ照射43で、ベース基板3を不連続的に切削する。
(本発明の具体的一実施態様における配線基板の第3の実施の形態)
また、第1の実施の形態では、ベース基板3はガラスエポキシ樹脂で形成された。しかし、図10及び図11に示すように、第3の実施の形態では、ベース基板3は、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成されている。第1基板1及び第2基板2は、可撓性樹脂を含んで構成される。このように構成すれば、ベース基板3が、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んでいるから、耐屈曲性を向上させることができる。
無機繊維に樹脂を含浸した基材は、プリプレグを硬化して作成される。プリプレグは、エポキシ樹脂を無機繊維であるガラスクロスに含侵させた後、予め樹脂を熱硬化させて、硬化度を進めておくことで作成する。プリプレグを作成する樹脂はローフロー特性を有することが望ましい。もっとも通常のフロー特性を有するものでも使用することができる。また、プリプレグは、無機繊維であるガラスクロスにエポキシ樹脂を含侵させる量を減らすことによっても作成できる。
無機繊維としてはガラスクロスに限定されるものではなく、例えばアルミナ繊維、炭素繊維(カーボンファイバー)、炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素繊維等を用いることも可能である。
第3の実施の形態に係る配線基板を製造する方法は、図7Aにおいて、コア55を形成する材料として、無機繊維に樹脂を含浸した基材を用いる。また、図7C、図7F、図7Iで積層される樹脂として可撓性樹脂を用いる。他は、第1の実施の形態若しくは第2の実施の形態に係る配線基板の製造方法と共通である。
(本発明の具体的一実施態様における配線基板の第4の実施の形態)
上述の第1の実施の形態では、ベース基板3は、ガラスエポキシ樹脂で構成された。そして、第1基板1及び第2基板2は、エポキシ樹脂で構成された。もっとも、ベース基板3の材質と、第1基板1及び第2基板2の材質と、の組み合わせはこれに限定されない。図12及び図13に示されるように、第4の実施の形態では、ベース基板3は、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成され、第1基板1及び第2基板2は、無機フィラー配合樹脂を含んで構成されている。このように構成すれば、ベース基板3が、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んでいるから、耐屈曲性を向上させることができる。そのため、携帯電話等の電子機器が落下等の衝撃を受けた場合でも、配線基板に実装された電子部品間を接続する配線の断絶を起こりにくくすることができる。
無機フィラー配合樹脂は、エポキシ樹脂にシリカフィラーやガラスフィラーを配合して作成できる。エポキシ樹脂に加えて、若しくは、エポキシ樹脂以外にも、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリレートを用いることができる。
シリカフィラーとしては、溶融シリカ(SiO)、結晶シリカ(SiO)などを用いることができる。またガラスフィラーとしては、酸化アルミニウム(Al)、酸化マグネシウム(MgO)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)等を用いることができる。さらに、無機フィラーとしてはシリカフィラーやガラスフィラーに限定されるものではなく、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、水酸化マグネシウム等を用いることができる。
第4の実施の形態に係る配線基板を製造する方法は、図7Aにおいて、コア55を形成する材料として、無機繊維に樹脂を含浸した基材を用いる。また、図7C、図7F、図7Iで積層される樹脂として無機フィラー配合樹脂を用いる。他は、第1の実施の形態若しくは第2の実施の形態に係る配線基板の製造方法と共通である。
(本発明の具体的一実施態様における配線基板の第5の実施の形態)
上述の第1の実施の形態では、ベース基板3は、ガラスエポキシ樹脂で構成された。そして、第1基板1及び第2基板2は、エポキシ樹脂で構成された。もっとも、ベース基板3の材質と、第1基板1及び第2基板2の材質と、の組み合わせはこれに限定されない。図14及び図15に示されるように、第5の実施の形態では、ベース基板3は、無機フィラー配合樹脂を含んで構成され、第1基板1及び第2基板2は、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成されている。このように構成すれば、第1基板1と第2基板2の少なくともいずれか一つが無機繊維で補強されているから、耐屈曲性を向上させることができる。そのため、携帯電話等の電子機器が落下等の衝撃を受けた場合でも、配線基板に実装された電子部品間を接続する配線の断絶を起こりにくくすることができる。
上述した無機繊維や無機フィラー等の無機材料は、有機材料である樹脂と比較して、熱膨張率が小さく、伸縮が小さい。このため、無機繊維や無機フィラー等の無機材料が配合されている場合は、接続ランドの位置ずれを小さくすることができる。
第5の実施の形態に係る配線基板を製造する方法は、図7Aにおいて、コア55を形成する材料として、無機フィラー配合樹脂を用いる。また、図7C、図7F、図7Iで積層される材料として無機繊維に樹脂を含浸した基材を用いる。他は、第1の実施の形態若しくは第2の実施の形態に係る配線基板の製造方法と共通である。
(本発明におけるその他の実施の態様)
上述の実施の形態では、第1基板1の一方の端部と第2基板2の一方の端部とは、そろえて配列していた。もっとも、このような実施形態に限定されない。図16Aに示されるように、第2基板2の一方の端部が、第1基板1の一方の端部よりも突出していても良い。ここでは、第2基板2の厚みは、中央部の厚みよりも薄い。同様に、第1基板1の厚みは、中央部の厚みより薄い。ベース基板3の厚みは、中央部の厚みより薄い。
また、図16Bに示されるように、第1基板1の一方の端部が、第2基板2の一方の端部よりも突出していても良い。ここでは、第1基板1の厚みは、中央部の厚みよりも薄い。同様に、第2基板2の厚みは、中央部の厚みより薄い。ベース基板3の厚みは、中央部の厚みより薄い。
また、本発明の第1の実施の形態に係る配線基板は、第1基板1と第2基板2は、長方形の輪郭を有する層状構造であった。もっともこれに限定されるわけではなく、円形、六角形、八角形等の輪郭を有する層状構造であることも可能である。
また、第1の実施の形態では、第1基板1及び第2基板2をエポキシ樹脂で構成した。もっともこれに限定されない。第1基板1及び第2基板2は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリレート等で構成できる。また、第1基板1及び第2基板2をエポキシ樹脂で構成する場合でも、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂などを使用できる。
第1の実施の形態では、半田9としてSn/Ag/Cuを使用した。もっともこれに限定されない。半田9としては、アンチモン、すず、鉛、インジウム、銅などからなる半田を用いることができる。また、Sn/Sb、Sn/Ag、Sn/Pb、Sb/Cu等の共晶金属をも用いることができる。これらの共晶金属の中でも、基板への悪影響を与えることがないようにするために、融点が250℃以下の比較的に低融点のものを用いることが望ましい。
また、第1基板1は単層で構成する必要はなく、複数層で構成することも可能である。即ち、第1基板1を下層絶縁層と上層絶縁層とで構成することも可能である。ここで下層絶縁層とはベース基板3近くに設けられた絶縁層である。上層絶縁層とは配線基板の外側表面に設けられた絶縁層である。さらに、第1基板1を下層絶縁層と上層絶縁層とそれらの中間にある中間絶縁層とで構成することも可能である。中間絶縁層は複数の層とすることも可能である。第1の実施の形態では、下層絶縁層がエポキシ樹脂層1cに、中間絶縁層がエポキシ樹脂層1bに、上層絶縁層がエポキシ樹脂層1aにあたる。
また、第2基板についても単層で構成する必要はなく、複数層で構成することも可能である。そして、第2基板2を下層絶縁層と上層絶縁層とで構成することも可能である。さらに、第2基板2を下層絶縁層と上層絶縁層とそれらの中間にある中間絶縁層とで構成することも可能である。第1の実施の形態では、下層絶縁層がエポキシ樹脂層2aに、中間絶縁層がエポキシ樹脂層2bに、上層絶縁層がエポキシ樹脂層2cにあたる。上層絶縁層上と下層絶縁層上とに導体パターンを設けることができる。そして、これらの導体パターン同士をヴィア44で接続することが可能である。
本発明は、電子部品を実装可能な配線基板、具体的には小型電子機器に電子部品を実装可能な配線基板として用いることが可能である。

Claims (48)

  1. 第1基板(1)と、
    前記第1基板(1)より実装面積が小さい第2基板(2)と、
    前記第1基板(1)と前記第2基板(2)との間に設けられているベース基板(3)と、を積層して構成され、
    一端部(14)が、他端部(13)よりも薄く形成され、
    前記第1基板(1)と前記第2基板(2)の少なくともいずれか一つにヴィア(44)を有するとともに、
    前記ベース基板(3)は、前記第1基板(1)にのみ接合する部分の厚さが、前記第1基板(1)と前記第2基板(2)とに挟持された部分の厚さよりも小さい、配線基板(19)。
  2. 前記ベース基板(3)は、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成され、
    前記第1基板(1)は、無機フィラー配合樹脂と可撓性樹脂の少なくともいずれか一つを含んで構成され、
    前記第2基板(2)は、無機フィラー配合樹脂と可撓性樹脂の少なくともいずれか一つを含んで構成される、
    ことを特徴とする請求項1記載の配線基板(19)。
  3. 前記無機繊維はガラスクロスを含有することを特徴とする請求項記載の配線基板(19)。
  4. 前記無機フィラーは、シリカフィラーとガラスフィラーの少なくともいずれか一つを含有することを特徴とする請求項2又は3記載の配線基板(19)。
  5. 前記ベース基板(3)は、無機フィラー配合樹脂を含んで構成され、
    前記第1基板(1)と前記第2基板(2)の少なくともいずれか一つは、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成される、
    ことを特徴とする請求項1記載の配線基板(19)。
  6. 前記無機繊維はガラスクロスを含有することを特徴とする請求項記載の配線基板(9)。
  7. 前記無機フィラーは、シリカフィラーとガラスフィラーの少なくともいずれか一つを含有することを特徴とする請求項5又は6記載の配線基板(19)。
  8. 前記第1基板(1)上に導体パターンが形成され、
    前記第2基板(2)上に導体パターンが形成され、
    前記第1基板(1)上の導体パターンと、前記第2基板(2)上の導体パターンと、がスルーホール(63)によって接続されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項記載の配線基板(19)。
  9. 前記ヴィア(44)の内面にはメッキで形成された導体層が形成され、
    前記ヴィア(44)は、金属で充填されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項記載の配線基板(19)。
  10. 前記ヴィア(44)の内面にはメッキで形成された導体層が形成され、
    前記ヴィア(44)は、樹脂で充填されていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項記載の配線基板(19)。
  11. 前記第1基板(1)は、下層絶縁層と上層絶縁層とを有して構成され、
    前記第2基板(2)は、下層絶縁層と上層絶縁層とを有して構成されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項記載の配線基板(19)。
  12. 前記上層絶縁層上に導体パターンが形成され、
    前記下層絶縁層上に導体パターンが形成され、
    前記上層絶縁層上の導体パターンと、前記下層絶縁層上の導体パターンと、がヴィア(44)によって接続されていることを特徴とする請求項11記載の配線基板(19)。
  13. 第1基板(1)と、
    前記第1基板(1)より実装面積が小さい第2基板(2)と、
    前記第1基板(1)と前記第2基板(2)との間に設けられているベース基板(3)と、を積層して構成され、
    一端部(14)が、他端部(13)よりも薄く形成され、
    前記第1基板(1)と前記第2基板(2)の少なくともいずれか一つにヴィア(44)を有するとともに、
    前記ベース基板(3)は、前記第1基板(1)にのみ接合する部分が、不連続的に設けられている、配線基板(19)。
  14. 前記ベース基板(3)は、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成され、
    前記第1基板(1)は、無機フィラー配合樹脂と可撓性樹脂の少なくともいずれか一つを含んで構成され、
    前記第2基板(2)は、無機フィラー配合樹脂と可撓性樹脂の少なくともいずれか一つを含んで構成される、
    ことを特徴とする請求項13記載の配線基板(19)。
  15. 前記無機繊維はガラスクロスを含有することを特徴とする請求項14記載の配線基板(19)。
  16. 前記無機フィラーは、シリカフィラーとガラスフィラーの少なくともいずれか一つを含有することを特徴とする請求項14又は15記載の配線基板(19)。
  17. 前記ベース基板(3)は、無機フィラー配合樹脂を含んで構成され、
    前記第1基板(1)と前記第2基板(2)の少なくともいずれか一つは、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成される、
    ことを特徴とする請求項13記載の配線基板(19)。
  18. 前記無機繊維はガラスクロスを含有することを特徴とする請求項17記載の配線基板(9)。
  19. 前記無機フィラーは、シリカフィラーとガラスフィラーの少なくともいずれか一つを含有することを特徴とする請求項17又は18記載の配線基板(19)。
  20. 前記第1基板(1)上に導体パターンが形成され、
    前記第2基板(2)上に導体パターンが形成され、
    前記第1基板(1)上の導体パターンと、前記第2基板(2)上の導体パターンと、がスルーホール(63)によって接続されていることを特徴とする請求項13乃至19のいずれか一項記載の配線基板(19)。
  21. 前記ヴィア(44)の内面にはメッキで形成された導体層が形成され、
    前記ヴィア(44)は、金属で充填されていることを特徴とする請求項13乃至20のいずれか一項記載の配線基板(19)。
  22. 前記ヴィア(44)の内面にはメッキで形成された導体層が形成され、
    前記ヴィア(44)は、樹脂で充填されていることを特徴とする請求項13乃至20のいずれか一項記載の配線基板(19)。
  23. 前記第1基板(1)は、下層絶縁層と上層絶縁層とを有して構成され、
    前記第2基板(2)は、下層絶縁層と上層絶縁層とを有して構成されることを特徴とする請求項13乃至22のいずれか一項記載の配線基板(19)。
  24. 前記上層絶縁層上に導体パターンが形成され、
    前記下層絶縁層上に導体パターンが形成され、
    前記上層絶縁層上の導体パターンと、前記下層絶縁層上の導体パターンと、がヴィア(44)によって接続されていることを特徴とする請求項23記載の配線基板(19)。
  25. 請求項1乃至12のいずれか一項記載の配線基板を製造する方法であって、
    コア(55)、第1絶縁層(62a、72、81)、及び第2絶縁層(62b、72、81)を準備する工程と、
    前記コア(55)の一方の面に前記第1絶縁層(62a、72、81)を、他方の面に前記第2絶縁層(62b、72、81)を、それぞれ積層する工程と、
    前記第1絶縁層(62a、72、81)及び前記第2絶縁層(62b、72、81)の少なくとも一方に、ヴィア(44)を作成するヴィア作成工程と、
    前記積層された前記第1絶縁層(62a、72、81)、前記第2絶縁層(62b、72、81)、及び前記コア(55)をカットして、その一端部を他端部よりも薄く形成し、該一端部において前記コア(55)を露出させる工程と、
    前記一端部において露出した前記コア(55)を薄くする工程と、
    を含む、配線基板の製造方法。
  26. 前記ベース基板(3)は、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成され、
    前記第1基板(1)は、無機フィラー配合樹脂と可撓性樹脂の少なくともいずれか一つを含んで構成され、
    前記第2基板(2)は、無機フィラー配合樹脂と可撓性樹脂の少なくともいずれか一つを含んで構成される、とする請求項25記載の配線基板の製造方法。
  27. 前記無機繊維はガラスクロスを含有することを特徴とする請求項26記載の配線基板の製造方法。
  28. 前記無機フィラーは、シリカフィラーとガラスフィラーの少なくともいずれか一つを含有することを特徴とする請求項26又は27記載の配線基板の製造方法。
  29. 前記ベース基板(3)は、無機フィラー配合樹脂を含んで構成され、
    前記第1基板(1)と前記第2基板(2)の少なくともいずれか一つは、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成される、ことを特徴とする請求項25記載の配線基板の製造方法。
  30. 前記無機繊維はガラスクロスを含有することを特徴とする請求項29記載の配線基板の製造方法。
  31. 前記無機フィラーは、シリカフィラーとガラスフィラーの少なくともいずれか一つを含有することを特徴とする請求項29又は30記載の配線基板の製造方法。
  32. 前記第1基板(1)上に導体パターンが形成され、
    前記第2基板(2)上に導体パターンが形成され、
    前記第1基板(1)上の導体パターンと、前記第2基板(2)上の導体パターンと、がスルーホール(63)によって接続されていることを特徴とする請求項25乃至31のいずれか一項記載の配線基板の製造方法。
  33. 前記ヴィア(44)の内面にはメッキで形成された導体層が形成され、
    前記ヴィア(44)は、金属で充填されていることを特徴とする請求項25乃至32のいずれか一項記載の配線基板の製造方法。
  34. 前記ヴィア(44)の内面にはメッキで形成された導体層が形成され、
    前記ヴィア(44)は、樹脂で充填されていることを特徴とする請求項25乃至32のいずれか一項記載の配線基板の製造方法。
  35. 前記第1基板(1)は、下層絶縁層と上層絶縁層とを有して構成され、
    前記第2基板(2)は、下層絶縁層と上層絶縁層とを有して構成されることを特徴とする請求項25乃至34のいずれか一項記載の配線基板の製造方法。
  36. 前記上層絶縁層上に導体パターンが形成され、
    前記下層絶縁層上に導体パターンが形成され、
    前記上層絶縁層上の導体パターンと、前記下層絶縁層上の導体パターンと、がヴィア(44)によって接続されていることを特徴とする請求項35記載の配線基板の製造方法。
  37. 請求項13乃至24のいずれか一項記載の配線基板を製造する方法であって、
    コア(55)、第1絶縁層(62a、72、81)、及び第2絶縁層(62b、72、81)を準備する工程と、
    前記コア(55)の一方の面に前記第1絶縁層(62a、72、81)を、他方の面に前記第2絶縁層(62b、72、81)を、それぞれ積層する工程と、
    前記第1絶縁層(62a、72、81)及び前記第2絶縁層(62b、72、81)の少なくとも一方に、ヴィア(44)を作成するヴィア作成工程と、
    前記積層された前記第1絶縁層(62a、72、81)、前記第2絶縁層(62b、72、81)、及び前記コア(55)をカットして、その一端部を他端部よりも薄く形成し、該一端部において前記コア(55)を露出させる工程と、
    前記一端部において露出した前記コア(55)を不連続に形成する工程と、
    を含む、配線基板の製造方法。
  38. 前記ベース基板(3)は、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成され、
    前記第1基板(1)は、無機フィラー配合樹脂と可撓性樹脂の少なくともいずれか一つを含んで構成され、
    前記第2基板(2)は、無機フィラー配合樹脂と可撓性樹脂の少なくともいずれか一つを含んで構成される、ことを特徴とする請求項37記載の配線基板の製造方法。
  39. 前記無機繊維はガラスクロスを含有することを特徴とする請求項38記載の配線基板の製造方法。
  40. 前記無機フィラーは、シリカフィラーとガラスフィラーの少なくともいずれか一つを含有することを特徴とする請求項38又は39記載の配線基板の製造方法。
  41. 前記ベース基板(3)は、無機フィラー配合樹脂を含んで構成され、
    前記第1基板(1)と前記第2基板(2)の少なくともいずれか一つは、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成される、ことを特徴とする請求項37記載の配線基板の製造方法。
  42. 前記無機繊維はガラスクロスを含有することを特徴とする請求項41記載の配線基板の製造方法。
  43. 前記無機フィラーは、シリカフィラーとガラスフィラーの少なくともいずれか一つを含有することを特徴とする請求項41又は42記載の配線基板の製造方法。
  44. 前記第1基板(1)上に導体パターンが形成され、
    前記第2基板(2)上に導体パターンが形成され、
    前記第1基板(1)上の導体パターンと、前記第2基板(2)上の導体パターンと、がスルーホール(63)によって接続されていることを特徴とする請求項37乃至43のいずれか一項記載の配線基板の製造方法。
  45. 前記ヴィア(44)の内面にはメッキで形成された導体層が形成され、
    前記ヴィア(44)は、金属で充填されていることを特徴とする請求項37乃至44のいずれか一項記載の配線基板の製造方法。
  46. 前記ヴィア(44)の内面にはメッキで形成された導体層が形成され、
    前記ヴィア(44)は、樹脂で充填されていることを特徴とする請求項37乃至44のいずれか一項記載の配線基板の製造方法。
  47. 前記第1基板(1)は、下層絶縁層と上層絶縁層とを有して構成され、
    前記第2基板(2)は、下層絶縁層と上層絶縁層とを有して構成されることを特徴とする請求項37乃至46のいずれか一項記載の配線基板の製造方法。
  48. 前記上層絶縁層上に導体パターンが形成され、
    前記下層絶縁層上に導体パターンが形成され、
    前記上層絶縁層上の導体パターンと、前記下層絶縁層上の導体パターンと、がヴィア(44)によって接続されていることを特徴とする請求項47記載の配線基板の製造方法。
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