JP6281016B2 - 回路基板及びその製造方法 - Google Patents

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及びその製造方法に関する。

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い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、反りや変形が生じやす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、厚み要求を満足しつつ、リジッド部の強度の向上を図ることができる回路基板及びその製造方法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、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の端部を選択的に被覆する樹脂層と、上記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回路部と、上記回路部と電気的に接続され、記樹脂基板に埋設された金属製の板状または枠状の補強部材とを有する。

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、補強部の強度の向上を図ることができる。

補強部及び補強部材の形態あるいは平面形状は特に限定されず、例えば、上記補強部の平面形状は矩形であり、上記補強部材は、面内に溝又はキャビティを有する矩形の板材で構成される。

上記回路基板は、上記キャビティに配置された電子部品をさらに具備してもよい。

上記補強部は、上記凹部に内蔵された上記補強部材の上記溝又はキャビティに充填された第１の絶縁材を有してもよい。この場合、上記第１の絶縁材は、上記樹脂層を構成する樹脂材料よりも熱膨張係数が小さく、かつ、弾性率が高い樹脂材料で構成される。

上記補強部は、上記凹部と上記補強部材との間の少なくとも上記第２の端部側の一端部に設けられた第２の絶縁材をさらに有してもよい。この場合、上記第２の絶縁材は、上記樹脂層を構成する樹脂材料よりも弾性率が低い樹脂材料で構成される。

この場合、上記補強部は、上記凹部と上記補強部材との間の上記一端部に、上記第１の絶縁材と上記第２の絶縁材との積層部を有してもよい。

上記補強部は、上記補強部材の両面を被覆する絶縁層と、上記絶縁層に設けられ上記回路部に電気的に接続される配線層とをさらに有してもよい。

上記回路基板は、制御基板をさらに具備してもよい。上記制御基板は、上記第２の端部に支持され、上記可撓性配線基材と電気的に接続される。

さらに、上記補強部は、上記補強部材の両面を被覆する絶縁層と、上記絶縁層に設けられ上記回路部に電気的に接続される配線層とをさらに有しもよい。

本発明の一形態に係る回路基板の製造方法は、可撓性配線基材の一端部に凹部を形成することを含む。
上記凹部に金属製の板状又は枠状の補強部材が収容される。
上記一端部に、上記可撓性配線基材および上記補強部材と電気的に接続される回路部が形成される。

以上述べたように、本発明によれば、厚み要求を満足しつつ、リジッド部の強度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。 上記回路基板の製造方法を説明する概略断面図である。 上記回路基板の製造方法を説明する概略断面図である。 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。 上記回路基板の構成の変形例を示す概略側断面図である。 上記回路基板の構成の他の変形例を示す概略平面図である 上記第１の実施形態に係る回路基板の製造方法の変形例を説明する概略断面図である。

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、本発明の一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、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。また、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。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。

（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樹脂層２１と、樹脂層２１に設けられた回路部２２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。

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。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。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。

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。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、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、配線層２２１と、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。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。

配線層２２１，２２２は、樹脂層２１１，２１２の表面に形成され、その一部は、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。

回路部２２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。回路部２２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。回路部２２（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。

なお、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。また、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状に形成される。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０．１〜０．４ｍｍとされる。

特に図１に示すように、補強部材２３を可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａのほぼ全領域をカバーできる大きさで形成されることで、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の厚みも特に限定されず、本実施形態では可撓性配線基材１１と同等の厚みとされる。補強部材２３の両面は、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。

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。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、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。

本実施形態において、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く、かつ、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。

［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３及び図４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３Ａ、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３Ｃに示すように、可撓性配線基材１１の一方の面（図中下面）に、収容部２１３を被覆する樹脂層２１２が形成される。樹脂層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３Ｄに示すように、収容部２１３の内周面であって樹脂層２１２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４Ａに示すように、収容部２１３内の樹脂層２１２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と樹脂層２１２との間に介在していても構わない。

次いで図４Ｂ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。

その後、可撓性配線基材１１の他方の面（図中上面）に、補強部材２３を被覆する樹脂層２１１が形成される（図４Ｂ）。樹脂層２１１の形成方法は特に限定されず、樹脂層２１２の形成方法と同様な手法が採用可能である。

続いて図４Ｃに示すように、樹脂層２１１，２１２の表面に、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。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、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４Ｄに示すように、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５は、本発明の他の実施形態に係る回路基板２００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、本実施形態は第２の基板本体２０に埋設された電子部品２６を備える点で、第１の実施形態と異なる。

本実施形態において、第２の基板本体２０は、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａを選択的に被覆する樹脂層２１と、樹脂層２１に設けられた回路部２２と、第１の端部１１ａに埋設された補強部材２３０と、補強部材２３０の内部に収容された電子部品２６とを有する。

補強部材２３０は、キャビティ２３０ａを有する矩形の枠体で構成され、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。電子部品２６は、補強部材２３０のキャビティ２３０ａに配置される。電子部品２６の種類は特に限定されず、ＩＣ等の半導体チップのほか、固体撮像素子、加速度センサ等の各種センサ部品が採用可能である。電子部品２６は、樹脂層２１１の適宜の位置に設けられたビアを介して回路部２２（配線層２２１）に電気的に接続される。

電子部品２６と補強部材２３０の内周面との間、及び、電子部品２６と樹脂層２１２との間は、第１の絶縁材２４１の構成材料で充填されている。これにより、第１の絶縁材２４１は樹脂層２１１，２１２よりも熱膨張係数が小さく、弾性率が高い材料で構成されているため、電子部品２６と補強部材２３０との間の電気的短絡を防止しつつ、電子部品２６を補強部材２３０に一体的に保持することが可能となる。

また、補強部材２３０の外周面と収容部２１３の内周面との間には、第１の実施形態と同様に、第１及び第２の絶縁材２４１，２４２との積層構造からなる積層部２４３が設けられる。本実施形態では、第２の絶縁材２４２が樹脂層２１１側に位置している点で第１の実施形態と異なるが、これは第１の絶縁材２４１による電子部品２６の封止プロセスによるもので、当該構成に特有のものではなく、第１の実施形態と同様に、第２の絶縁材２４２が樹脂層２１２側に位置してもよい。

以上のように構成される本実施形態の回路基板２００においては、上述の第１の実施形態と同様に、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。特に本実施形態によれば、第２の基板本体２０の内部に電子部品２６が埋設されるため、第２の基板本体２０における部品の三次元実装化を図ることができる。

また、第２の基板本体２０に埋設される電子部品２６は、その周囲に剛性の高い補強部材２３０が存在するため、第２の基板本体２０に作用する外力や温度変化に起因する変形あるいは反りから電子部品２６を確実に保護することができる。さらに、補強部材２３０の剛性に起因する第２の基板本体２０の曲げ強度の向上により、電子部品２６の所期の動作特性を確保することができる。

＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の他の実施形態に係る回路基板３００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、本実施形態は、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。

本実施形態において、第２の基板本体２０は、可撓性配線基材１１の第１の端部１１ａを選択的に被覆する樹脂層２１と、樹脂層２１に設けられた回路部２２と、第１の端部１１ａに埋設された多層基板２７とを有する。多層基板２７は、コア材としての補強部材２７０と、電子部品２７１とを有する。

補強部材２７０は、キャビティ２７０ａやビア形成用の貫通孔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。電子部品２７１は、キャビティ２７０ａに配置される。電子部品２７１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。キャビティ２７０ａは、例えば、矩形又は円形の貫通孔で構成されるが、有底の凹部等で構成されてもよい。

補強部材２７０の両面は絶縁層２４４で被覆されており、絶縁層２４４の上には、電子部品２７１及び回路部２２（配線層２２１又は２２２）各々に電気的に接続される配線層２２４が設けられている。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。

以上のように構成される本実施形態の回路基板３００においては、上述の第１の実施形態と同様に、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。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。

また、第２の基板本体２０に埋設される電子部品２７１は、その周囲に剛性の高い補強部材２７０が存在するため、第２の基板本体２０に作用する外力や温度変化に起因する変形あるいは反りから電子部品２７１を確実に保護することができる。さらに、補強部材２７０の剛性に起因する第２の基板本体２０の曲げ強度の向上により、電子部品２７１の所期の動作特性を確保することができる。

なお、多層基板２７は電子部品２７１を内蔵していなくてもよく、補強部材２７０、絶縁層２４４及び配線層２２４のみで構成されてもよい。また、多層基板２７は図示する両面基板に限られず、内部配線層をさらに有する３層以上の多層基板で構成されてもよい。

図７は、多層基板２７に電子部品２７１を内蔵しない回路基板４００の一構成例を示す概略側断面図である。回路基板４００において、補強部材２７０は、電子部品２７１を収容しないキャビティ２７０ｂを有する点で、回路基板３００と異なる。キャビティ２７０ｂは絶縁層２４４で充填されており、補強部材２７０の両面には、これらを被覆する絶縁層２４４や、絶縁層２４４に設けられる回路部２２に電気的に接続される配線層２２４等が設けられる。キャビティ２７０ｂは、典型的には、部品収容用のキャビティ２７０ａよりも小さい貫通孔で構成される。キャビティ２７０ｂの数は単数に限られず、補強部材２７０の面内の複数個所に設けられてもよい。

図８は、回路基板４００を備えた回路モジュール５００の構成を示す概略平面図である。同図に示すように、回路基板４００の第２の基板本体２０の表面には、２つのセンサ素子Ｅ１，Ｅ２が搭載されている。センサ素子Ｅ１，Ｅ２は、第２の基板本体２０の表面に実装され、配線層２２４と電気的に接続される。センサ素子Ｅ１，Ｅ２には、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary MOS）等の固体撮像素子（光学センサ）が用いられ、各々の撮像面Ｅ１ａ，Ｅ２ａが相互に平行となるように第２の基板本体２０上に各センサ素子Ｅ１，Ｅ２が搭載される。なお、センサ素子Ｅ１，Ｅ２はこれに限定されず、圧力センサや加速度センサ等のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）センサ等が採用されてもよい。

本実施形態によれば、第２の基板本体２０の高強度化を図ることができるため、その基板サイズの大型化が容易となり、共通の基板（第２の基板本体２０）上に複数のセンサ素子Ｅ１，Ｅ２を安定に支持することができる。これにより、全体の薄型化を図りつつ、多機能・高機能の回路モジュールを構成することができる。

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２３，２３０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。また、補強部材は単一の板材又は枠材で構成される場合に限られず、複数の板材又は枠材で構成されてもよい。また、上記枠材は、額縁状に限られず、格子状あるいはメッシュ状等の他の形態であってもよい。

また、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。

さらに、以上の第１の実施形態では、補強部材２３の収容部２１３へ配置する前に、第２の絶縁材２４２の構成材料を収容部２１３の所定位置に塗布するようにしたが（図３Ｄ参照）、これに限られない。例えば図９Ａ〜Ｄに示すように、収容部２１３へ補強部材２３を配置した後、これら収容部２１３の内周面と補強部材２３の外周面との間隙に第２の絶縁材２４２の構成材料を充填するようにしてもよい。

さらに、以上の第３の実施形態では、電子部品を収容するキャビティ２７０ａを有する補強部材と、電子部品を収容しないキャビティ２７０ｂを有する補強部材とを例に挙げて説明したが、これに限られず、補強部材は、電子部品を収容するキャビティと電子部品を収容しないキャビティとを含む複数のキャビティを有してもよい。

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
２１…樹脂層
２２…回路部
２３，２３０，２７０…補強部材
２３０ａ，２７０ａ，２７０ｂ…キャビティ
２６，２７１…電子部品
３０…制御基板
１００，２００，３００，４００…回路基板
２１３…収容部
２４１…第１の絶縁材
２４２…第２の絶縁材
４００…回路モジュール
Ｅ１，Ｅ２…素子

Claims (6)

1. 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の端部を選択的に被覆する樹脂層と、前記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回路部と、前記回路部と電気的に接続され、前記第１の端部に埋設された金属製の補強部材とを有する補強部と
   を具備し、
   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、面内に溝を有し、部品内蔵用のキャビティを有しない矩形の板材で構成される
   回路基板。
2. 請求項１に記載の回路基板であって、
   前記補強部は、前記凹部に配置された前記補強部材の前記溝に充填された第１の絶縁材をさらに有し、
   前記第１の絶縁材は、前記樹脂層を構成する樹脂材料よりも熱膨張係数が小さく、かつ、弾性率が高い材料で構成される
   回路基板。
3. 請求項２に記載の回路基板であって、
   前記補強部は、前記凹部と前記補強部材との間の少なくとも前記第２の端部側の一端部に設けられた第２の絶縁材をさらに有し、
   前記第２の絶縁材は、前記樹脂層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
   回路基板。
4. 請求項３に記載の回路基板であって、
   前記補強部は、前記凹部と前記補強部材との間の前記一端部に、前記第１の絶縁材と前記第２の絶縁材との積層部を有する
   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、
   前記第２の端部に支持され、前記可撓性配線基材と電気的に接続される制御基板をさらに具備する
   回路基板。
6. 可撓性配線基材の一端部に有底又は無底の凹部を形成し、
   前記凹部に、面内に溝を有し、部品内蔵用のキャビティを有しない金属製で矩形の板状の補強部材を配置し、
   前記一端部に、前記可撓性配線基材および前記補強部材と電気的に接続される回路部を形成する
   回路基板の製造方法。

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