JP5291230B1 - 基板嵌め換え工法、多ピース基板の製造方法、及び多ピース基板 - Google Patents

基板嵌め換え工法、多ピース基板の製造方法、及び多ピース基板 Download PDF

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Abstract

【課題】ピース基板を切り取る際に生じる加工誤差を低減する。
【解決手段】基板嵌め換え工法が、レーザ照射に先立って、基板10aの第1主面F11上に、後でレーザ照射される部位に端面が位置するように、導体パターン121bを形成することと、レーザ照射に先立って、導体パターン121bに対向する基板10aの第2主面F12上に、導体パターン121bの端面よりも外側に端面を有する導体パターン121cを形成することと、を含み、第1主面F11側から、導体パターン121bの端面を境とする導体パターン121bと基板10aとの両方にレーザ光を照射することで、基板10aに、導体パターン121bの端面と導体パターン121cの端面とを結ぶ切断面F2を形成して、基板10aの一部を基板片として切り出し、導体パターン121cの端面に別の基板が接触するように、基板片と別の基板とを嵌め合わせる。
【選択図】図21B

Description

本発明は、基板嵌め換え工法、多ピース基板の製造方法、及び多ピース基板に関する。
配線基板の製造工程では、一体化されたピース基板からなるユニットに対して、エッチングや露光等の処理が行われる。
例えば特許文献1には、ピース基板を収容するスペースを有するフレームと、当該フレームとは別のフレームから切り出された複数のピース基板とからなる多ピース基板が開示されている。この多ピース基板を構成するピース基板は、所定の品質検査をクリアした健全なピース基板である。
特開2011−23657号公報
特許文献1に開示された多ピース基板では、すべてのピース基板が健全(良品質なもの)である。このため、多ピース基板の製造工程では、当該多ピース基板を構成するピース基板に対して、同時にエッジングや露光等の処理を行うことで、製品の歩留まりが向上する。
しかしながら、この種の多ピース基板を構成するピース基板は、機械加工によって他のフレームや基材等から切り離される。このため、別々に切り取った複数のピース基板を、再度共通のフレームに接続すると、機械加工誤差によって、ピース基板相互間の実際の位置関係と、設計上の位置関係とに差が生じることがある。この場合、多ピース基板を構成するピース基板それぞれに、設計上の位置関係を考慮して電子部品を実装したり、ビルドアップ層を形成したりすると、電子部品の実装不良等が生じることが考えられる。
本発明は、上述の事情の下になされたものであり、ピース基板を切り取る際に生じる加工誤差を低減することを目的とする。また、本発明は、基板から切り出された基板片(例えばピース基板)と別の基板(例えばフレーム)との位置合わせ精度を向上させることを他の目的とする。
本発明の第1の観点に係る基板嵌め換え工法は、
第1主面及びその反対側の第2主面を有する基板を準備することと、
前記基板の前記第1主面上に、第1導体パターンを形成することと、
前記第1導体パターンに対向する前記基板の前記第2主面上に、前記第1導体パターンの1つの端面よりも外側に端面を有する第2導体パターンを形成することと、
前記第1主面側から前記基板にレーザ照射を行うことにより、前記基板の一部を、基板片として切り出すことと、
前記切り出された基板片を別の基板に嵌め合わせることと、
を含む基板嵌め換え工法であって、
前記レーザ照射では、前記第1導体パターンの前記端面を境とする前記第1導体パターンと前記基板との両方にレーザ光が照射されることで、前記基板に、前記第1導体パターンの前記端面と前記第2導体パターンの前記端面とを結ぶ切断面が形成され、
前記基板片と前記別の基板との嵌め合わせでは、前記第2導体パターンの前記端面に前記別の基板が接触するように、両者を嵌め合わせる、ことを特徴とする。
本発明の第2の観点に係る多ピース基板の製造方法は、
本発明の第1の観点に係る基板嵌め換え工法により、複数の配線基板と該複数の配線基板の各々に接続されるフレームとを有する多ピース基板を製造する方法であって、
本発明の第1の観点に係る基板嵌め換え工法において、前記別の基板が前記フレームを構成し、前記基板片が前記複数の配線基板の1つを構成する。
本発明の第3の観点に係る多ピース基板は、
複数の配線基板と、該複数の配線基板の各々に接続されるフレームと、を有する多ピース基板であって、
前記複数の配線基板の1つである第1配線基板は、第1嵌合部を有し、前記フレームは、前記第1嵌合部と嵌合する第2嵌合部を有し、
前記第1配線基板の前記第1嵌合部は、第1主面及びその反対側の第2主面を有し、前記第1主面上に第1導体パターンを有し、前記第1導体パターンに対向する前記第1嵌合部の前記第2主面上に、前記第1導体パターンの1つの端面よりも外側に端面を有する第2導体パターンを有し、
前記第1配線基板の前記第1嵌合部には、前記第1導体パターンの前記端面と前記第2導体パターンの前記端面とを結ぶ切断面が形成され、
前記第1配線基板の前記第1嵌合部と前記フレームの前記第2嵌合部とは、前記第2導体パターンの前記端面に前記フレームの前記第2嵌合部が接触するように、互いに嵌合している。
本発明によれば、ピース基板を切り取る際に生じる加工誤差を低減することが可能になる。本発明によれば、この効果に加えて又はこの効果に代えて、基板から切り出された基板片(例えばピース基板)と別の基板(例えばフレーム)との位置合わせ精度を向上させることが可能になるという効果が奏される場合がある。
本発明の実施形態に係る多ピース基板の一方の主面を模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態に係る多ピース基板の他方の主面を模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態に係る多ピース基板におけるピース基板とフレームとの第1の接続部位を示す図である。 本発明の実施形態に係る多ピース基板におけるピース基板とフレームとの第2の接続部位を示す図である。 本発明の実施形態に係る多ピース基板の製造方法(基板嵌め換え工法)において、第1基板から良ピースを切り出す方法を示すフローチャートである。 図4の方法において、第1基板を準備する工程を説明するための図である。 図5の工程により準備された第1基板の一方の主面を模式的に示す平面図である。 図5の工程により準備された第1基板の他方の主面を模式的に示す平面図である。 図6Aに示される第1基板の一方の主面におけるピース基板とフレームとの接続部位を模式的に示す平面図である。 図6Bに示される第1基板の他方の主面におけるピース基板とフレームとの接続部位を模式的に示す平面図である。 図7A又は図7BのA−A断面図である。 図8の部分拡大図である。 図4の方法において、レーザにより第1基板から良ピースを切り出す工程を説明するための斜視図である。 図4の方法において、レーザにより第1基板から良ピースを切り出す工程を説明するための断面図である。 図10A及び図10Bの工程により形成された第1基板の切断面を示す図である。 図10A及び図10Bの工程により第1基板から切り離されたピース基板を示す図である。 本発明の実施形態に係る多ピース基板の製造方法(基板嵌め換え工法)において、図4の方法により切り出された良ピースを第2基板に嵌め込んで、本発明の実施形態に係る多ピース基板を製造する方法を示すフローチャートである。 図13の方法において準備される第2基板の一方の主面を模式的に示す平面図である。 図13の方法において準備される第2基板の他方の主面を模式的に示す平面図である。 図14Aに示される第2基板の一方の主面におけるピース基板とフレームとの接続部位を模式的に示す平面図である。 図14Bに示される第2基板の他方の主面におけるピース基板とフレームとの接続部位を模式的に示す平面図である。 図15A又は図15BのA−A断面図である。 図16の部分拡大図である。 図13の方法において、レーザにより第2基板から不良ピースを切り出す工程を説明するための斜視図である。 図13の方法において、レーザにより第2基板から不良ピースを切り出す工程を説明するための断面図である。 図18A及び図18Bの工程により形成された第2基板の切断面を示す図である。 図18A及び図18Bの工程により空き所が形成された第2基板を示す図である。 図20に示される第2基板の空き所に、図4の方法により切り出された良ピースを嵌め込む工程を説明するための斜視図である。 図20に示される第2基板の空き所に、図4の方法により切り出された良ピースを嵌め込む工程を説明するための断面図である。 図21A及び図21Bの工程により良ピースが嵌め込まれた第2基板を示す図である。 図22に示す多ピース基板について、ピース基板の嵌合部とフレームの嵌合部との間に接着材を形成する工程を説明するための斜視図である。 図22に示す多ピース基板について、ピース基板の嵌合部とフレームの嵌合部との間に接着材を形成する工程を説明するための断面図である。 比較例に係る方法において用いる第1基板を示す図である。 比較例に係る方法において用いる第2基板を示す図である。 比較例に係る方法において、図24Aに示す第1基板から切り出されたピース基板が、図24Bに示す第2基板の空き所に嵌め込まれた様子を示す図である。 本発明の他の実施形態において、ピース基板の嵌合部についてのレーザ照射部位に形成される導体パターンの変形例を示す図である。 図26AのA−A断面図である。 本発明の他の実施形態において、フレームの嵌合部についてのレーザ照射部位に形成される導体パターンの変形例を示す図である。 図27AのA−A断面図である。 本発明の他の実施形態に係る多ピース基板の製造方法(基板嵌め換え工法)において、基板から切り出した基板片を、その基板片よりも厚い別の基板に嵌め合わせた例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、図中、矢印Z1、Z2は、それぞれ基板の主面(表裏面)の法線方向に相当する基板の積層方向(又は基板の厚み方向)を指す。一方、矢印X1、X2及びY1、Y2は、それぞれ積層方向に直交する方向(又は各層の側方)を指す。基板の主面は、X−Y平面となる。また、基板の側面は、X−Z平面又はY−Z平面となる。導体パターンの端面は、導体パターンの側面に相当する。
図1Aは、本実施形態に係る多ピース基板100の一方の主面を模式的に示す平面図である。図1Bは、本実施形態に係る多ピース基板100の他方の主面を模式的に示す平面図である。
本実施形態の多ピース基板100は、図1A及び図1Bに示されるように、ピース基板101〜104と、フレーム105、106と、各ピース基板を部分的にフレーム105に接続するためのブリッジ101a〜104aと、各ピース基板を部分的にフレーム106に接続するためのブリッジ101b〜104bと、を有している。多ピース基板100の厚さは、例えば全体的に均一になっている。すなわち、フレーム105、106の厚さとピース基板101〜104の厚さとは、互いに略同一になっている。なお、1つの多ピース基板あたりのピース基板の数、また、1つのピース基板又は1つのフレームあたりのブリッジの数は、任意に変更できる。また、ピース基板の表面又は内部に電子部品が実装されてもよい。
フレーム105は、隙間R1を空けて、ピース基板101〜104の一側(例えばY1側)に配置されており、フレーム106は、隙間R2を空けて、ピース基板101〜104の他側(例えばY2側)に配置されている。ただし、ピース基板101〜104はそれぞれ、ブリッジ101a〜104aを介して、フレーム105に接続されるとともに、ブリッジ101b〜104bを介して、フレーム106に接続されている。一側のブリッジ(ブリッジ101a〜104a)と他側のブリッジ(ブリッジ101b〜104b)とはそれぞれ、例えば1つのピース基板につき2つずつ設けられている。ただしこれに限られず、ブリッジの数は任意である。また、一側のブリッジの数と他側のブリッジの数とが、互いに異なっていてもよい。
ピース基板101〜104はそれぞれ、例えば矩形状のリジッド配線基板である。ピース基板101〜104はそれぞれ、例えば電子機器の回路を含む。ピース基板101〜104は、例えば互いに同一の構造を有する。すなわち、本実施形態では、ピース基板101〜104が互換性を有する。ただしこれに限られず、ピース基板101〜104は、互いに異なる構造を有していてもよい。
各ピース基板の導体(配線層、ビア導体、及びスルーホール導体など)は、例えば銅からなる。各ピース基板の絶縁層は、例えばガラス布、アラミド繊維の不織布、又は紙等の基材に、未硬化のエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、又はフェノール系樹脂等を含浸させたものからなる。ただし、各ピース基板の材料は任意である。各ピース基板の構造(層数など)は、基本的には、任意である。
フレーム105、106は、4つのピース基板101〜104を挟む2本の細長い棒状の部分である。フレーム105、106は、例えばピース基板101〜104の絶縁層と同質の材料からなる。
なお、多ピース基板100を構成するピース基板及びフレームの形状はそれぞれ、任意に変更できる。フレームの形状は、例えばピース基板を包囲するリング状(例えば楕円形又は四角形のリング状)であってもよいし、L状、T状、Y状、又はH状であってもよい。ピース基板の形状は、平行四辺形、楕円形、L状、T状、又はY状等であってもよい。ピース基板は、リジッド配線基板に限られず、フレキシブル配線基板であってもよいし、フレックスリジッド配線基板等であってもよい。
本実施形態では、3つのピース基板101、102、104が、フレーム105、106と一体になっている。本実施形態では、例えば図2に示すように、ピース基板101とフレーム105との接続部位(図1A及び図1B中の領域R101に相当する部位)において、ピース基板101、ブリッジ101a、及びフレーム105の全てが、単一の基板(例えば第2基板20)によって構成されている。また、本実施形態では、ピース基板101とフレーム106との接続部位が、ピース基板101とフレーム105との接続部位と同様の構造(図2参照)を有する。すなわち、本実施形態では、ピース基板101、ブリッジ101a、101b、及びフレーム105、106の全てが、単一の基板(例えば第2基板20)によって構成されている。また、本実施形態では、ピース基板102、104の接続部位が、ピース基板101の接続部位と同様の構造(図2参照)を有する。すなわち、本実施形態の多ピース基板100(図1)では、ピース基板101、102、104、ブリッジ101a、101b、102a、102b、104a、104b、及びフレーム105、106の全てが、単一の基板(例えば第2基板20)によって構成されている。
一方、ピース基板103(第1配線基板)は、フレーム105、106とは別に製造された後、フレーム105、106に取り付けられたものである。本実施形態では、例えば図3に示すように、ピース基板103とフレーム105との接続部位(図1A及び図1B中の領域R102に相当する部位)において、ピース基板103は、嵌合部P21(第1嵌合部)を有し、フレーム105は、嵌合部P21と嵌合する嵌合部P1(第2嵌合部)を有する。本実施形態では、嵌合部P1が、奥に向かって幅が広くなる台形状の凹部からなる。嵌合部P21が、先端に向かって幅が広くなる台形状の凸部からなる。ピース基板103は、凸部P2を有する。凸部P2は、嵌合部P21(先端部)と、ブリッジP22(基端部)と、から構成される。すなわち、本実施形態では、ピース基板103と、嵌合部P21と、ブリッジP22とが、単一の基板(例えば第1基板10)によって構成され、嵌合部P1が、別の基板(例えば第2基板20)に形成されている。本実施形態の多ピース基板100(図1)では、ピース基板103の嵌合部P21とフレーム105の嵌合部P1とが互いに嵌合することで、ピース基板103とフレーム105とが互いに接続される。そして、嵌合部P21が、フレーム105の一部を構成し、ブリッジP22が、ブリッジ103aを構成する。なお、本実施形態では、ピース基板103とフレーム106との接続部位が、ピース基板103とフレーム105との接続部位と同様の構造(図3参照)を有する。また、本実施形態では、嵌合による接続部位を、接着剤により補強するようにしている(詳しくは、後述の製造方法の説明を参照)。
本実施形態の多ピース基板100(図1)は、ピース基板とフレームとの接続部位に導体パターンを有する。ただし、第1基板10から構成されるピース基板103と、第2基板20から構成されるピース基板101、102、104とでは、異なる形態の導体パターンが接続部位に形成される。
以下、本実施形態に係る多ピース基板100の製造方法について説明する。この説明の中で、上記各接続部位の導体パターンについても詳述する。
まず、図4に示すような手順で、第1基板10(多ピース基板)から良ピース(第1配線基板)を切り出す。
図4のステップS11では、第1基板10を準備する。第1基板10は、多ピース基板である。本実施形態では、例えば図5に示すように、1つの製造パネル1000に複数の第1基板10を製造する。第1基板10の各々は、例えばめっき法及び樹脂付き銅箔を用いたビルドアップ方式のプロセスなど、積層配線基板の一般的な製造方法により製造することができる。その後、アライメントルータ等により、製造パネル1000から第1基板10の各々を切り取ることで、第1基板10の個片が得られる。
図6Aは、第1基板10の一方の主面を模式的に示す平面図である。図6Bは、第1基板10の他方の主面を模式的に示す平面図である。
図6A及び図6Bに示されるように、第1基板10は、概ね多ピース基板100(図1A及び図1B参照)と同様の構造を有する。すなわち、第1基板10は、ピース基板11〜14と、フレーム15、16と、ブリッジ11a〜14a及び11b〜14bと、を有している。また、第1基板10の材質、形状、及び寸法についても、これらはそれぞれ、例えば多ピース基板100(図1)と同じである。ただし、第1基板10では、少なくともこの段階では、全てのピース基板11〜14が、フレーム15、16と一体になっている。なお、第1基板10におけるピース基板の数、また、1つのピース基板又は1つのフレームあたりのブリッジの数は、任意に変更できる。また、ピース基板の表面又は内部に電子部品が実装されてもよい。
第1基板10における各ピース基板とフレームとの接続部位には、導体パターンが形成されている。以下、ピース基板12とフレーム15との接続部位(図6A及び図6B中の領域R11に相当する部位)について説明する。
図7Aは、第1基板10の一方の主面におけるピース基板12とフレーム15との接続部位を模式的に示す平面図である。図7Bは、第1基板10の他方の主面におけるピース基板12とフレーム15との接続部位を模式的に示す平面図である。図8は、図7A又は図7BのA−A断面図である。図9は、図8の部分拡大図である。
図8に示されるように、第1基板10は、基板10aと、導体層10b、10cと、を有する。基板10aは、第1主面F11(Z1側の主面)及びその反対側の第2主面F12(Z2側の主面)を有する。導体層10bは、基板10aの第1主面F11上に形成され、導体層10cは、基板10aの第2主面F12上に形成される。基板10aの厚さは、例えば700μmであり、導体層10bの厚さは、例えば25μmであり、導体層10cの厚さは、例えば25μmである。
図7A及び図8に示されるように、導体層10bは、導体パターン121b(第1導体パターン)と、導体パターン122b(第3導体パターン)と、を含む。導体パターン122bは、図7A及び図9に示されるように、導体パターン121bの端面F13に対向する端面F15を有する。導体パターン121bは、後述の切り出し工程(図4のステップS13)においてレーザ光が照射される部位に端面F13が位置するように、形成される。また、導体パターン121bの端面F13と導体パターン122bの端面F15との間には、後述の切り出し工程(図4のステップS13)におけるレーザ照射の走査方向(照射位置の移動方向)に沿った線状(例えば略U字状)のスリット123b(第1スリット)が形成される。導体パターン121bの端面F13は、図7Aに示されるように、後述の切り出し工程(図4のステップS13)において切り出される図3に示した凸部P2(嵌合部P21及びブリッジP22)の縁に沿って形成される。本実施形態では、導体パターン121bが、凸部P2の外形に対応した線状(例えば略U字状)の形態を有する。また、導体パターン122bも、線状(例えば略U字状)に形成されている。
本実施形態では、導体パターン121b、122b、及びスリット123bがそれぞれ、例えば一定の幅を有する。図9において、スリット123bの幅D11は、例えば280μmであり、導体パターン121bの幅D13は、例えば450μmである。なお、導体パターン121b、122bは、面状の導体パターンにしてもよい。導体パターン122bは、フレーム15のほぼ全体を覆っていてもよい。
図7B及び図8に示されるように、導体層10cは、導体パターン121c(第2導体パターン)と、導体パターン122c(第4導体パターン)と、を含む。導体パターン121cは、導体パターン121bに対向する基板10aの第2主面F12上に形成され、図7A、図7B、及び図9に示されるように、導体パターン121bの端面F13よりも外側(図9においてはY1側)に端面F14を有する。図9において、端面F14の突出量D15(導体パターン121bの端面F13の位置と導体パターン121cの端面F14の位置とのずれ量)は、例えば90μmである。また、図7A、図7B、及び図9に示されるように、本実施形態では、導体パターン122cの端面F16が、導体パターン122bの端面F15よりも外側(図9においてはY2側)に位置する。
導体パターン122cは、図7B及び図9に示されるように、導体パターン121cの端面F14に対向する端面F16を有する。導体パターン121cの端面F14と導体パターン122cの端面F16との間には、スリット123bの形態に対応した線状(例えば略U字状)のスリット123c(第2スリット)が形成されている。ただし、図9において、スリット123bの幅D11は、スリット123cの幅D12よりも大きくなっている。詳しくは、導体パターン121cの端面F14、導体パターン122cの端面F16がそれぞれ、導体パターン121bの端面F13、導体パターン122bの端面F15の外側(スリット123cの幅D12を狭める側)に位置することで、スリット123cの幅D12はスリット123bの幅D11よりも狭められている。本実施形態では、導体パターン121cが、導体パターン121bの形態に対応した線状(例えば略U字状)の形態を有する。また、導体パターン122cは、導体パターン122bの形態に対応した線状(例えば略U字状)の形態を有する。
本実施形態では、導体パターン121c、122c、及びスリット123cがそれぞれ、例えば一定の幅を有する。図9において、スリット123cの幅D12は、例えば100μmであり、導体パターン121cの幅D14は、例えば450μmである。なお、導体パターン121c、122cは、面状の導体パターンにしてもよい。導体パターン122cは、フレーム15のほぼ全体を覆っていてもよい。
導体層10b及び10c(ひいては、導体パターン121b、122b、121c、122c)はそれぞれ、例えば銅の無電解めっき膜(下層)及び銅の電解めっき膜(上層)から構成される。電解めっき膜は、無電解めっき膜をシード層にして形成することができる。ただしこれに限られず、導体層10b及び10cの構造は任意である。導体層10b及び10cはそれぞれ、例えば銅箔(下層)、銅の無電解めっき膜(中間層)、及び銅の電解めっき膜(上層)から構成されてもよい。導体層10b及び10cはそれぞれ、例えばパネルめっき法、パターンめっき法、フルアディティブ法、セミアディティブ(SAP)法、サブトラクティブ法、転写法、及びテンティング法のいずれか1つ、又はこれらの2以上を任意に組み合わせた方法で、形成することができる。導体層10b及び10cはそれぞれ、金属からなることが好ましい。
なお、本実施形態では、導体層10b及び10cがそれぞれ、ピース基板12(配線基板)の最外導体層に相当する。したがって、導体層10b及び10cは、上記導体パターン121b、122b、121c、122cのほかに、電気回路を構成する配線パターン等を含んでいる。
本実施形態の第1基板10における、図6A及び図6Bに示すピース基板12とフレーム15との接続部位(領域R11)においては、図8に示されるように、基板10aの内層に、導体パターンが形成されておらず、絶縁層(例えば樹脂)のみが存在する。これにより、後述の切り出し工程(図4のステップS13)において、レーザにより基板10aを切断し易くなる。
なお、ピース基板11、13、14の各々とフレーム15との接続部位、及び、ピース基板11〜14の各々とフレーム16との接続部位も、上記ピース基板12とフレーム15との接続部位(図7A〜図9参照)と同様の構造を有する。
続けて、図4のステップS12では、第1基板10を構成するピース基板11〜14の各々について通電検査を行い、ピース基板11〜14の中に、異常のあるピース基板があると判断された場合には、続くステップS13で、第1基板10から良ピース(異常のないピース基板)を切り出す。
他方、ステップS12の通電検査で、いずれのピース基板にも異常がないと判断された場合には、ステップS13の切り出しは行わない。全てのピース基板が健全であると判断された第1基板10(多ピース基板)は、例えば製品として用いることができる。
以下、図4のステップS12の通電検査でピース基板11のみに異常があると判断された場合について説明する。すなわち、続く図4のステップS13で、第1基板10から他のピース基板12〜14(それぞれ良ピース)がそれぞれ切り出される。第1基板10からピース基板12を切り出す場合を例にとって、図4のステップS13における切り出し工程について説明する。
本実施形態では、図10A及び図10Bに示すように、例えばCOレーザを用いて、第1主面F11側から基板10aにレーザ照射を行うことにより、基板10aの一部を、基板片として切り出す。具体的には、図10Aに示されるように、レーザ光LBを、スリット123b(より詳しくは、図7A及び図9に示される導体パターン121bの端面F13)に照射し、スリット123b(より詳しくは、図7A及び図9に示される端面F13)に沿ってレーザ光LBの照射位置を移動させる。この際、レーザ光は、図10Bに示されるように、端面F13(図9参照)を境とする導体パターン121bと基板10aとの両方に照射される。これにより、図11に示すように、導体パターン121bの端面F13(図9参照)と導体パターン121cの端面F14(図9参照)とを結ぶ切断面F1が基板10aに形成され、ピース基板12がフレーム15から切り離される。また、ピース基板12は、フレーム15から切り離す場合(図10A〜図11参照)と同様の方法により、フレーム26とも切り離される。その結果、ピース基板12が、第1基板10から切り離される。
第1基板10から切り離されたピース基板12は、図12に示すように、一側(例えばY1側の一辺)に設けられた複数(例えば2つ)の凸部12cと、他側(例えばY2側の一辺)に設けられた複数(例えば2つ)の凸部12dと、を有する。凸部12cは、嵌合部15a(先端部)と、ブリッジ12a(基端部)と、から構成され、凸部12dは、嵌合部16aと、ブリッジ12bと、から構成される。嵌合部15a、16aはそれぞれ、先の図3に示した嵌合部P21に相当し、ブリッジ12a、12bはそれぞれ、先の図3に示したブリッジP22に相当する。
本実施形態では、ピース基板12と同様にして、ピース基板13、14も、第1基板10から切り離す。本実施形態では、レーザにより、第1基板10からピース基板12〜14の各々を切り出す。
次に、図13に示すような手順で、第2基板20(多ピース基板)に良ピース(第1配線基板)を嵌め込んで、本実施形態に係る多ピース基板100(図1A、図1B)を製造する。
図13のステップS21では、第2基板20(第1基板10とは別の基板)を準備する。第2基板20は、多ピース基板である。本実施形態では、例えば第1基板10の場合と同様(図5参照)、1つの製造パネルに複数の第2基板20を製造する。その後、例えば第1基板10の場合と同様にして、第2基板20の個片が得られる。
図14Aは、第2基板20の一方の主面を模式的に示す平面図である。図14Bは、第2基板20の他方の主面を模式的に示す平面図である。
図14A及び図14Bに示されるように、第2基板20は、概ね多ピース基板100(図1)と同様の構造を有する。すなわち、第2基板20は、ピース基板21〜24と、フレーム25、26と、ブリッジ21a〜24a及び21b〜24bと、を有している。また、第2基板20の材質、形状、及び寸法についても、これらはそれぞれ、例えば多ピース基板100(図1)と同じである。ただし、第2基板20では、少なくともこの段階では、全てのピース基板21〜24が、フレーム25、26と一体になっている。なお、第2基板20におけるピース基板の数、また、1つのピース基板又は1つのフレームあたりのブリッジの数は、任意に変更できる。また、ピース基板の表面又は内部に電子部品が実装されてもよい。
第2基板20における各ピース基板とフレームとの接続部位には、導体パターンが形成されている。以下、ピース基板23とフレーム25との接続部位(図14A及び図14B中の領域R12に相当する部位)について説明する。
図15Aは、第2基板20の一方の主面におけるピース基板23とフレーム25との接続部位を模式的に示す平面図である。図15Bは、第2基板20の他方の主面におけるピース基板23とフレーム25との接続部位を模式的に示す平面図である。図16は、図15A又は図15BのA−A断面図である。図17は、図16の部分拡大図である。
図16に示されるように、第2基板20は、基板20aと、導体層20b、20cと、を有する。基板20aは、第3主面F21(Z1側の主面)及びその反対側の第4主面F22(Z2側の主面)を有する。導体層20bは、基板20aの第3主面F21上に形成され、導体層20cは、基板20aの第4主面F22上に形成される。基板20aの厚さは、例えば700μmであり、導体層20bの厚さは、例えば25μmであり、導体層20cの厚さは、例えば25μmである。
図15A及び図16に示されるように、導体層20bは、導体パターン231bと、導体パターン232b(第5導体パターン)と、を含む。導体パターン232bは、図15A及び図17に示されるように、導体パターン231bの端面F23に対向する端面F25を有する。導体パターン232bは、後述の切り出し工程(図13のステップS23)においてレーザ光が照射される部位に端面F25が位置するように、形成される。また、導体パターン231bの端面F23と導体パターン232bの端面F25との間には、後述の切り出し工程(図13のステップS23)におけるレーザ照射の走査方向(照射位置の移動方向)に沿った線状(例えば略U字状)のスリット233bが形成される。導体パターン232bの端面F25は、図15Aに示されるように、後述の切り出し工程(図13のステップS23)において形成される図3に示した嵌合部P1(凹部)の縁に沿って形成される。本実施形態では、導体パターン232bが、嵌合部P1の外形に対応した線状(例えば略U字状)の形態を有する。また、導体パターン231bは、面状に形成されている。
本実施形態では、導体パターン232b及びスリット233bがそれぞれ、例えば一定の幅を有する。図17において、スリット233bの幅D21は、例えば280μmであり、導体パターン232bの幅D23は、例えば450μmである。なお、導体パターン232bは、面状の導体パターンにしてもよい。導体パターン232bは、フレーム25のほぼ全体を覆っていてもよい。
図15B及び図16に示されるように、導体層20cは、導体パターン231cと、導体パターン232c(第6導体パターン)と、を含む。導体パターン232cは、導体パターン232bに対向する基板20aの第4主面F22上に形成され、図15A、図15B、及び図17に示されるように、導体パターン232bの端面F25よりも外側(図17においてはY2側)に端面F26を有する。図17において、端面F26の突出量D25(導体パターン232bの端面F25の位置と導体パターン232cの端面F26の位置とのずれ量)は、例えば90μmである。また、図15A、図15B、及び図17に示されるように、本実施形態では、導体パターン231cの端面F24が、導体パターン231bの端面F23よりも外側(図17においてはY1側)に位置する。
導体パターン232cは、図15B及び図17に示されるように、導体パターン231cの端面F24に対向する端面F26を有する。導体パターン231cの端面F24と導体パターン232cの端面F26との間には、スリット233bの形態に対応した線状(例えば略U字状)のスリット233cが形成されている。ただし、図17において、スリット233bの幅D21は、スリット233cの幅D22よりも大きくなっている。詳しくは、導体パターン231cの端面F24、導体パターン232cの端面F26がそれぞれ、導体パターン231bの端面F23、導体パターン232bの端面F25の外側(スリット233cの幅D22を狭める側)に位置することで、スリット233cの幅D22はスリット233bの幅D21よりも狭められている。本実施形態では、導体パターン232cが、導体パターン232bの形態に対応した線状(例えば略U字状)の形態を有する。また、導体パターン231cは、面状に形成されている。
本実施形態では、導体パターン232c及びスリット233cがそれぞれ、例えば一定の幅を有する。図17において、スリット233cの幅D22は、例えば100μmであり、導体パターン232cの幅D24は、例えば450μmである。なお、導体パターン232cは、面状の導体パターンにしてもよい。導体パターン232cは、フレーム25のほぼ全体を覆っていてもよい。
導体層20b及び20c(ひいては、導体パターン231b、232b、231c、232c)はそれぞれ、例えば銅の無電解めっき膜(下層)及び銅の電解めっき膜(上層)から構成される。電解めっき膜は、無電解めっき膜をシード層にして形成することができる。ただしこれに限られず、導体層20b及び20cの構造は任意である。例えば導体層20b及び20cはそれぞれ、例えば銅箔(下層)、銅の無電解めっき膜(中間層)、及び銅の電解めっき膜(上層)から構成されてもよい。導体層20b及び20cはそれぞれ、例えばパネルめっき法、パターンめっき法、フルアディティブ法、セミアディティブ(SAP)法、サブトラクティブ法、転写法、及びテンティング法のいずれか1つ、又はこれらの2以上を任意に組み合わせた方法で、形成することができる。導体層20b及び20cはそれぞれ、金属からなることが好ましい。
なお、本実施形態では、導体層20b及び20cがそれぞれ、ピース基板23(配線基板)の最外導体層に相当する。したがって、導体層20b及び20cは、上記導体パターン231b、232b、231c、232cのほかに、電気回路を構成する配線パターン等を含んでいる。
本実施形態の第2基板20における、図14A及び図14Bに示すピース基板23とフレーム25との接続部位(領域R12)においては、図16に示されるように、基板20aの内層に、導体パターンが形成されておらず、絶縁層(例えば樹脂)のみが存在する。これにより、後述の切り出し工程(図13のステップS23)において、レーザにより基板20aを切断し易くなる。
なお、ピース基板21、22、24の各々とフレーム25との接続部位、及び、ピース基板21〜24の各々とフレーム26との接続部位も、上記ピース基板23とフレーム25との接続部位(図15A〜図17参照)と同様の構造を有する。
続けて、図13のステップS22では、第2基板20を構成するピース基板21〜24の各々について通電検査を行い、ピース基板21〜24の中に、異常のあるピース基板があると判断された場合には、続くステップS23で、第2基板20から不良ピース(異常のあるピース基板)を切り出す。
他方、ステップS22の通電検査で、いずれのピース基板にも異常がないと判断された場合には、ステップS23の切り出しは行わない。全てのピース基板が健全であると判断された第2基板20(多ピース基板)は、例えば製品として用いることができる。
以下、図13のステップS22の通電検査でピース基板23のみに異常があると判断された場合について説明する。すなわち、続く図13のステップS23で、第2基板20からピース基板23(不良ピース)が切り出される。図13のステップS23における切り出し工程(詳しくは、空き所を形成するためのレーザ照射)は、例えば以下のような態様で行われる。
本実施形態では、図18A及び図18Bに示すように、例えばCOレーザを用いて、第3主面F21側から基板20aにレーザ照射を行うことにより、基板20aの一部(ピース基板23)を、基板片として切り出す。具体的には、図18Aに示されるように、レーザ光LBを、スリット233b(より詳しくは、図15A及び図17に示される導体パターン232bの端面F25)に照射し、スリット233b(より詳しくは、図15A及び図17に示される端面F25)に沿ってレーザ光LBの照射位置を移動させる。この際、レーザ光は、図18Bに示されるように、端面F25(図17参照)を境とする導体パターン232bと基板20aとの両方に照射される。これにより、図19に示すように、導体パターン232bの端面F25(図17参照)と導体パターン232cの端面F26(図17参照)とを結ぶ切断面F2が、基板20aに形成される。これにより、ピース基板23がフレーム25から切り離される。また、ピース基板23は、フレーム25から切り離す場合(図18A〜図19参照)と同様の方法により、フレーム26とも切り離される。その結果、ピース基板23が、第2基板20から切り離される。
ピース基板23が第2基板20から切り離されることで、図20に示すように、第2基板20には、空き所R20が形成される。すなわち、本実施形態では、第3主面F21側から第2基板20にレーザ照射を行うことにより、第2基板20の本体から、空き所R20に対応した第2基板20の一部(ピース基板23)を切り離して、空き所R20を形成する。
また、第2基板20からピース基板23が切り離されることで、図20に示されるように、フレーム25には嵌合部25a(例えば凹部)が形成され、フレーム26には嵌合部26a(例えば凹部)が形成される。嵌合部25a、26aはそれぞれ、先の図3に示した嵌合部P1に相当する。
続けて、図13のステップS24では、図4の処理により切り出された基板片(良ピース)を第2基板20に嵌め合わせる。以下、図4の処理により切り出されたピース基板12〜14(いずれも良ピース)のうちピース基板12を第2基板20に嵌め合わせる場合を例にとって、図13のステップS24における嵌め合わせ工程について説明する。
本実施形態では、図21A及び図21Bに示すように、基板10aの第1主面F11と基板20aの第3主面F21とが同じ向きになるように、ピース基板12を第2基板20に嵌め合わせる。詳しくは、フレーム25の嵌合部25a(例えば凹部)にピース基板12の嵌合部15a(例えば凸部の先端部)を嵌め込む。また、図22に示すように、フレーム26の嵌合部26aには、ピース基板12の嵌合部16aを嵌め込む。この際、図21Bに示すように、導体パターン121cの端面F14(図9参照)に第2基板20(詳しくは、図17に示される導体パターン232cの端面F26)が接触するように、ピース基板12と第2基板20(詳しくは、フレーム25)とを互いに嵌め合わせる。また、図22に示すように、これと同じ態様にて、ピース基板12(詳しくは、嵌合部16a)とフレーム26(詳しくは、嵌合部26a)とも互いに嵌め合わせる。その結果、接触箇所における摩擦力により、図13のステップS23で形成した第2基板20の空き所R20(図20参照)に、ピース基板12が固定され、図22に示すような多ピース基板100aが形成される。本実施形態では、導体パターン121cの端面F14(図9参照)と導体パターン232cの端面F26(図17参照)とが互いに接触することによって、ピース基板12と第2基板20との相対的な位置が決まる。また、ピース基板12の嵌合部15a(図22参照)とフレーム25の嵌合部25a(図22参照)との間、及び、ピース基板12の嵌合部16a(図22参照)とフレーム26の嵌合部26a(図22参照)との間にはそれぞれ、例えば図21Bに示すような隙間R30が形成される。隙間R30は、図21Bに示されるように、切断面F1と切断面F2との間に形成され、第1主面F11又は第3主面F21に向かって幅(Y方向の幅)が広くなっている。
続けて、図13のステップS25では、例えばプレス機により、多ピース基板100a(図22)をプレスして、多ピース基板100a(特に、ピース基板12とフレーム25、26と接続箇所)の表面を平坦化する。なお、平坦化の方法は任意であり、例えばローラプレス機を用いて平坦化してもよい。
続けて、図13のステップS26では、例えばレーザ変位計を用いて、多ピース基板100aの平坦度を検査する。ステップS26で平坦度が良好であると判断されるまで、ステップS25に戻ってプレスを繰り返す。
ステップS26で平坦度が良好であると判断された場合には、続く図13のステップS27において、図23A及び図23Bに示すように、ピース基板12の嵌合部15a(図22参照)とフレーム25の嵌合部25a(図22参照)との間、及び、ピース基板12の嵌合部16a(図22参照)とフレーム26の嵌合部26a(図22参照)との間にそれぞれ、紫外線硬化性を有する接着材1001を塗布する。接着材1001は、図23Bに示すように、切断面F1と切断面F2との間の隙間に充填される。本実施形態では、導体パターン121cの端面F14(図9参照)と導体パターン232cの端面F26(図17参照)とが互いに接触しているため、接着材1001が裏側(Z2側)に流出しにくい。
続けて、図13のステップS28では、接着材1001に紫外線を照射する。これにより、塗布された接着材1001が硬化する。その結果、フレーム25、26とピース基板12とが強固に接着される。なお、接着材は、紫外線硬化性の接着材に限られず任意である。例えば紫外線硬化性の接着材に代えて、熱硬化性の接着剤を用いてもよい。また、2種類以上の接着剤を使用してもよい。例えば光硬化型接着剤又はアクリル系接着剤で接着(仮止め)した後、熱硬化型接着剤で補強するようにしてもよい。
以上の工程により、本実施形態に係る多ピース基板100(図1参照)が完成する。詳しくは、ピース基板21、22、24がそれぞれピース基板101、102、104を構成し、ピース基板12がピース基板103を構成し、フレーム25、26がそれぞれフレーム105、106を構成し、ブリッジ21a、22a、24a、21b、22b、24bがそれぞれブリッジ101a、102a、104a、101b、102b、104bを構成し、ブリッジ12a、12bがそれぞれブリッジ103a、103bを構成する(図1A及び図22参照)。図2に示した一体的な接続部位(図1A及び図1B中の領域R101)と、図3に示した嵌合による接続部位(図1A及び図1B中の領域R102)とでは、互いに異なる導体パターンが形成されることになる。本実施形態に係る多ピース基板100は、図4及び図13に示すような基板嵌め換え工法により製造される。
本実施形態に係る多ピース基板100は、図1A及び図1Bに示すように、ピース基板101〜104(複数の配線基板)と、ピース基板101〜104の各々に接続されるフレーム105、106と、を有する。ピース基板103(第1配線基板)は、ピース基板12から構成され、フレーム105、106はそれぞれ、フレーム25、26から構成される(図1A及び図22参照)。ピース基板12(第1配線基板)は、嵌合部15a、16a(それぞれ第1嵌合部)を有し、フレーム25は、ピース基板12の嵌合部15aと嵌合する嵌合部25a(第2嵌合部)を有し、フレーム26は、ピース基板12の嵌合部16aと嵌合する嵌合部26a(第2嵌合部)を有する。
ピース基板12の嵌合部15a、16aは、第1主面F11及びその反対側の第2主面F12を有し、第1主面F11上に導体パターン121b(第1導体パターン)を有し、導体パターン121bに対向する嵌合部15a、16aの第2主面F12上に、導体パターン121bの端面F13よりも外側に端面F14を有する導体パターン121c(第2導体パターン)を有する(図9、図22、及び図23B参照)。ピース基板12の嵌合部15a、16aには、導体パターン121bの端面F13と導体パターン121cの端面F14とを結ぶ切断面F1が形成されている(図9、図22、及び図23B参照)。
フレーム25、26の嵌合部25a、26aは、第3主面F21及びその反対側の第4主面F22を有し、第3主面F21上に導体パターン232b(第5導体パターン)を有し、導体パターン232bに対向する嵌合部25a、26aの第4主面F22上に、導体パターン232bの端面F25よりも外側に端面F26を有する導体パターン232c(第6導体パターン)を有する(図17、図22、及び図23B参照)。フレーム25、26の嵌合部25a、26aには、導体パターン232bの端面F25と導体パターン232cの端面F26とを結ぶ切断面F2が形成されている(図17、図22、及び図23B参照)。
ピース基板12の嵌合部15aとフレーム25の嵌合部25a、また、ピース基板12の嵌合部16aとフレーム26の嵌合部26aとはそれぞれ、導体パターン121cの端面F14と導体パターン232cの端面F26とが接触した状態で、互いに嵌合している(図9、図17、図22、及び図23B参照)。
導体パターン121cの端面F14は、ピース基板12の嵌合部15a、16aの縁に沿って連続して形成されており、導体パターン232cの端面F26は、嵌合部25a、26aの縁に沿って連続して形成されている(図9、図17、図22、及び図23B参照)。導体パターン121cの端面F14と導体パターン232cの端面F26とは、両嵌合部の縁の全体にわたって接触している。ただしこれに限られず、導体パターン121cの端面F14が、ピース基板12の嵌合部15a、16aの縁に沿って断続的に形成されてもよいし、導体パターン232cの端面F26が、嵌合部25a、26aの縁に沿って断続的に形成されてもよい。さらにこの場合、嵌合部15a又は16aと嵌合部25a又は26aとの境界において、導体パターン121c、232cの切れ目に相当する部分(不連続になる部分)に、例えばドリル又はレーザ等により接着材を入れるための穴又は溝(例えば非貫通の穴又は溝)を形成してもよい。
本実施形態に係る多ピース基板の製造方法(又は基板嵌め換え工法)では、第1主面F11及びその反対側の第2主面F12を有する基板10a(第1基板10)を準備し、第1主面F11側から基板10aにレーザ照射を行うことにより、基板10aの一部を、基板片(ピース基板12)として切り出す(図4のステップS11、S13)。また、上記レーザ照射に先立って、基板10aの第1主面F11上に、レーザ照射される部位に端面F13が位置するような導体パターン121bが形成され、上記レーザ照射では、導体パターン121bの端面F13を境とする導体パターン121bと基板10aとの両方にレーザ光が照射されることで、第1主面F11から第2主面F12まで基板10aが切断される(図4のステップS13)。こうした方法では、導体パターン121bをマスクとしてレーザ加工が行われるため、基板片(ピース基板12)を切り出す際に生じる加工誤差を低減することが可能になる。
また、本実施形態では、第2基板20の切断加工においては、導体パターン232bをマスク(又はストッパ)としてレーザ加工が行われるため、第2基板20に空き所を形成する際に生じる加工誤差を低減することが可能になる(図18A〜図19参照)。
本実施形態に係る多ピース基板の製造方法(又は基板嵌め換え工法)では、上記レーザ照射に先立って、導体パターン121bに対向する基板10aの第2主面F12上に、導体パターン121bの端面F13よりも外側に端面F14を有する導体パターン121cが形成され(図9参照)、基板10aに、導体パターン121bの端面F13と導体パターン121cの端面F14とを結ぶ切断面F1が形成される(図11参照)。そして、導体パターン121cの端面F14に第2基板20(詳しくは、図17に示される導体パターン232cの端面F26)が接触するように、上記切り出されたピース基板12を第2基板20の空き所R20に嵌め合わせる(図20及び図22参照)。こうした方法では、導体パターン121cの端面F14が基準となり、基板片(ピース基板12)と第2基板20との位置合わせが行われる。詳しくは、本実施形態では、導体パターン121cの端面F14(図9参照)と導体パターン232cの端面F26(図17参照)とが相互に接触することによって、ピース基板12と第2基板20(特に、フレーム25、26)との相対的な位置が決まる。このため、第1基板10から切り出された基板片(ピース基板12)と別の基板(第2基板20)とを互いに嵌め合わせる場合において両者の位置合わせ精度を向上させることが可能になる。以下、図24A〜図25を参照して、このことについてさらに説明する。
例えば図24Aに示すような第1基板201と図24Bに示すような第2基板202とを用いた多ピース基板の製造方法(又は基板嵌め換え工法)について考える。以下、この方法を、上述の実施形態に係る方法とは区別して、比較例に係る方法という。
図24Aに示す第1基板201では、基板10aの第1主面F11上のレーザ光が照射される部位に導体パターン121b、122bが設けられているが、反対側の第2主面F12上には導体パターンが設けられていない(又はレーザ加工部位から離れている)。図24Bに示す第2基板202では、基板20aの第3主面F21上のレーザ光が照射される部位に導体パターン231b、232bが設けられているが、反対側の第4主面F22上には導体パターンが設けられていない(又はレーザ加工部位から離れている)。
例えば図24Aに示すように、第1基板201からピース基板12を切り出し、図24Bに示すように、第2基板202の一部を切り出して、第2基板202に空き所を形成する。絶縁層(特に樹脂)をレーザで加工する場合には、そのレーザ加工が進む(深くなる)につれて加工量が減少する傾向にあるため、基板10aの切断面F1は、図24Aに示すように、導体パターン121bの端面よりも外側に突出する。切断された基板10aは、第2主面F12において、導体パターン121bの端面に対して最も突出すると考えられる。また、基板20aの切断面F2は、導体パターン232bの端面よりも外側に突出する。切断された基板20aは、第4主面F22において、導体パターン232bの端面に対して最も突出すると考えられる。
図24Aに示す第1基板201から切り出されたピース基板12を、図24Bに示す第2基板202の空き所に嵌め合わせる場合には、図25に示されるように、最も突出する基板10aの一部(例えば第2主面F12)と基板20aの一部(例えば第4主面F22)とが相互に接触した状態で、固定されると考えられる。この場合、ピース基板12と第2基板202との相対的な位置は、第2主面F12における切断面F1の位置(切断面F1と第2主面F12との交線の位置)及び第4主面F22における切断面F2の位置(切断面F2と第4主面F22との交線の位置)によって決まると考えられる。しかしながら、切断面F1、F2の角度(傾斜の度合)などは、加工条件によって変動し易いため、上記比較例に係る方法では、高い精度でピース基板12と第2基板202とを位置合わせすることは困難である。
これに対し、本実施形態に係る多ピース基板の製造方法(又は基板嵌め換え工法)では、図11に示すような第1基板10と図19に示すような第2基板20とが用いられる。
図11に示す第1基板10では、基板10aの第1主面F11上のレーザ光が照射される部位に導体パターン121b、122bが設けられ、反対側の第2主面F12上には導体パターン121c、122cが設けられている。図19に示す第2基板20では、基板20aの第3主面F21上のレーザ光が照射される部位に導体パターン231b、232bが設けられ、反対側の第4主面F22上には導体パターン231c、232cが設けられている。
このため、基板10aを切断する際には、図10A〜図11に示されるように、導体パターン121b、122b(特に、導体パターン121b)と共に、導体パターン121c、122c(特に、導体パターン121c)がマスクとして機能することで、基板10aに、導体パターン121bの端面F13(図9参照)と導体パターン121cの端面F14(図9参照)とを結ぶ切断面F1を形成し易くなる。
また、基板20aを切断する際には、図18A〜図19に示されるように、導体パターン231b、232b(特に、導体パターン232b)と共に、導体パターン231c、232c(特に、導体パターン232c)がマスクとして機能することで、基板20aに、導体パターン232bの端面F25(図17参照)と導体パターン232cの端面F26(図17参照)とを結ぶ切断面F2を形成し易くなる。
また、本実施形態に係る方法では、前述したレーザ加工の傾向に対応させて、導体パターン121cの端面F14を導体パターン121bの端面F13よりも外側に配置し(図9参照)、導体パターン232cの端面F26を導体パターン232bの端面F25よりも外側に配置している(図17参照)。このため、基板10aに、導体パターン121bの端面F13と導体パターン121cの端面F14とを結ぶ切断面F1を形成し易くなり(図11参照)、基板20aに、導体パターン232bの端面F25と導体パターン232cの端面F26とを結ぶ切断面F2を形成し易くなる(図19参照)。
図11に示す第1基板10から切り出されたピース基板12を、図20に示す第2基板20の空き所R20に嵌め合わせる場合には、図21A〜図22に示されるように、導体パターン121cの端面F14(図9参照)と導体パターン232cの端面F26(図17参照)とが相互に接触した状態で、固定される。すなわち、ピース基板12と第2基板20との位置合わせにおいては、互いに接触する導体パターンの端面が基準になる。導体パターン(特に金属)はレーザで加工されにくいため、レーザ加工後も基準位置は維持され易い。導体パターンを設けずに基板10a又は基板20aを切断する際の加工誤差に比べて、導体パターン121c又は232cを形成する際に、その端面F14又はF26が所望の位置からずれて形成される度合(誤差)は小さいと考えられるため、本実施形態に係る多ピース基板の製造方法(又は基板嵌め換え工法)によれば、第1基板10から切り出された基板片(ピース基板12)と別の基板(第2基板20)とを互いに嵌め合わせる場合において両者の位置合わせ精度を向上させることが可能になる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、ピース基板12の嵌合部15a及び16aがそれぞれ凸部からなり、フレーム25の嵌合部25a及びフレーム26の嵌合部26aがそれぞれ凹部からなる。しかしこれに限られず、ピース基板12の嵌合部15a及び16aの少なくとも1つが凹部からなり、それに対応するフレーム25の嵌合部25a及びフレーム26の嵌合部26aの少なくとも1つが凸部からなってもよい。
配線基板(ピース基板)の構成、特に、その構成要素の種類、性能、寸法、材質、形状、層数、又は配置等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に変更することができる。
本発明に係る多ピース基板の製造方法(又は基板嵌め換え工法)は、図4又は図13に示した順序に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に順序を変更することができる。また、用途等に応じて、工程を省略してもよい。
基板片(ピース基板12)と第2基板20(特に、フレーム25、26)との嵌合によって必要な接合強度を確保できる場合には、接着材を用いた接着工程(図13のステップS27、S28)を割愛してもよい。
図26A(図7Aに対応する図)及び図26B(図11に対応する図)に示すように、上記実施形態における導体パターン122b、122c(図7A及び図11参照)を割愛してもよい。この場合も、図26Bに示すように、導体パターン121b、121cをマスクにして、基板10aに、導体パターン121bの端面F13(図9参照)と導体パターン121cの端面F14(図9参照)とを結ぶ切断面F1を形成することができる。
図27A(図15Aに対応する図)及び図27B(図19に対応する図)に示すように、上記実施形態における導体パターン231b、231c(図15A及び図19参照)を割愛してもよい。この場合も、図27Bに示すように、導体パターン232b、232cをマスクにして、基板20aに、導体パターン232bの端面F25(図17参照)と導体パターン232cの端面F26(図17参照)とを結ぶ切断面F2を形成することができる。
上述の基板嵌め換え工法は、多ピース基板の製造以外の用途に用いてもよい。例えば第1基板10から切り出した基板片(例えばピース基板12)を、ピース基板が1つも接続されていないフレームに取り付けてもよい。
図28に示すように、基板(第1基板10)から切り出した基板片(ピース基板12)を、その基板片(ピース基板12)よりも厚い別の基板(フレーム203)に嵌め合わせてもよい。図28の例では、導体パターン121cが、フレーム203の基板20a(樹脂)に接触する。この場合も、導体パターン121cの端面が基準になることで、基板片(ピース基板12)とフレーム203との位置合わせ精度が向上する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、「請求項」に記載されている発明や「発明を実施するための形態」に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。
10 第1基板
10a 基板
10b、10c 導体層
11〜14 ピース基板
11a〜14a ブリッジ
11b〜14b ブリッジ
12c、12d 凸部
15、16 フレーム
15a、16a 嵌合部
20 第2基板
20a 基板
20b、20c 導体層
21〜24 ピース基板
21a〜24a ブリッジ
21b〜24b ブリッジ
25、26 フレーム
25a、26a 嵌合部
100 多ピース基板
100a 多ピース基板
101〜104 ピース基板
101a〜104a ブリッジ
101b〜104b ブリッジ
105、106 フレーム
121b、121c、122b、122c 導体パターン
123b、123c スリット
201 第1基板
202 第2基板
203 フレーム
231b、231c、232b、232c 導体パターン
233b、233c スリット
1000 製造パネル
1001 接着材
F1、F2 切断面
F11 第1主面
F12 第2主面
F13〜F16 端面
F21 第3主面
F22 第4主面
F23〜F26 端面
P1 嵌合部
P2 凸部
P21 嵌合部
P22 ブリッジ
R11、R12 領域
R20 空き所
R101、R102 領域

Claims (9)

  1. 第1主面及びその反対側の第2主面を有する基板を準備することと、
    前記基板の前記第1主面上に、第1導体パターンを形成することと、
    前記第1導体パターンに対向する前記基板の前記第2主面上に、前記第1導体パターンの1つの端面よりも外側に端面を有する第2導体パターンを形成することと、
    前記第1主面側から前記基板にレーザ照射を行うことにより、前記基板の一部を、基板片として切り出すことと、
    前記切り出された基板片を別の基板に嵌め合わせることと、
    を含む基板嵌め換え工法であって、
    前記レーザ照射では、前記第1導体パターンの前記端面を境とする前記第1導体パターンと前記基板との両方にレーザ光が照射されることで、前記基板に、前記第1導体パターンの前記端面と前記第2導体パターンの前記端面とを結ぶ切断面が形成され、
    前記基板片と前記別の基板との嵌め合わせでは、前記第2導体パターンの前記端面に前記別の基板が接触するように、両者を嵌め合わせる、
    ことを特徴とする基板嵌め換え工法。
  2. さらに、前記基板の前記第1主面上に、前記第1導体パターンの前記端面に対向する端面を有する第3導体パターンを形成することと、
    前記基板の前記第2主面上に、前記第2導体パターンの前記端面に対向する端面を有する第4導体パターンを形成することと、
    を含み、
    前記第1導体パターンの前記端面と前記第3導体パターンの前記端面との間には、前記レーザ照射の走査方向に沿った線状の第1スリットが形成されており、前記第2導体パターンの前記端面と前記第4導体パターンの前記端面との間には、前記レーザ照射の走査方向に沿った線状の第2スリットが形成されており、前記第1スリットの幅は、前記第2スリットの幅よりも大きい、
    ことを特徴とする請求項1に記載の基板嵌め換え工法。
  3. さらに、第3主面及びその反対側の第4主面を有する前記別の基板を準備することと、
    前記別の基板に空き所を形成することと、
    を含み、
    前記基板片と前記別の基板との嵌め合わせでは、前記第1主面と前記第3主面とが同じ向きになるように、前記空き所に前記基板片が固定される、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の基板嵌め換え工法。
  4. 前記空き所の形成は、
    前記別の基板の前記第3主面上に、第5導体パターンを形成することと、
    前記第5導体パターンに対向する前記別の基板の前記第4主面上に、前記第5導体パターンの1つの端面よりも外側に端面を有する第6導体パターンを形成することと、
    前記第3主面側から前記別の基板にレーザ照射を行うことにより、前記別の基板の本体から、前記空き所に対応した前記別の基板の一部を切り離すことと、
    を含み、
    前記空き所を形成するための前記レーザ照射では、前記第5導体パターンの前記端面を境とする前記第5導体パターンと前記基板との両方にレーザ光が照射されることで、前記別の基板に、前記第5導体パターンの前記端面と前記第6導体パターンの前記端面とを結ぶ切断面が形成され、
    前記基板片と前記別の基板との嵌め合わせでは、前記第2導体パターンの前記端面に前記第6導体パターンの前記端面が接触するように、両者を嵌め合わせる、
    ことを特徴とする請求項3に記載の基板嵌め換え工法。
  5. 前記基板片は、第1嵌合部を有し、前記別の基板は、前記第1嵌合部と嵌合する第2嵌合部を有し、
    前記第1導体パターンの形成及び前記第2導体パターンの形成では、前記第1導体パターンの前記端面及び前記第2導体パターンの前記端面がそれぞれ、前記第1嵌合部の縁に沿って形成され、
    前記基板片と前記別の基板との嵌め合わせでは、前記第1嵌合部と前記第2嵌合部とを互いに嵌め合わせる、
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の基板嵌め換え工法。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の基板嵌め換え工法により、複数の配線基板と該複数の配線基板の各々に接続されるフレームとを有する多ピース基板を製造する方法であって、
    請求項1乃至5のいずれか一項に記載の基板嵌め換え工法において、前記別の基板が前記フレームを構成し、前記基板片が前記複数の配線基板の1つを構成する、
    ことを特徴とする多ピース基板の製造方法。
  7. 複数の配線基板と、該複数の配線基板の各々に接続されるフレームと、を有する多ピース基板であって、
    前記複数の配線基板の1つである第1配線基板は、第1嵌合部を有し、前記フレームは、前記第1嵌合部と嵌合する第2嵌合部を有し、
    前記第1配線基板の前記第1嵌合部は、第1主面及びその反対側の第2主面を有し、前記第1主面上に第1導体パターンを有し、前記第1導体パターンに対向する前記第1嵌合部の前記第2主面上に、前記第1導体パターンの1つの端面よりも外側に端面を有する第2導体パターンを有し、
    前記第1配線基板の前記第1嵌合部には、前記第1導体パターンの前記端面と前記第2導体パターンの前記端面とを結ぶ切断面が形成され、
    前記第1配線基板の前記第1嵌合部と前記フレームの前記第2嵌合部とは、前記第2導体パターンの前記端面に前記フレームの前記第2嵌合部が接触するように、互いに嵌合している、
    ことを特徴とする多ピース基板。
  8. 前記フレームの前記第2嵌合部は、第3主面及びその反対側の第4主面を有し、前記第3主面上に第5導体パターンを有し、前記第5導体パターンに対向する前記第2嵌合部の前記第4主面上に、前記第5導体パターンの1つの端面よりも外側に端面を有する第6導体パターンを有し、
    前記フレームの前記第2嵌合部には、前記第5導体パターンの前記端面と前記第6導体パターンの前記端面とを結ぶ切断面が形成され、
    前記第1配線基板の前記第1嵌合部と前記フレームの前記第2嵌合部とは、前記第2導体パターンの前記端面と前記第6導体パターンの前記端面とが接触した状態で、互いに嵌合している、
    ことを特徴とする請求項7に記載の多ピース基板。
  9. 前記第2導体パターンの前記端面は、前記第1嵌合部の縁に沿って形成されており、前記第6導体パターンの前記端面は、前記第2嵌合部の縁に沿って形成されている、
    ことを特徴とする請求項8に記載の多ピース基板。
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