JP5179326B2 - フレックスリジッドプリント配線板 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブルプリント配線板の表面に外層プリント配線板が部分的に重ねられた構造を有するフレックスリジッドプリント配線板に関する。

従来、フレックスリジッドプリント配線板は、例えば、次のようにして製造されている（特許文献１参照）。

まず、両面銅張りしたポリイミド樹脂等からなるフレキシブル基板材料の両側の銅箔を各々パターンエッチングして内層配線を形成し、単層のフレキシブルプリント配線板を作製する。この単層のフレキシブルプリント配線板の両面（内層配線が形成された面）全体に、ポリイミド樹脂等からなるカバーレイをそれぞれ熱圧着する。

また、ガラスクロス等の芯材にエポキシ樹脂等の樹脂を含浸乾燥させて得られるプリプレグの両側に銅箔等の金属箔を重ね、加熱加圧成形することによりリジッドな積層板を作製する。この積層板の両面の金属箔にエッチング処理を施すなどして外層配線を形成して、絶縁層の両側に外層配線を有するリジッドな外層プリント配線板を作製する。

このようにフレックスリジッドプリント配線板を作製する際、フレキシブルプリント配線板に対して外層プリント配線板を複数箇所に接合する。このため、フレックスリジッドプリント配線板にはフレキシブルプリント配線板に外層プリント配線板が積層している部位で構成される多層部と、フレキシブルプリント配線板に外層プリント配線板が積層していない部位で構成される可撓部とが形成される。これにより、フレックスリジッドプリント配線板は、可撓部で屈曲可能となると共に、多層部で電子部品を搭載可能となる。

ところで、近年の電子機器の小型化の要請に伴い、フレックスリジッドプリント配線板の薄型化が要請されている。

しかし、上記従来技術のようにカバーレイを介してフレキシブルプリント配線板と外層プリント配線板とを接合する場合は、フレックスリジッドプリント配線板の薄型化によって多層部の厚みが薄くなると、多層部に充分な剛性が付与されず、多層部における電子部品の搭載に支障をきたすなどの問題が生じてしまう。
特開平５−９５１９０号公報

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、可撓部に必要とされる屈曲性と、多層部に必要とされる剛性とを確保することができ、且つ薄型化が可能なフレックスリジッドプリント配線板を提供することを目的とする。

本発明に係るフレックスリジッドプリント配線板Ａは、フレキシブルプリント配線板１の表面に外層プリント配線板２が部分的に重ねられた構造を有し、前記フレキシブルプリント配線板１に前記外層プリント配線板２が積層している部位で構成される多層部３と、前記フレキシブルプリント配線板１に前記外層プリント配線板２が積層していない部位で構成される可撓部４とを備える。前記多層部３において前記フレキシブルプリント配線板１と前記外層プリント配線板２との間に第一の絶縁樹脂層５が介在し、前記可撓部４において前記フレキシブルプリント配線板１の表面に第二の絶縁樹脂層６が重ねられている。前記第一の絶縁樹脂層５が基材を含む樹脂組成物の硬化物で形成され、前記第二の絶縁樹脂層６が基材を含まない樹脂組成物の硬化物で形成されていることで、前記第一の絶縁樹脂層５の剛性は、前記第二の絶縁樹脂層６の剛性よりも高くなっている。且つ、前記第一の絶縁樹脂層５が、他の層を介することなく直接前記フレキシブルプリント配線板１及び前記外層プリント配線板２の表面に接合されている。

このため、本発明では、可撓部４においてフレキシブルプリント配線板１の表面が第二層６で保護されると共に、多層部３においてフレキシブルプリント配線板１と外層プリント配線板２とが第一層５を介して接合され、且つ第二層６によって可撓部４の良好な屈曲性が維持されると共に、第一層５によって多層部３全体に良好な剛性が付与される。

本発明によれば、カバーレイを用いることなく、フレックスプリント配線板の可撓部を第一の絶縁樹脂層で保護すると共に多層部において第二の絶縁樹脂を介してフレキシブルプリント配線板と外層プリント配線板とを接合することができて多層部の厚膜化を抑制し、フレックスプリント配線板全体の薄型化が可能になり、更にフレックスプリント配線板の可撓部に必要とされる屈曲性と、多層部に必要とされる剛性とを確保することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１に、フレキシブルプリント配線板１と外層プリント配線板２とで構成されるフレックスリジッドプリント配線板Ａの一例を示す。

フレキシブルプリント配線板１は、可撓性の高い絶縁性材料で形成されるフレキシブルな絶縁層７と、その両面に設けられた内層配線８とを備える。

絶縁層７は、例えばポリイミド樹脂、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂等の種々の可撓性の高い絶縁性材料で形成される。内層配線８は、例えば絶縁層７の両側に金属箔を熱圧着し、この金属箔にパターンエッチング処理を施すなどして形成される。前記金属箔としては銅箔等が使用される。このフレキシブルプリント配線板１には、両側の内層配線８間を導通するスルーホールが形成されていてもよい。

フレキシブルプリント配線板１における絶縁層７の厚みは適宜設定されるが、例えば１２〜１２０μｍの範囲とすることができる。また金属箔の厚みは適宜設定されるが、６〜３５μｍの範囲であることが好ましい。

外層プリント配線板２は、絶縁層９と、その両面に設けられた外層配線１０とを備える。

外層プリント配線板２を作製するにあたっては、例えばまずガラス繊維、有機繊維等で形成される織布や不織布等のシート状基材に、エポキシ樹脂組成物等の熱硬化性の樹脂組成物を含浸し、乾燥することでプリプレグを作製する。この一枚のプリプレグの両側に金属箔を重ね、或いは複数枚のプリプレグを重ねると共に両側の最外層に金属箔を重ねて積層物を構成する。この積層物に加熱加圧処理を施すことでプリプレグを熱硬化すると共に金属箔とプリプレグとを接合し、また複数枚のプリプレグが積層している場合にはプリプレグ同士も接合する。これによりプリプレグの硬化物から形成される絶縁層９の両面に金属箔が設けられた積層板が得られる。この積層板の両面の金属箔に対してパターンエッチング処理を施すなどして外層配線１０を形成することで、外層プリント配線板２が得られる。この外層プリント配線板２には、両側の外層配線１０間を導通するスルーホール１１が形成されていてもよい。

外層プリント配線板２の絶縁層９の厚みは適宜設定されるが、２０〜２００μｍの範囲であることが好ましい。また、外層プリント配線板２の作製に使用される金属箔の厚みは適宜設定されるが、６〜３５μｍの範囲であることが好ましい。

フレックスリジッドプリント配線板Ａは、上記フレキシブルプリント配線板１の両側の表面に外層プリント配線板２が部分的に重ねられた構造を有する。フレキシブルプリント配線板１に外層プリント配線板２が積層している部位は多層部３として形成され、外層プリント配線板２が積層していない部位は可撓部４として形成される。このフレックスリジッドプリント配線板Ａは、複数の多層部３が可撓部４を介して連なったような構造を有する。

フレキシブルプリント配線板１における外層プリント配線板２が重ねられる側の面には、カバーレイが設けられることなく、第一の絶縁樹脂層５（以下、第一層５という）と第二の絶縁樹脂層６（以下、第二層６という）とが設けられる。第一層５は多層部３に設けられ、第二層６は可撓部４に設けられる。第一層５は、第二層６よりも剛性が高くなるように形成される。剛性の異なる上記二つの層は適宜の手法で形成される。

例えばエポキシ樹脂組成物等の熱硬化性の樹脂組成物を適宜のシート状基材に含浸し、乾燥して形成されるプリプレグを、加熱硬化して形成される硬化物で第一層５を形成し、エポキシ樹脂組成物等の熱硬化性の樹脂組成物のみの硬化物で第二層６を形成することができる。この場合、第一層５はシート状基材を含むのに対して、第二層６はシート状基材を含まないことから、第二層６よりも第一層５の剛性が高くなる。前記シート状基材としては、ガラス繊維、有機繊維等の適宜の繊維材で形成される織布や不織布が挙げられる。

フレキシブルプリント配線板１に外層プリント配線板２を接合すると共に上記第一層５及び第二層６を形成するにあたっては、例えばまずフレキシブルプリント配線板１における可撓部４が形成される部位の表面に第二層６を形成するための樹脂組成物をスクリーン印刷法等により選択的に塗布する。この樹脂組成物を加熱硬化することで第二層６を形成する。次に、フレキシブルプリント配線板１における多層部３が形成される部位の表面に、第一層５を形成するためのプリプレグを重ね、更にこのプリプレグに外層プリント配線板２を重ね、加熱加圧処理を施すことにより、プリプレグを加熱硬化して第一層５を形成すると共に、この第一層５の両側にフレキシブルプリント配線板１と外層プリント配線板２とをそれぞれ熱圧着する。これにより、多層部３と可撓部４とを備えるフレックスリジッドプリント配線板Ａが作製される。このフレックスリジッドプリント配線板Ａには、多層部３に、内層配線８と外層配線１０とを導通するスルーホール１２を形成してもよい。

このフレックスリジッドプリント配線板Ａでは、可撓部４においてフレキシブルプリント配線板１の表面が第二層６で保護され、また多層部３においてフレキシブルプリント配線板１と外層プリント配線板２とは第一層５を介して接合する。可撓部４における第二層６は剛性が低いことから可撓部４の良好な屈曲性が維持され、一方、多層部３における第一層５は剛性が高いことから、多層部３全体に良好な剛性が付与され、多層部３における電子部品の搭載に支障をきたすことがなくなる。また、多層部３においてはカバーレイを介することなく剛性の高い第一層５を介してフレキシブルプリント配線板１と外層プリント配線板２とを接合するので、多層部３の厚みを大きくすることなく、この多層部３の剛性を向上することができる。

尚、本実施形態においては、第一層５を形成するためのプリプレグをフレキシブルプリント配線板１に重ね、このプリプレグを外層プリント配線板２を重ねることなく加熱硬化して第一層５を形成し、この第一層５に接着剤等を介して外層プリント配線板２を接合してもよい。但し、多層部３の薄型化のためには、第一層５を、接着剤やその他の層を介することなく直接フレキシブルプリント配線板１及び外層プリント配線板２の表面に接合することが好ましい。

上記第一層５の厚みは適宜設定されるが、多層部３の薄型化を図ると共にこの多層部３の剛性を充分に確保するためには、第一層５の厚みは１０〜１００μｍの範囲であることが好ましい。また第二層６の厚みも適宜設定されるが、１０〜１００μｍの範囲であることが好ましい。

以上、本発明の好ましい一つの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、フレキシブルプリント配線板１の両面に内層配線８が形成されていると共に、外層プリント配線板２の両面に外層配線１０が形成されているが、フレキシブルプリント配線板１には片面のみに内層配線８が形成されていてもよく、また外層プリント配線板２にも片面のみに外層配線１０が形成されていてもよい。

また、上記実施形態では、多層部３においてフレキシブルプリント配線板１の両側に外層プリント配線板２を積層しているが、フレキシブルプリント配線板１の片側のみに外層プリント配線板２を積層してもよい。この場合、フレキシブルプリント配線板１における外層プリント配線板２が積層していない側の面は、そのまま外部に露出していてもよいが、この面の全面に通常のカバーレイを接合したり、全面に第二層６と同一の構成の樹脂層を形成したりすることでフレキシブルプリント配線板１の表面を保護してもよい。また、このフレキシブルプリント配線板１における外層プリント配線板２が積層していない側の面には、外層プリント配線板２を積層している側の面と同様に、多層部３に第一層５を形成すると共に可撓部４に第二層６を形成してもよい。この場合には、フレキシブルプリント配線板１における外層プリント配線板２が積層していない側の面を保護しつつ、可撓部４の屈曲性の維持と多層部３の剛性の向上とをはかることができる。

また、フレキシブルプリント配線板１に外層プリント配線板２を接合した後、ビルドアップ法等により外層プリント配線板２の層数を適宜に増加させることで、多層部３の更なる多層化をおこなってもよい。

また、上記実施形態では、第一層５が基材を含む樹脂組成物の硬化物で形成されると共に、第二層６が基材を含まない樹脂組成物の硬化物で形成されているが、第一層５の剛性が第二層６の剛性よりも高いものであれば、適宜の構成の第一層５及び第二層６を形成することができる。

例えば、第一層５と第二層６とを、共に基材を含まない樹脂組成物の硬化物で形成すると共に、第一層５を形成するための樹脂組成物として適宜の繊維状や粒子状のフィラーを含有させることで、第一層５を形成するための樹脂組成物の硬化物の剛性を向上することができる。この場合、第二層６を形成するための樹脂組成物としては、フィラーを含有しないか、或いは第一層５を形成するための樹脂組成物よりもフィラーの含有量が少ない樹脂組成物を使用することで、第一層５を形成するための樹脂組成物の硬化物の剛性を低減することができる。また、第二層６を形成するための樹脂組成物中にエラストマーを含有させるなどして、第二層６の剛性を低減することもできる。

基材を含まない樹脂組成物で第一層５を形成する場合において、フレキシブルプリント配線板１を外層プリント配線板２と接合する際は、例えばフレキシブルプリント配線板１における多層部３が形成される部位の表面に樹脂組成物を塗布し、加熱乾燥することより半硬化させる。この半硬化状態の樹脂組成物に外層プリント配線板２を重ねて、加熱加圧成形を施す。この場合、樹脂組成物が硬化して第一層５が形成されると共に、この第一層５の両面にそれぞれフレキシブルプリント配線板１と外層プリント配線板２とが接合される。また、半硬化状態の樹脂組成物をシート状に成形した樹脂シートを用いてもよい。すなわち、フレキシブルプリント配線板１における多層部３が形成される部位の表面に前記樹脂シートを重ね、この樹脂シートに外層プリント配線板２を重ねて、加熱加圧成形を施す。この場合、樹脂シートが硬化して第一層５が形成されると共に、この第一層５の両面にそれぞれフレキシブルプリント配線板１と外層プリント配線板２とが接合される。

本発明の実施の形態の一例を示す概略断面図である。

符号の説明

Ａ フレックスリジッドプリント配線板
１ フレキシブルプリント配線板
２ 外層プリント配線板
３ 多層部
４ 可撓部
５ 第一の絶縁樹脂層（第一層）
６ 第二の絶縁樹脂層（第二層）

Claims (1)

1. フレキシブルプリント配線板の表面に外層プリント配線板が部分的に重ねられた構造を有し、前記フレキシブルプリント配線板に前記外層プリント配線板が積層している部位で構成される多層部と、前記フレキシブルプリント配線板に前記外層プリント配線板が積層していない部位で構成される可撓部とを備えるフレックスリジッドプリント配線板であって、
   前記多層部において前記フレキシブルプリント配線板と前記外層プリント配線板との間に第一の絶縁樹脂層が介在し、前記可撓部において前記フレキシブルプリント配線板の表面に第二の絶縁樹脂層が重ねられ、前記第一の絶縁樹脂層が基材を含む樹脂組成物の硬化物で形成され、前記第二の絶縁樹脂層が基材を含まない樹脂組成物の硬化物で形成されていることで、前記第一の絶縁樹脂層の剛性が、前記第二の絶縁樹脂層の剛性よりも高くなるように形成されており、且つ、前記第一の絶縁樹脂層が、他の層を介することなく直接前記フレキシブルプリント配線板及び前記外層プリント配線板の表面に接合されていることを特徴とするフレックスリジッドプリント配線板。

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