JP6098217B2

JP6098217B2 - 回路基板およびその製造方法

Info

Publication number: JP6098217B2
Application number: JP2013031295A
Authority: JP
Inventors: 直樹郷地
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: JP2014160776A; US20140234058A1; US9373531B2

Description

本発明は、フレキシブルで変形しやすい第一部分と、第一部分よりも変形しにくい第二部分と、を少なくとも備える回路基板およびその製造方法に関する。

従来、上記のような回路基板としては、例えば特許文献１に記載のようなプリント基板がある。図８は、従来のプリント基板の縦断面図である。図８において、プリント基板５００は、高密度実装が必要な四層構造基板部５００ａと、パワー素子実装が行なわれ放熱性が要求される放熱構造基板部５００ｂ（導体パターン２２の層は二層）と、これらを接続する屈曲性が必要な接続構造基板部５００ｃ（導体パターン２２の層は一層）とから構成される。

次に、プリント基板５００のより詳細な構成を説明する。四層構造基板部５００ａ、放熱構造基板部５００ｂおよび接続構造基板部５００ｃは、絶縁基材５２３ａ〜５２３ｆが積層されて構成される。より具体的には、絶縁基材５２３ｃは左右方向に延在するシート状の基材である。四層構造基板部５００ａは、絶縁基材５２３ｃの左端と、その上に積層された絶縁基材５２３ａ，５２３ｂと、絶縁基材５２３ｃの左端下側に積層された絶縁基材５２３ｄと、を含んでいる。

また、放熱構造基板部５００ｂは、絶縁基材５２３ｃの右端と、その上に積層された絶縁基材５２３ｅと、絶縁基材５２３ｃの下側に積層された絶縁基材５２３ｆと、を含んでいる。

以上のようなプリント基板５００では、接続構造基板部５００ｃは、四層構造基板部５００ａおよび放熱構造基板部５００ｂよりも薄く、これらよりもフレキシブルで変形しやすい第一部分となっている。また、四層構造基板部５００ａおよび放熱構造基板部５００ｂは、第一部分よりも変形しにくい第二部分となっている。よって、プリント基板５００は、使用時に、周囲の構造物を避けるために、接続構造基板部５００ｃが曲げられた状態で配置される場合がある。

特開２００２−３０５３８２号公報

しかしながら、上記プリント基板５００では、図９に示すように、四層構造基板部５００ａと、接続構造基板部５００ｃとの境界近傍にて、接続構造基板部５００ｃに破損（特に亀裂や剥離）５０４が生じやすいという問題点があった。

より詳細には、接続構造基板部５００ｃが例えば境界部分で下方に曲げられると、接続構造基板部５００ｃの上側主面部分が引っ張り応力によって伸びる。それに対し、四層構造基板部５００ａにおける絶縁基材５２３ｃは、上下に絶縁基材５２３ａ，５２３ｂ，５２３ｄが積層されるため、接続構造基板部５００ｃにおける絶縁基材５２３ｃに比べて伸びにくい。よって、接続構造基板部５００ｃが曲げられると、四層構造基板部５００ａにおける絶縁基材５２３ｃが本来伸びる分、接続構造基板部５００ｃの絶縁基材５２３ｃが余計に伸びる。すなわち、四層構造基板部５００ａと接続構造基板部５００ｃの境界部分で下方に曲げられると四層構造基板部５００ａと接続構造基板部５００ｃの境界部分の上面に引っ張り応力が集中する。その結果、上記境界近傍において、接続構造基板部５００ｃの絶縁基材５２３ｃに破損５０４が発生するおそれがある。

それゆえに、本発明の目的は、曲げ時に破損が生じ難い回路基板およびその製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一局面は、可撓性を有する複数の基材層を所定の第一方向に積層して形成され、該第一方向に垂直な第二方向に延在する基板本体を備えた回路基板であって、前記基板本体は、前記第一方向に相対する第一主面および第二主面を少なくとも有する第一部分と、前記第一主面と同じ側に設けられた第三主面と、前記第一方向に該第三主面と相対しかつ前記第二主面と同じ側に設けられた第四主面と、を少なくとも有する第二部分であって、前記第二方向に沿う前記第一部分の一方端に接続されかつ前記第一方向への厚さが該第一部分よりも厚い第二部分と、前記第一主面および前記第三主面を接続する少なくとも一つの第一接続面であって、前記第一部分側から前記第二部分に向かって凹む曲面を有する第一接続面と、を含み、前記曲面は、前記第一主面と連続的に接続され、かつ、前記第一方向及び前記第二方向に直交する第三方向から見て、前記第一部分から前記第二部分に向かう方向を下方とするＵ字状をなす。

本発明の他の局面は、第一方向に相対する二つの主面を有する複数の基材層であって、熱可塑性を有する複数の基材層を準備する工程と、前記第一方向に垂直な第二方向に延在する少なくとも一つの第一基材層の少なくとも一つの主面の一方端に、該第二方向への長さが該第一基材層のものよりも短い少なくとも一つの第二基材層を積層する工程と、前記第一方向および前記第二方向と直交する第三方向に延在し、前記第二基材層の端部に向かって凸型曲面を有するスペーサを、該第二基材層の端部に隣接するよう該第一基材層の主面上に載置する工程と、少なくとも前記スペーサの凸型曲面部分を覆う、少なくとも一つの第三基材層を積層する工程と、前記積層された複数の基材層を、前記第一方向から加熱および加圧する工程と、を備え、前記凸型曲面は、前記第一基材層の主面と連続的に繋がり、かつ、前記第三方向から見て、前記第二基材層の端部に向かう方向を下方とするＵ字状をなす。

上記各局面によれば、曲げ時に破損が生じ難い回路基板およびその製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る回路基板１０を用いた電子機器の模式図である。図１の回路基板１０の縦断面図である。図２の基板本体１２の上面図である。図２の基板本体１２の底面図である。図２の基板本体１２の分解図である。図１に示す回路基板の製造方法の要部を示す第一の図である。図１に示す回路基板の製造方法の要部を示す第二の図である。図１に示す回路基板の製造方法の要部を示す第三の図である。第一変形例に係る回路基板１０ａの縦断面図である。従来のプリント基板の縦断面図である。図９のプリント基板が抱えている課題を示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る回路基板およびその製造方法を説明する。

（はじめに）
まず、図中のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸について説明する。ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は互いに直交する。ｚ軸は、基材層の積層方向（以下、第一方向ｚという場合がある）を示す。また、ｘ軸は基材層の左右方向（第二方向ｘという場合がある）を示す。また、ｙ軸は、基材層の前後方向（第三方向ｙという場合がある）を示す。

（一実施形態に係る回路基板の構成）
図１において、電子機器３０の内部には、大略的には、第一マザー基板３２ａと、第二マザー基板３２ｂと、回路基板１０と、が配置される。

第一マザー基板３２ａの主面と、第二マザー基板３２ｂの主面とは、本実施形態では、ｚ軸方向位置について一致していない。つまり、マザー基板３２ａの主面と、マザー基板３２ｂの主面との間には段差がある。

回路基板１０は、典型的には、上記のようなマザー基板３２ａ，３２ｂを電気的に接続するために用いられる。回路基板１０は、具体的には、図１〜図４に示すように、基板本体１２、信号線路２０ａ〜２０ｃ、外部端子２１ａ，２１ｂ、回路導体２２ｂ，２２ｄ及びビアホール導体ｖを備えている。また、回路基板１０には、後述するように、集積回路１００およびコネクタ１１０が実装される。

基板本体１２は、可撓性の板状部材であって、ｚ軸方向からの平面視（以下、上面視という場合がある）で、図１〜図４に示すように、第二方向ｘに延在する長方形状を有し、相対的に変形しにくい第二部分Ｐ２および第三部分Ｐ３を両端に備え、第二部分Ｐ２および第三部分Ｐ３の間に、これらよりもフレキシブルで変形しやすい第一部分Ｐ１を備えている。具体的には、第二部分Ｐ２は第一部分Ｐ１のｘ軸負方向側の端部に、第三部分Ｐ３は第一部分Ｐ１のｘ軸正方向側の端部に隣接し接続される。

また、基板本体１２には、図２に示すように、基材層１８ａ〜１８ｅがこの順番でｚ軸の正方向側から負方向側へと積層されている。

基材層１８ａ〜１８ｅは、ポリイミドや液晶ポリマー等の可撓性を有する熱可塑性樹脂によって作製されており、第一方向ｚに相対する二つの主面を有する。以下では、基材層１８ａ〜１８ｅのｚ軸正方向側の主面を表面と称し、そのｚ軸負方向側の主面を裏面と称す。

ここで、図５を参照する。基材層１８ａは、上面視で、基板本体１２と概ね同じ外形形状を有する。基材層１８ａは、第一および第二基材部１８ａ−１，１８ａ−２および接続部１８ａ−３を含んでいる。なお、図５には、基材部１８ａの両端の図示は省略されている。この点については、他の基材層１８についても同様である。

基材層１８ｂは、上面視で、基板本体１２と概ね同じ外形形状を有する。基材層１８ｂは、第一および第二基材部１８ｂ−１，１８ｂ−２および接続部１８ｂ−３を含んでいる。

基材層１８ｃは、上面視で、基板本体１２と概ね同じ外形形状を有する。この基材層１８ｃは、第一および第二基材部１８ｃ−１，１８ｃ−２および接続部１８ｃ−３を含んでいる。

基材層１８ｄは、上面視で、矩形形状を有する第一および第二基材部１８ｄ−１，１８ｄ−２を含んでいる。

また、基材層１８ｅは、ｚ軸方向からの平面視で、矩形形状を有する第一および第二基材部１８ｅ−１，１８ｅ−２を含んでいる。

基板本体１２の第一部分Ｐ１は、上記接続部１８ａ−３〜１８ｃ−３が積層された部分である。この第一部分Ｐ１は、第一主面Ｓ１および第二主面Ｓ２（図２参照）を備えている。主面Ｓ１は、接続部１８ｃ−３の裏面である。主面Ｓ２は、主面Ｓ１と第一方向ｚに相対向し、接続部１８ａ−３の表面である。

第二部分Ｐ２は、図５に示すように、基材部１８ａ−１〜１８ｅ−１が積層された部分である。この第二部分Ｐ２は、第三主面Ｓ３および第四主面Ｓ４（図２参照）を備えている。主面Ｓ３は、基材部１８ｅ−１の裏面である。主面Ｓ４は、主面Ｓ３と第一方向ｚに相対向し、基材部１８ａ−１の表面である。

すなわち、図５に示すように、基材部１８ｂ−１の表面に基材部１８ａ−１が積層され、基材部１８ｃ−１の裏面に基材部１８ｄ−１，１８ｅ−１が積層される。よって、基材部１８ａ−１は、基板本体１２の第一部分Ｐ１の第一方向ｚ（つまり厚み方向）の中心よりもｚ軸正方向側に設けられている。また、基材部１８ｄ−１，１８ｅ−１は、基板本体１２の第一部分Ｐ１の厚み方向の中心よりもｚ軸負方向側に設けられている。

また、基板本体１２の第三部分Ｐ３は、基材部１８ａ−２〜１８ｅ−２が積層された部分である。この第三部分Ｐ３は、第五主面Ｓ５および第六主面Ｓ６（図２参照）を備えている。主面Ｓ５は、基材部１８ｅ−２の裏面である。主面Ｓ６は、主面Ｓ５と第一方向ｚに相対向し、基材部１８ａ−２の表面である。

すなわち、図５に示すように、基材部１８ｂ−２の表面に基材部１８ａ−２が積層され、基材部１８ｃ−２の裏面に基材部１８ｄ−２，１８ｅ−２が積層されている。よって、基材部１８ａ−２は、基板本体１２の第三部分Ｐ３の第一方向ｚ（厚み方向）の中心よりもｚ軸正方向側に設けられている。また、基材部１８ｄ−２，１８ｅ−２は、基板本体１２の第三部分Ｐ３の厚み方向中心よりもｚ軸負方向側に設けられている。

上記から分かるように、基板本体１２のｚ軸負方向側の主面は、主面Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５を含んでいる。また、基板本体１２のｚ軸正方向側主面は、主面Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６を含んでいる。

また、第一部分Ｐ１および第二部分Ｐ２の境界は、図５中、点線Ｌ１で示すように、上面視で、基材部１８ｅ−１のｘ軸正方向側においてｙ軸方向に延びる短辺と一致している。また、第一部分Ｐ１および第三部分Ｐ３の境界は、点線Ｌ２で示すように、上面視で、基材部１８ｅ−２のｘ軸負方向側においてｙ軸方向に延びる短辺と一致している。

また、図２に示すように、基板本体１２の第二部分Ｐ２および第三部分Ｐ３の第一方向ｚへの厚みＤ１は、基材層１８ｄ，１８ｅの厚みの分だけ、第一部分Ｐ１の厚さＤ２よりも大きくなっている。したがって、基材部１８ｄ−１，１８ｅ−１が基板本体１２の第二部分Ｐ２の補強部材としても機能する。同様に、基材部１８ｄ−２，１８ｅ−２が基板本体１２の第三部分Ｐ３の補強部材としても機能している。これにより、基板本体１２において、第二部分Ｐ２および第三部分Ｐ３は、第一部分Ｐ１よりも変形しにくくなっている。逆に、第一部分Ｐ１は、相対的に可撓性が多く残っており、フレキシブルで変形しやすくなっている。この第一部分Ｐ１は、図１に示すように、回路基板１０を電子機器３０で使用する際に、例えば、主面Ｓ２が主面Ｓ１よりも外周側に位置するように曲げられる。一方、第二部分Ｐ２および第三部分Ｐ３は、使用時に曲げられない。

再度、図５を参照する。信号線路２０ａ〜２０ｃは、例えば、高周波信号を伝送するために、基板本体１２内に設けられている線状導体である。本実施形態では、信号線路２０ａ〜２０ｃは、基材層１８ｃの表面上に形成されており、第二部分Ｐ２、第一部分Ｐ１および第三部分Ｐ３にまたがるようにｘ軸方向に延在する直線状の導体である。信号線路２０ａ〜２０ｃは、銀や銅を主成分とする比抵抗の小さな金属材料により作製されている。ここで、信号線路２０ａ〜２０ｃが基材層１８ｃの表面に形成されているとは、基材層１８ｃの表面にめっきにより形成された金属箔がパターニングされて信号線路２０ａ〜２０ｃが形成されていることや、基材層１８ｃの表面に張り付けられた金属箔がパターニングされて信号線路２０ａ〜２０ｃが形成されていることを指す。また、信号線路２０ａ〜２０ｃの表面には平滑化が施されるので、信号線路２０ａ〜２０ｃにおいて基材層１８ｃに接している面の表面粗さは、信号線路２０ａ〜２０ｃにおいて基材層１８ｃに接していない面の表面粗さよりも大きくなる。

なお、信号線路２０ａ〜２０ｃに対向するグランド導体をさらに基材層１８ｂなどに設けてマイクロストリップラインとして用いてもよい。また、トリプレート型のストリップラインや、コプレーナ線路などとして用いても構わない。

外部端子２１ａは、図３に示すように、基材部１８ａ−１の表面上に形成されている矩形状の複数の導体である。外部端子２１ａ上には、図２に示すように、集積回路１００が実装される。外部端子２１ｂは、図３に示すように、基材部１８ａ−２の表面上に形成されている矩形状の複数の導体である。外部端子２１ｂ上には、図２に示すように、コネクタ１１０が実装される。外部端子２１ａ，２１ｂが基材部１８ａ−１，１８ａ−２の表面に形成されているとは、基材部１８ａ−１，１８ａ−２の表面にめっきにより形成された金属箔がパターニングされて外部端子２１ａ，２１ｂが形成されていることや、基材部１８ａ−１，１８ａ−２の表面に張り付けられた金属箔がパターニングされて外部端子２１ａ，２１ｂが形成されていることを指す。

回路導体２２ｂは、基材部１８ｂ−１，１８ｂ−２の表面上に形成されている導体であり、基板本体１２の第二部分Ｐ２および第三部分Ｐ３内に設けられているコイルやコンデンサ、配線等である。回路導体２２ｂが基材部１８ｂ−１，１８ｂ−２の表面に形成されているとは、基材部１８ｂ−１，１８ｂ−２の表面にめっきにより形成された金属箔がパターニングされて回路導体２２ｂが形成されていることや、基材部１８ｂ−１，１８ｂ−２の表面に張り付けられた金属箔がパターニングされて回路導体２２ｂが形成されていることを指す。

回路導体２２ｄは、基材部１８ｄ−１，１８ｄ−２の裏面上に形成されている導体であり、基板本体１２の第二部分Ｐ２および第三部分Ｐ３内に設けられているコイルやコンデンサ、配線等である。回路導体２２ｄが基材部１８ｄ−１，１８ｄ−２の裏面に形成されているとは、基材部１８ｄ−１，１８ｄ−２の裏面にめっきにより形成された金属箔がパターニングされて回路導体２２ｄが形成されていることや、基材部１８ｄ−１，１８ｄ−２の裏面に張り付けられた金属箔がパターニングされて回路導体２２ｄが形成されていることを指す。

ビアホール導体ｖは、基材部１８ａ−１をｚ軸方向に貫通する層間接続導体であり、外部端子２１ａと回路導体２２ｂとを接続している。ビアホール導体ｖは、基材部１８ａ−１をｚ軸方向に貫通するビアホールに対して導電性ペーストが充填されることにより形成される。なお、ビアホール導体ｖは、図示しないが、基板本体１２において基材部１８ａ−１以外の部分にも設けられている。

集積回路１００は、半導体集積回路であり、例えば、回路基板１０が用いられる電子機器の駆動回路である。集積回路１００は、前記の通り、第二部分Ｐ２に設けられている外部端子２１ａ上に実装される。コネクタ１１０は、マザーボード等に設けられたコネクタに対して接続される外部接続用のコネクタである。コネクタ１１０は、上記の通り、第三部分Ｐ３に設けられている外部端子２１ｂ上に実装される。なお、詳細な図示は省略するが信号線路２０ａ〜２０ｃは、コネクタ１１０に電気的に接続されている。

以上のように構成された回路基板１０は、図１に示すように、第一部分Ｐ１が曲げられて用いられる。より詳細には、上記の通り、第二部分Ｐ２には、補強部材として機能する基材部１８ａ−１，１８ｄ−１，１８ｅ−１が設けられ、第三部分Ｐ３には、補強部材として機能する基材部１８ａ−２，１８ｄ−２，１８ｅ−２が設けられている。変形しにくい第二部分Ｐ２は、その下面Ｓ２に設けられた粘着テープ３４によりマザー基板３２ａの主面に固定される。また、変形しにくい第三部分Ｐ３は、その上面Ｓ１のコネクタ１１０に取り付けられたＬ字型接続金具３６によりマザー基板３２ｂの主面に固定される。

上記の通り、マザー基板３２ａの主面と、マザー基板３２ｂの主面との間にはｚ軸方向に段差がある。このようなマザー基板３２ａ，３２ｂを電気的に接続するために、第一部分Ｐ１は、補強部材を備えていないので、第二部分Ｐ２および第三部分Ｐ３に比べて変形しやすい。この構成により、回路基板１０は、図１に例示するように、第一部分Ｐ１で曲げることが可能となり、段差があるマザー基板３２ａ，３２ｂを接続しやすくなる。さらには、第一部分Ｐ１を例えば第二部分Ｐ２との境界部分に沿って曲げると、第二部分Ｐ２が相対的に硬く、第一部分Ｐ１のガイドとして機能するため、曲げ位置がずれにくくなる。

しかしながら、基板本体１２の第一部分Ｐ１が上記の通りに曲げられると、基材層１８ａの表面近傍に引っ張り応力が発生する。この引っ張り応力に起因する基板本体１２の破損発生を低減するため、本実施形態では、図２や図５等に示すように、基材部１８ｄ−１，１８ｅ−１のｘ軸正方向側の端部に、第二部分Ｐ２の主面Ｓ３（換言すると、基材部１８ｅ−１の裏面）と、第一部分Ｐ１の主面Ｓ１（換言すると、基材部１８ｃ−３の裏面）とを接続し、ｙｚ平面に平行で第三方向ｙに延在する第一接続面Ｓｃ１が設けられている。本実施形態では、接続面Ｓｃ１は、基材部１８ｄ−１，１８ｅ−１のｘ軸正方向側の端部を用いて形成される。より具体的には、接続面Ｓｃ１は、図２および図５に示すように、基材部１８ｅ−１のｘ軸正方向側端部にある平面Ｆ１と、基材部１８ｄ−１のｘ軸正方向側端部に形成された曲面Ｃ１と、を含んでいる。この曲面Ｃ１は、ｙ軸方向からの平面視で平面Ｆ１からｘ軸負方向に向かって（換言すると、第一部分Ｐ１側から第二部分Ｐ２に向かって）アーチ状に窪んでいる凹型曲面である。

また、本実施形態では、基材部１８ｄ−２，１８ｅ−２のｘ軸負方向側の端部に、第三部分Ｐ３の主面Ｓ５（換言すると、基材部１８ｅ−２の裏面）と、第一部分Ｐ１の主面Ｓ１（換言すると、基材部１８ｃ−３の裏面）とを接続し、ｙｚ平面に平行で第三方向ｙに延在する第三接続面Ｓｃ３が設けられる。本実施形態では、接続面Ｓｃ３は、基材部１８ｄ−２，１８ｅ−２のｘ軸負方向側の端部を用いて形成される。より具体的には、接続面Ｓｃ３は、図２および図５に示すように、基材部１８ｅ−２のｘ軸負方向側端部にある平面Ｆ３と、基材部１８ｄ−２のｘ軸負方向側端部に形成された曲面Ｃ３と、を含んでいる。この曲面Ｃ３は、ｙ軸方向からの平面視でｘ軸正方向に向かって（換言すると、第一部分Ｐ１側から第二部分Ｐ２に向かってアーチ状に窪んでいる凹型曲面である。

（回路基板の製造方法）
以下に、回路基板１０の製造方法について図面を参照しながら説明する。以下では、一つの回路基板１０が作製される場合を例にとって説明するが、実際には、大判の基材層が積層及びカットされることにより、複数の回路基板１０が同時に作製される。

まず、一方の主面の全面に銅箔（金属膜）が形成された熱可塑性樹脂からなる基材層１８ａ〜１８ｄを準備する。具体的には、基材層１８ａ〜１８ｄの一方の主面に銅箔を張り付ける。更に、基材層１８ａ〜１８ｄの銅箔の表面に、例えば、防錆のための亜鉛鍍金を施して、平滑化する。基材層１８ａ〜１８ｄは、液晶ポリマーである。また、銅箔の厚さは、２５μｍ〜５０μｍである。また、銅箔が形成されていない熱可塑性樹脂からなる基材層１８ｅを準備する。

次に、基材層１８ａの表面上に形成された銅箔をパターニングすることにより、外部端子２１ａ，２１ｂ（図３参照）を基材層１８ａの表面上に形成する。具体的には、基材層１８ａの表面の銅箔上に、外部端子２１ａ，２１ｂと同じ形状のレジストを印刷する。そして、銅箔に対してエッチング処理を施すことにより、レジストにより覆われていない部分の銅箔を除去する。その後、レジストを除去する。これにより、外部端子２１ａ，２１ｂが基材層１８ａの表面上にフォトリソグラフィ工程により形成される。

次に、回路導体２２ｂ（図２参照）を基材層１８ｂの表面上に形成する。また、信号線路２０ａ〜２０ｃ（図２参照）を基材層１８ｃの表面上に形成する。また、回路導体２２ｄ（図２参照）を基材層１８ｄの裏面上に形成する。なお、信号線路２０ａ〜２０ｃ及び回路導体２２ｂ，２２ｄの形成工程は、外部端子２１ａ，２１ｂの形成工程と同じであるので説明を省略する。

次に、基材層１８ａのビアホール導体ｖが形成される位置にレーザービームを照射することによって貫通孔を形成する。なお、レーザービームは、銅箔が設けられていない側の主面（裏面）から照射する。また、ビアホール導体ｖに対応する貫通孔に導電性ペーストを充填する。なお、基材層１８ｂ〜１８ｅに、同じ要領でビアホール導体が設けられる場合もある。

次に、図６Ａに示すように、基材層１８ａ〜１８ｅをｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に積み重ねる。基材層１８ｅは、ｘ軸正方向側端部が第一部分Ｐ１と第二部分Ｐ２の境界Ｌ１（点線部分を参照）に沿うように、積層される。また、基材層１８ｄは、ｘ軸正方向側端部を、基材層１８ｅのｘ軸正方向側端部を基準として、ｘ軸負方向側に所定量だけオフセットして積み重ねる。この基材層１８ｄのｘ軸正方向側端部に隣接するように、上記凹型曲面に嵌合する凸型曲面を有するスペーサ２４を載置する。換言すると、基材層１８ｅは、基材層１８ｄの裏面およびスペーサ２４の凸型曲面の部分を少なくとも覆うように積層される。このスペーサ２４は、各基材層１８の熱軟化温度よりも高い熱軟化温度を有する。また、このスペーサ２４は後工程で基板本体１２から抜き取られる。その時、容易に抜き取りができるよう、スペーサ２４の表面には例えばフッ素加工が施されている。

次に、図６Ｂに示すように、耐熱温度が基材層１８の熱軟化温度よりも高い材質からなるクッション材２６が、基材層１８ｄ，１８ｅのｘ軸正方向側端部に接するように基材層１８ｃの下面に載置される。

その後、基材層１８ａ〜１８ｅの積層体を、ｚ軸の正方向側および負方向側から、例えば金型２８ａ，２８ｂにより加圧および加熱する。これにより、熱可塑性を有する基材層１８ａ〜１８ｅが軟化し、基材層１８ａ〜１８ｅが接合し一体化して、基板本体１２が形成される。また、スペーサ２４周辺の基材層１８ｃ〜１８ｅが軟化して流動して、スペーサ２４周辺の空間に進入することで、接続面Ｓｃ１の曲面が形成される。基板本体１２内の貫通孔に充填された導電性ペーストが固化する。その後、金型２８ａ，２８ｂが退避した後、クッション材２６およびスペーサ２４が取り外されて、前述のような接続面Ｓｃ１が形成される。

上記では、第一部分Ｐ１および第二部分Ｐ２の境界側を図示して、回路基板１０の製造工程を説明した。上記と同様にして、第一部分Ｐ１および第三部分Ｐ３の境界Ｌ２側には、接続面Ｓｃ３が形成される（図５参照）。

次に、図６Ｃに示すように、基板本体１２を加熱しながら、基板本体１２の第一部分Ｐ１を、第一部分Ｐ１および第二部分Ｐ２の境界部分を中心として（換言するとｙ軸回り）曲げる。図６Ｃの例では、時計回りに第一部分Ｐ１が曲げられる。その後、基板本体１２を冷却する。これにより、回路基板１０は、第一部分Ｐ１を曲げた状態で形状を保持するようになる。

最後に、第二部分Ｐ２の上面Ｓ１に集積回路１００を実装し、第三部分Ｐ３の上面Ｓ１にコネクタ１１０を実装する。以上の工程により、回路基板１０が完成する。

（実施形態の作用・効果）
以上のように構成された回路基板１０によれば、曲げ時に基板本体１２に破損が生じることを抑制できる。

より詳細には、回路基板１０の使用時には、第一部分Ｐ１が曲げられる。例えば、図６Ｃに示すように第一部分Ｐ１が接続面Ｓｃ１側に曲げられる場合、第一部分Ｐ１と第二部分Ｐ２とは、微分不能な不連続点により接続されるのではなく、接続面Ｓｃ１の凹型曲面Ｃ１により、滑らかに連続的に接続されているため、座屈量を小さくすることができる。それゆえ、上面Ｓ１における第一部分Ｐ１と第二部分Ｐ２との境界部分近傍に加わる引っ張り応力が小さくなる。その結果、曲げ時に第一部分Ｐ１と第二部分Ｐ２との境界部分に破損が生じ難い回路基板１０およびその製造方法を提供することができる。同様に、上面Ｓ１における第一部分Ｐ１と第三部分Ｐ３との境界部分近傍に加わる引っ張り応力も、第三接続面Ｓｃ３の曲面Ｃ３の作用により小さくなる。その結果、曲げ時に第一部分Ｐ１と第三部分Ｐ３との境界部分に破損が生じ難くなる。

また、図６Ｃの例示とは逆に、基板本体１２の第一部分Ｐ１を、ｙ軸を中心として反時計回りに曲げる場合、接続面Ｓｃ１，Ｓｃ３に加わる応力が凹型曲面により分散される。その結果、曲げ時に第一部分Ｐ１と、第二部分Ｐ２または第三部分Ｐ３との境界部分に破損が生じ難い回路基板１０およびその製造方法を提供することができる。

（付記）
上記実施形態では、第一部分Ｐ１を基準として一方側（上記例ではｚ軸の負方向側）にのみ、接続面Ｓｃ１，Ｓｃ３に凹型曲面Ｃ１，Ｃ３が設けられていた。しかし、これに限らず、図７の回路基板１０ａに示すように、第二部分Ｐ２および第三部分Ｐ３のそれぞれのｚ軸両方向側に補強部材が設けられている場合には、上記回路基板１０と同様に、接続面Ｓｃ１，Ｓｃ３の凹型曲面Ｃ１，Ｃ３が設けられる。これに加え、回路基板１０ａには、第一部分Ｐ１を挟んで接続面Ｓｃ１，Ｓｃ３とは逆側に（換言すると、ｚ軸の正方向側）に、第二接続面Ｓｃ２および第四接続面Ｓｃ４が設けられていても構わない。具体的には、第二接続面Ｓｃ２は、平面Ｆ２および凹型曲面Ｃ２を、第四接続面Ｓｃ４は、平面Ｆ４および凹型曲面Ｃ４を備えることとなる。

また、上記実施形態では、第一部分Ｐ１のｘ軸の負方向側および正方向側に接続面Ｓｃ１，Ｓｃ３を備える例を説明した。しかし、これに限らず、第一部分Ｐ１のｘ軸の負方向側または正方向側に接続面Ｓｃ１または接続面Ｓｃ３のいずれか一方を備えるだけでも構わない。

本発明に係る回路基板およびその製造方法は、曲げ時に第一部分に破損が生じ難くなり、各種部品が高密度に集積された電子機器（例えば、携帯電話やスマートフォン）に好適である。

ｘ第二方向
ｙ第三方向
ｚ第一方向
１０，１０ａ回路基板
１２基板本体
１８，１８ａ〜１８ｅ基材層
Ｓｃ１〜Ｓｃ４接続面
Ｃ１〜Ｃ４凹型曲面
Ｐ１〜Ｐ３第一部分〜第三部分
Ｓ１〜Ｓ６第一主面〜第六主面
２４スペーサ

Claims

可撓性を有する複数の基材層を所定の第一方向に積層して形成され、該第一方向に垂直な第二方向に延在する基板本体を備えた回路基板であって、
前記基板本体は、
前記第一方向に相対する第一主面および第二主面を少なくとも有する第一部分と、
前記第一主面と同じ側に設けられた第三主面と、前記第一方向に該第三主面と相対しかつ前記第二主面と同じ側に設けられた第四主面と、を少なくとも有する第二部分であって、前記第二方向に沿う前記第一部分の一方端に接続されかつ前記第一方向への厚さが該第一部分よりも厚い第二部分と、
前記第一主面および前記第三主面を接続する少なくとも一つの第一接続面であって、前記第一部分側から前記第二部分に向かって凹む曲面を有する第一接続面と、を含み、
前記曲面は、前記第一主面と連続的に接続され、かつ、前記第一方向及び前記第二方向に直交する第三方向から見て、前記第一部分から前記第二部分に向かう方向を下方とするＵ字状をなす回路基板。
前記基板本体はさらに、前記第二主面および前記第四主面を接続する少なくとも一つの第二接続面であって、前記第一部分側から前記第二部分に向かって凹む曲面を有する第二接続面を、含む請求項１に記載の回路基板。
前記基板本体はさらに、
前記第一方向に相対する第五主面および第六主面を少なくとも有し、前記第二方向に沿う前記第一部分の他方端に接続される第三部分であって、前記第一方向への厚さが該第一部分よりも厚い第三部分と、
前記第一主面および前記第五主面を接続する少なくとも一つの第三接続面であって、前記第一部分側から前記第三部分に向かって凹む曲面を有する第三接続面と、を含む請求項１または２に記載の回路基板。
第一方向に相対する二つの主面を有する複数の基材層であって、熱可塑性を有する複数の基材層を準備する工程と、
前記第一方向に垂直な第二方向に延在する少なくとも一つの第一基材層の少なくとも一つの主面の一方端に、該第二方向への長さが該第一基材層のものよりも短い少なくとも一つの第二基材層を積層する工程と、
前記第一方向および前記第二方向と直交する第三方向に延在し、前記第二基材層の端部に向かって凸型曲面を有するスペーサを、該第二基材層の端部に隣接するよう該第一基材層の主面上に載置する工程と、
少なくとも前記スペーサの凸型曲面部分を覆う、少なくとも一つの第三基材層を積層する工程と、
前記積層された複数の基材層を、前記第一方向から加熱および加圧する工程と、を備え、
前記凸型曲面は、前記第一基材層の主面と連続的に繋がり、かつ、前記第三方向から見て、前記第二基材層の端部に向かう方向を下方とするＵ字状をなす回路基板の製造方法。