JP6866229B2 - リジッド・フレックス多層プリント配線板 - Google Patents
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Description
斯かる車載基板関連への対応を考えると、貫通めっきスルーホールの接続信頼性、基板の剛性、厚い板厚が想定される。そんな中、当該リジッド・フレックス多層プリント配線板の生産性を考慮すると、個片のリジッド・フレックス多層プリント配線板を複数個面付けして、生産用のワークサイズを大判化し、取り数を多くすることが求められている。
当該コア基板61には、ポリイミド樹脂を使用したフレキシブル基板部Fに導体回路62が形成され、当該導体回路62には、保護層として、カバーレイフィルム63が配置されている。また、当該カバーレイフィルム63の上下には、ガラスクロス64に樹脂を含浸させたプリプレグを重ね積層した絶縁基材65が配置されている。
すなわち、従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板60は、上述のように、硬質のリジッド基板部Rとフレキシブル基板部Fが接続されている。リジッド基板部Rは、ガラスクロスに樹脂が含浸、硬化された基材を用い、フレキシブル基板部Fは、主に、ポリイミド樹脂からなるベースフィルムが用いられている。両者は、プリント配線板の製造工程における熱処理工程、例えば、積層工程で基材の熱による収縮率が異なるため、図10に示すように、寸法変化が大きく、特に、基板の取り数を多くしワークサイズを大判化すると、基材の収縮率の差が顕著になり、貫通めっきスルーホールなどで位置ズレが生じ、当該貫通めっきスルーホールの接続信頼性にも悪影響を及ぼしていた。また、予めランドを大きく形成しなければならなくなり、設計上の制約を受けるなどの問題も発生していた。
特に、車載基板の場合、貫通めっきスルーホールの接続信頼性として、冷熱衝撃試験に3000サイクル投入しても貫通めっきスルーホールの抵抗値変化20%以下が求められている。冷熱衝撃試験の条件としては、高温125℃、低温−65℃各30分を1サイクルとして3000サイクル実施するが、従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板60では、板厚が厚くなればなるほど、Z方向(厚み方向)の熱収縮応力がコア基板61のフレキシブル基板部に掛かるため図11に示すように、フレキシブル基板部に応力が集中し、コア基板61の貫通めっきスルーホール内壁68から銅めっき69クラックや剥がれが発生し、貫通めっきスルーホールの導通抵抗値が上昇する問題が生じていた。さらに、補足説明を加えると従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板60では、総板厚が1.2mmまでは、それなりに導通抵抗値の変化率を抑えることが出来たが、総板厚が1.2mmを越え、1.6mmになるとリジッド・フレックス多層プリント配線板の中心部であるフレキシブル基板部に応力が掛かり、貫通めっきスルーホール内の内壁から銅めっきにクラックや剥がれの問題が発生することがあった。特に、車載基板では、板厚1.6mmが求められるケースが多く、且つ貫通めっきスルーホールの接続信頼性も要求されていた。
しかし、フレキシブル基板部を折り曲げ可能な厚さまで切削加工する際、どうしてもフレキシブル基板部とリジッド基板部の境界部分が、直角に切削加工されるため、フレキシブル基板部を折り曲げる際に、当該境界部分に負荷が掛かり、絶縁基材が割れる恐れがあった。
すなわち、図12に示すリジッド・フレックス多層プリント配線板70のように、全層樹脂含浸ガラスクロスを用いても、切削開口部46におけるフレキシブル基板部Fとリジッド基板部Rの境界部分が直角状態となっているため、フレキシブル基板部Fを折り曲げた際に、当該境界の絶縁基材43に割れ48が発生するという新たな問題が生じるようになった。この割れ48は、フレキシブル基板部Fが長くなればなるほど当該境界部分に負荷が掛かる結果、より発生し易いのが実状であった。
また、本発明におけるフレキシブル基板部の絶縁基材にガラスクロスが含まれているため、強い剛性が確保され、フレキシブル基板部の変形や横の捩れに強く、導体回路が断線することもない。
本発明の第1の実施形態を示す図1において、Pはリジッド・フレックス多層プリント配線板で、硬質のリジッド基板部Rと、折り曲げ可能なフレキシブル基板部Fとから構成されている。
少なくとも当該リジッド基板部Rは、貫通めっきスルーホール11を備え、その絶縁基材13は、ガラスクロス12に樹脂を含浸せしめたものの積層体から成ると共に、当該積層工程の熱プレスにより硬化されている。当該絶縁基材13は、全層同様な基材を使用しているため、例えば、プリント配線板の製造工程の一つである積層プレス工程では、180℃、1時間積層するが、図6に示す如く、絶縁基材13の収縮差に差が生じない結果、基板の取り数を多くし、大判化しても貫通めっきスルーホール11の位置ズレの影響もなく、また設計的な制約を受けることもないので、ランドを高密度で配置し、精度の高いプリント配線板となっている。
次いで、当該コア基板16の上下に、ガラスクロス12に樹脂を含浸せしめ、該絶縁樹脂が半硬化状態のプリプレグを配置し、更に、その上下に、銅箔17を配置し、セットアップ工程を経て、積層した(図7(b))。その後、ドリル加工やレーザ加工を用いて貫通孔18を形成する(図7(c))。
12、42:ガラスクロス
13、43:絶縁基材
15、20、45:導体回路
16:コア基板
17:銅箔
18:貫通孔
19:銅めっき
21、46:切削開口部
22、23、24:絶縁基材残存部
26:導体層
48:割れ
60:従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板
61:コア基板
62:導体回路
63:カバーレイフィルム
64:ガラスクロス
65:絶縁基材
67、78:接続部
68、71:貫通めっきスルーホール内壁
69:銅めっき
70:従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板
P :リジッド・フレックス多層プリント配線板(第1の実施形態)
Q :リジッド・フレックス多層プリント配線板(第2の実施形態)
R :リジッド・フレックス多層プリント配線板(第3の実施形態)
S :リジッド・フレックス多層プリント配線板(第4の実施形態)
T :リジッド・フレックス多層プリント配線板(第5の実施形態)
R :リジッド基板部
F :フレキシブル基板部
Claims (5)
- 絶縁基材として、全層に樹脂含浸ガラスクロスが配置されていると共に、ルータ加工により切削加工形成されたフレキシブル基板部を備えているリジッド・フレックス多層プリント配線板であって、当該フレキシブル基板部の切削開口部におけるフレキシブル基板部とリジッド基板部との境界部に、切削開口部を形成する際に残された絶縁基材からなる絶縁基材残存部が設けられていると共に、フレキシブル基板部の絶縁基材中においてリジッド基板部側に跨るように導体層が配置されていることを特徴とするリジッド・フレックス多層プリント配線板。
- 前記フレキシブル基板部とリジッド基板部との境界部に、非直角状態の湾曲面を形成する絶縁基材残存部が設けられていることを特徴とする請求項1記載のリジッド・フレックス多層プリント配線板。
- 前記フレキシブル基板部とリジッド基板部との境界部に、非直角状態の傾斜面を形成する絶縁基材残存部が設けられていることを特徴とする請求項1記載のリジッド・フレックス多層プリント配線板。
- 前記フレキシブル基板部とリジッド基板部との境界部に、当該フレキシブル基板部の絶縁基材面に段差を形成する平板状の絶縁基材残存部が設けられていることを特徴とする請求項1記載のリジッド・フレックス多層プリント配線板。
- 前記導体層は、前記平板状の絶縁基材残存部に積層された状態で配置されていることを特徴とする請求項4記載のリジッド・フレックス多層プリント配線板。
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