JPH10506501A - リジッドフレックスプリント回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 組み立てプロセスに於て、リジッドフレックスプリント回路基板（１０）が著しく効率的且つ高収率下に形成される。組み立てプロセスに際し、各回路層にの周囲部分には、直交する２つの半径方向に沿って整合用スロット（１６ａ〜１６ｄ）が形成され、また、全ての回路層は一度のホットプレス作業に於て、アクリル系接着材を使用することなく組み立てられる。中央のフレキシブル回路層（６）はリジッド回路部分に画定される窓（Ｗ）に掛け渡され、また該フレキシブル回路層は前記窓を覆い且つリジッド回路層の下側で該リジッド回路層からはみ出る状態で重なる絶縁層（３４ａ、３４ｂ）により覆われる。少なくとも１つのリジッド回路層が窓の縁部を越えて窓の内側方向に伸延しそれにより、フレキシブル回路層との境界位置での、片持ち支持された縁部支持体リボンを提供する。好ましくは、リジッド回路層及びフレキシブル回路層は全て、ガラス／エポキシ材料から形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 リジッドフレックスプリント回路基板 〔発明の属する技術分野〕 本発明は多層のリジッドフレックスプリント回路基板及びそうした多層のリジ ッドフレックスプリント回路基板の製造方法に関する。 〔従来の技術〕 リジッドフレックスプリント回路基板とは、回路素子に接続する及び或は相互 に接続するための導伝性電線を２層以上レイアウトした、少なくとも１つ、好ま しくは少なくとも２つのリジッド回路部分と、このリジッド回路部分から伸延す る或は各リジッド回路部分を相互に接続する少なくとも１つのフレキシブル回路 部分とを有する基板のことをいう。 過去数十年の間に、多層のリジッドフレックスプリント回路基板は、比較的簡 単な構造のものから、より多層で、高度の可撓性、環境抵抗性或は寿命を要求さ れ、しかも高回路密度を有する構造のものに進化して来ている。従来技術の初期 のものは米国特許第３，４０９，７３２号に示される。代表的なリジッドフレッ クスプリント回路基板構造では、カスタマイズドケーブリングと基本的に等しい ところのフレキシブル回路部分が、単数或は複数のリジッド回路部分の周囲に沿 った１つ以上の縁部から伸延する。各リジッド回路部分は代表的には、電子部品 を実装するために使用され、またリジッド回路部分の異なる回路層を相互連結す る、アセンブリー内部の所望のサブ回路接続部を形成するために使用される他に 、コネクタやハードウェアを搭載するためにも使用される。他方フレキシブル回 路部分は、各リジッド回路部分を接続しつつ、これらの各リジッド回路部分を装 置のハードウェアピースの異なる平面に、或は相互に異なる角度方向に位置付け することができるようにする。電子回路は年々高密度化し、関連する多層のリジ ッドフレックスプリント回路基板も一層複雑化し、回路基板上には導体回路層 が１ダース以上もパタニングされる。 そうした回路基板を作製するために、斯界では数多くの標準化材料を使用して おりその内には、カプトン、即ちポリイミドフィルムのような絶縁フィルム材や 、これらの絶縁フィルム材を基板の一部にボンディングするためのアクリル系接 着剤、回路層形成に使用する特定の銅張カプトン或はエポキシガラスシートにし て、銅が、代表的には圧延ベリリウム銅その他の、圧延焼鈍した高張力金属であ るところの銅張カプトン或はエポキシガラスシート、リジッド回路部分を作製す るための或はこれらリジッド回路部分を相互に積層して多層基板とするための数 多くの材料が含まれる。後者、即ち、リジッド回路部分を互いに積層して多層基 板とするための主たる材料には、プレプレグ、前含浸ファイバーガラスエポキシ シートスペーサ或は接着剤、種々のポリイミド或はエポキシ／ガラス銅張積層体 がある。 そうした材料を使用して多層回路基板を作製する場合、幾つかの不変の問題に 直面する。先ず、全てのプリント回路基板作製に共通することであるが、回路基 板の異なる層位置の回路構成を整合させることが臨界事項であるから、異なる平 面内に存在する各層を別の平面の層に関し数千分の１インチの許容誤差以上にス リップさせないようにする必要がある。更には、硬質の基板を熱圧着プロセスに より硬化或は積層させる必要性が、各層間でのスリップのみならず熱による寸法 変化をもたらし得ることから、フレキシブル回路部分の整合状態を維持すること も重大な問題となる。これら２つの問題により、従来、基板の全ての部品を整合 させるために幾つもの別個の且つ連続する積層段階を経る必要がある他、各層の 多数の臨界位置に多数のピンを突き通した上で異なる層をプレス内で組み立てる ことにより、積層プロセスシーケンス中の整合レベルを受容し得る範囲に維持し ている。リジッドフレックス回路基板製造に際して使用する、代表的には例えば アクリル系接着剤やポリイミドフィルムのような絶縁材料の熱膨張に起因する別 の問題もある。かくして、基板は、熱応力試験、ホットオイルニよるソルダーリ フローその他に際しての高温を受けると故障を生ずる。可撓性のポリイミドシー トを接着するために使用するアクリル系接着剤の熱膨張率は、熱膨張率が約１０ パーセントのカプトン、そして熱膨張率が約４パーセントの銅に対し約３０パー セントである。リジッド回路部分に付着したはんだをリフローさせるためにホッ トオイルを使用すると、その４５０乃至５００°Ｆ（約２３２乃至２６０℃）の オーダーでの温度のために、カプトン層を多層のリジッド回路部分の銅層に接着 するために使用する、例えば、アクリル系接着剤が熱膨張する。温度が上昇する に従い、拘束されない基板の厚み、即ちＺ軸方向での厚みが、多層のリジッド回 路部分のスルーホールに形成された“銅バレル”よりもずっと早く増大する。銅 バレルはアクリル系接着剤やカプトンの熱膨張に従い伸長され、しばしば破壊さ れる。サイクルが反復されると、リジッド回路部分のスルーホールにメッキされ た銅バレルの多くは破壊されてしまう。 アクリル系接着剤の使用量を減らしてこうした熱膨張を制限すると、積層段階 で発現する内部応力により、最終基板にはやはり受け入れがたい空隙或は層間剥 離が生じる。こうした欠陥は製造の最終ステージにならないと発見されないこと から、完成目前の基板を無駄に廃棄しなくてはならなくなる。 カプトンのような誘電性フィルムを基板のリジッド回路部分に使用する上での 別の難しさは、そうした誘電性フィルムが、水重量で３パーセントまでのオーダ ーに於て水分を過剰に吸収することである。基板内に吸収された水分は、出口が ないことから、製造中或は引き続く高温作業時に気化する際、基板のリジッド回 路部分に受け入れがたい層間剥離を生じさせ得る。この場合の層間剥離は、単な る熱係数のミスマッチによるよりもはるかに破壊的である。カプトンやアクリル 系接着剤の層から水分を取り除くためには、基板を１１０℃のオーダーの温度で 数十時間、例えば１２、２４或は４８時間余りも焼成する必要がある。焼成は費 用のかかるプロセスである。 かくして、アクリル系接着剤やカプトンのような絶縁材を含む多層のリジッド フレックスプリント回路基板では常に、メッキされたスルーホールにＺ軸方向で の応力が加わる。アクリル系接着剤の熱膨張係数と水の存在とが主たる影響源で ある。多くの多層のリジッドフレックスプリント回路基板用途で必要とされる量 のアクリル系接着剤が、メッキされたスルーホールの全てを歪ませ、その多くに ひび割れを生じさせ、基板を使用不能化する。 それほど重要な考慮事項ではないが、別の問題として、ガラス層のような絶縁 層をフレキシブル回路部分内で使用することがある。積層されたフレキシブル回 路部分はガラス層を用いることでかなり曲げることが出来るようになる。しかし このフレキシブル回路部分を大きな角度で反復して曲げる必要がある用途では、 破損その他の問題が生じ得ることから、ある条件下ではフレキシブル回路部分か らガラス層を排除するのが望ましい。しかしながらこの場合、引き換えに強度が 失われる。 前述の各問題は従来技術に於てある程度、例えば米国特許第４，８００，４６ 号及び第５，１４４，７４２号、第５，００４，６３９号に示されるように取り 扱われて来ている。先に述べた問題の１つ以上を取り扱うための方策には、メッ キされたスルーホールの非機能層へのパッドの追加、ある層或は各層の一部への 硬化性の液体誘電体の使用、熱圧着プロセスによる組み立て中、充填材シートパ ッチをフレキシブル回路部分を取り巻いて一時的に使用することによる整合状態 の維持、グラスファイバー補強材の追加によるフレキシブル回路部分の強化、並 びに、製造プロセスに対する数多くの変更或は追加、が含まれる。しかしながら 、こうした方策は夫々、問題取り扱いのための段階の追加を必然的に要求するこ とから、明らかに関わりのない別の問題に悪い結果をもたらす恐れがある。かく して、例えばアクリル系接着剤やポリイミド製のフレキシブル回路部分に切り替 えたことが、多層基板における水分吸収や、メッキしたスルーホールの高温下で の破壊の大きな原因となっている。ポリイミド／アクリル系部品を小さくするこ とにより熱応力を制限しようとすると、リジッド回路部分とフレキシブル回路部 分とが相互に接合する境界層に問題が発生する。更には、こうした改善策の多く が費用を要するのみならず時間浪費的な、一段と細かい製造段階を必要とする。 かくして、リジッドフレックスプリント回路基板の製造に際して注意すべき問 題は、大まかに言えば、フレキシブル回路部分とリジッド回路部分とを単一の回 路基板アセンブリーにうまく一体化する製造プロセスが比較的複雑であること及 び費用が掛かることである。 〔解決しようとする課題〕 従って、より簡単で、より効率的或はコスト効率的であり、しかも尚、前述の 従来技術に於ける問題を取り扱う製造方法を提供することが望まれる。 〔課題を解決するための手段〕 本発明に従えば、リジッドフレックスプリント回路基板が以下の手順に従い組 み立てられる。即ち、フレキシブル回路部分を、このフレキシブル回路部分の境 界外に伸延する可撓性の絶縁体で被覆した状態で規定の領域に配置し、一方、硬 化された、しかし極めて薄い層をこのフレキシブル回路部分を覆って前記境界内 に伸延させそれにより、前記境界位置に片持ち支持されたリップを提供させる。 最初の層をフレキシブル回路部分とした多層状態に於て、スペーサ層及び回路層 を相互に組み立てる。組み立てに先立ち、各回路層には一組のスロットをパンチ ングする。各スロットは、直交する２つの軸線の一方のみに沿って運動が可能と される。次いで、スロットをパンチングした全ての回路層を一度の積層プレスに より組み立てる。この積層プレスプロセスでは、プロセス下に誘起され回路基板 の中心に合わせた整合ローゼットに沿った半径方向位置により変る移動及び再整 合量は少量に抑制される。上部或は最終の層が、フレキシブル回路部分及びリジ ッド回路部分を共に覆って伸延しそれにより、積層プレスによる組み立て中の、 全ての水準での一様な整合を保証する。スペーサ層を低フロー或は非フローのプ リプレグから形成し、一方、中間回路層をメタライズドガラスエポキシ製の硬質 基板から形成するのが好ましい。積層プレスは、全ての回路層を最終の一体化さ れた基板として組み立てる間、ただ一度実施される。 〔図面の簡単な説明〕 図１は本発明に従うリジッドフレックスプリント回路基板の斜視図である。 図２は図１のリジッドフレックスプリント回路基板を線II−IIに沿って切断し た概略断面図である。 図３は図１のリジッドフレックスプリント回路基板として組み立てるプロセス パネルの、孔開け状況を示す平面図である。 図４は図１のリジッドフレックスプリント回路基板を組み立てるための整合用 テーブルの斜視図である。 図４Ａ図はシート整合状況を例示する部分平面図である。 〔発明の実施の形態〕 図１は、本発明に従うリジッドフレックスプリント回路基板１０（以下、単に 基板１０とも称する）の完成状態での斜視図である。基板１０は第１のリジッド 回路部分２、第２のリジッド回路部分４と、これら第１及び第２のリジッド回路 部分を相互連結するフレキシブル回路部分６とを含んでいる。フレキシブル回路 部分６は薄いシートであり、必ずしもそうでなくとも良いが、隣り合う第１及び 第２の各リジッド回路部分２、４と重なる部分が垂直方向に整合される。リジッ ド回路部分、フレキシブル回路部分は各々導体線１２を担持し、リジッド回路部 分には、貫通してメッキされた中間の回路結合部、或は表面実装されるハードウ ェア或は回路素子を受けるためのメッキされたスルーホールその他のホール１４ を設ける。第１及び第２の各リジッド回路部分２、４は一般に、以下に説明する ようにフレキシブル回路部分６よりも多くの層を有する。図示しないが、製造さ れる基板１０は、以下にその機能を説明する多くのスロット１６ａ〜１６ｄを有 している。 本発明の主たる様相に従えば、基板１０は肉薄の多くの部品層にして、各々整 合用のフロット１６ａ、１６ｂ〜を予めパンチングし、フレキシブル回路部分６ に相当する位置に窓２６を形成した多くの部品層から組み立てられる。 図４を参照するに、多層のリジッド回路基板の組み立てに際して一般に使用さ れる形式の積層プレート或はプラテン４０が示される。プラテン４０は、対をな す第１のスロット４３及び第２のスロット４５がパンチングされた平坦な床４２ から成る。第１のスロット４３及び第２のスロット４５は、矩形の基板の、仮想 線で示す各縁部の中点付近のスロットにより画定される４つの別個の位置に、整 合用のドエル状のペグ４４と共に形成される。リジッドプリント回路基板（ＰＣ Ｂ）工業に於て一般に使用される４スロットパンチプレスは、第１のスロット４ ３及び第２のスロット４５に相当する４つのパンチダイを有している。各パンチ ダイは、一枚の回路基板材料をパンチングする形状を有し、また、パンチングし た各スロットを前記ペグに嵌合させるための所望の位置で回路基板材料をパンチ ングできるよう調節自在に位置決めされる。実用上、各パンチダイは、リジッド 基板作製業界では周知の如く、ペグを位置決めするところの直交する２つの線の 各々に沿って連続的にその位置を調節できるような構成とされる。一般に、特に 上部及び底部の一対のプラテン４０は、基板の縁部から約３／８インチ（約０． ９５ｃｍ）内側の位置にペグ４４を位置決めした各寸法の基板に合わせられてい る。プラテンは、代表的には、９×１２インチ（約２２．８×３０．４ｃｍ）乃 至約１８×２４インチ（約４５．７×６１ｃｍ）の基板を収受するべく作製され る。好適な４スロットＰＣＢパンチは、ニューヨーク州ファーミングデールのマ ルチライン社から商標名ＡＣＣＵＬＩＮＥとして販売されるものである。説明し たように、この４スロットＰＣＢパンチは任意寸法の基板を収受するべく調節自 在に位置決めすることができる。 図４ａには、組立中の中間基板に於ける整合用スロット１６の詳細が示される 。プラテン４０のペグ４４は、整合用スロット１６に嵌入され、整合用スロット １６の長手方向軸線に沿って若干量移動するが、この長手方向軸線を横断する方 向には移動することができない。各整合用スロットは、整合ローゼットのローブ に沿って位置付けられる。即ち、各整合用スロットは基板の中心に向けて間隔を 置いて、且つ“半径方向”に配向されそれにより、全ての基板は、積層段階中に 基板の拘束されない方向に沿って熱膨張或は材料収縮して自己整合することがで きるようになる。各基板に形成する回路パターン或は開口部を基本的に整合させ るための４つの整合用スロットを使用して、窓の孔開け及び回路リトグラフの各 段階を先に実施しておくことのみが必要とされる。 本発明に従えば、リジッドフレックスプリント回路基板は、パタニングした複 数の回路基板とプリプレグスペーサ材料からなる中間層とを複数含む積層体とし て組み立てられ、全ての回路基板及び中間層にはプラテン４０に嵌合するための 整合用スロットがパンチングされている。図３には、本発明の本様相に従うリジ ッドフレックスプリント回路基板の作製に際して使用されるものとしてのリジッ ドＰＣＢ層２０が示される。 本発明のリジッドフレックスプリント回路基板を製造する上で好ましい材料は 一般に使用されるガラス／エポキシ熱硬化性材料である。この材料は接着層或は スペーサ層として使用するシート素材として、また、従来のフォトリトグラフ或 はマスキング及びエッチング法によりパタニングされ得る、圧延され焼鈍された 銅箔で片面或は両面を覆ったシート素材としても入手することができる。このシ ート素材に回路層をパタニングし、回路層、接着層、スペーサ層の順で積層する ことができる。ガラス／エポキシ熱硬化性材料は、単一層では、硬化すると堅く なるものの可撓性を有する一方、多層化すると非常に剛性化する。本発明の好ま しい実施例ではガラス／エポキシ熱硬化性材料を基板のフレキシブル回路部分及 びリジッド回路部分の両方に使用する。 一般に、ガラス／エポキシ熱硬化性材料はプロセス中に、未硬化の原材料、即 ち“Ａステージ”硬さの材料が極めてフレキシブルであり且つ粘着性を有する状 態下に種々の度合いに硬化される。回路層は全体的に半硬化状の“Ｂステージ” 硬さとなり、高い寸法安定性と、フォトパタニング中に於ける一層曲がりにくい 取り扱い性とを提供する。このＢステージ硬さではエポキシは乾燥するがしかし 完全には架橋しない。最終の“Ｃステージ”硬さは、熱及び圧力（例えば３５０ °Ｆ（約１７６．６℃）の温度及び３００乃至３５０ＰＳＩ（２１．１〜２４， ６ｋｇ／ｃｍ²）の圧力）を数時間加えつつ組み立てることにより得る。以下に 明らかにされるように、本発明の好ましい組立プロセスでは、Ｃステージ硬さの 材料として機能する層、即ち銅張回路層を大抵の製造段階で使用し、一方、最終 組み立てに要する積層プレスは一回のみである。詳しくは、基板を数多くの積層 段階に於て累積的に積み上げるのでは無く、むしろ、異なる層をただ一度積層さ せ且つ整合させる。 図３を参照するに、最終的なフレキシブル回路部分の１つの層を形成するプロ セスパネル２０の平面図が示される。整合用スロット１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、 １６ｄが各側部の中央位置に開口され、各整合用スロットが基板の中心を向いた 軸線に沿って細長い形状を有し、能動回路パターンを形成すべき中央エリア２２ の範囲が仮想線２４で表されている。基板の縁部は製造段階に於ては重要な部分 であるが、全体的に不活性の境界領域として認識される部分であり、製造後の機 能的価値は持たず、最終組み立ての後は仮想線２４に沿って切り取られる。かく して、これらの縁部、整合用スロット１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、製造 方法を説明するためのみに示すものであり、最終的な基板はこれらの部分をその 縁部位置で除去することにより形成する。 中央エリア２２には１つ以上の窓Ｗ（参照番号２６で示される）を、この中央 エリア２２の幅方向を実質的に横断する方向に伸延させて形成する。これらの窓 は、例えば、Ｂステージ硬さ或はＣステージ硬さの材料に窓２６を孔開けする作 業により形成され得、前記材料を積層して多くの前記材料に窓２６を同時に孔開 けすることもできる。実際上、窓２６は各整合用スロット１６ａ、１６ｂ、１６ ｃ、１６ｄに関し精密に整合する状態で孔開けされ、最終的な基板の、可撓性を 有するべき部分に正確に位置付けられる。かくして、窓２６を孔開けする部分が 、プリプレグ層を追加積層しない部分を、従って、最終的な基板に於ける可撓性 を維持する部分を画定する。 図２には本発明の構造の基本的な実施例が示され、リジッドフレックスプリン ト回路基板が４つの導体層を有し、各導体層が基板の長手方向に沿った断面で示 されている。 中央層３０が、エポキシ／ガラス熱硬化性材料のシート３２と、シート３２の 上部及び底部の銅箔層３３ａ、３３ｂとから形成される。銅箔層３３ａ、３３ｂ には所望の導体回路が適宜パタニングされており、中央層３０は基板全体を覆っ て伸延している。中央層３０はＣステージ硬さを有し、縁部には、先に説明した ように、回路パタニング以前に整合用スロット１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ がパンチングされる。しかしながら、中央層３０には他の各層に於けるような窓 は設けない。それは正確には、この中央層３０が、最終的な基板の窓Ｗ（図３参 照）を横断して伸延するフレキシブル回路部分６を構成するからである。中央層 ３０のために、ポリイミドその他の材料から成る形態のものに代えてエポキシ／ ガラス材料の層を使用することにより、従来のポリイミド−ガラス構造使用に於 ける主たる問題、即ちＺ軸方向に生ずる熱応力のない、オールガラス製の基板構 造が実現される。 銅箔層３３ａはその上部が絶縁材料層３４ａで覆われ、この絶縁材料層３４ａ は幅約１．２乃至２．５ｍｍの一段と細いストリップ或はバンド３４ｃとなって 窓２６の若干外側に伸延する。反対側の銅箔層３３ｂも、バンド３４ｄが窓２６ の若干外側に伸延する状態で同様の絶縁材料層３４ｂで覆われる。これらの絶縁 材料層３４ａ、３４ｂは、接着剤でボンディングしたプラスチックフィルム或は コーティングフィルム、例えば斯界に知られた共形のカバーコーティングであり 、厚さは０．０１乃至０．０３ｍｍであるのが好ましい。絶縁材料層３４ａ、３ ４ｂは電気絶縁性であり、比較的不透性であり、好ましくは完全硬化時のヤング 率がシート３２のそれ未満でありことから、中央層３０が撓む際の或る程度のコ ンプライアンスを許容する弾性カバーを形成する。 絶縁材料層３４ａ、３４ｂにコーティングするための好適な材料は、例えば、 Lackwerke Peters Gmbh のUV硬化性はんだレジストSD２４６０／２０１或はASI- Coatesの販売する熱硬化性Imagecure Aquaflexであり、これら材料は何れもスク リーニング作業に於て適用され得るものである。次いで、このコーティング材料 を、以下に説明するように次層と共に組み立てるに先立ち、硬化させる。 絶縁材料層３４ａ、３４ｂの各々を覆って、好ましくは孔開けしたプリプレグ カバーコーティング材料のシートであるところの、第１の孔開き層３６を配置す る。第１の孔開き層３６は、絶縁材料層３４ａ、３４ｂを覆って窓Ｗの内側に約 １乃至２ｍｍ伸延することにより、片持ち支持された内側バンド３６ａを形成し 、フレキシブル回路部分の窓Ｗを含む縁部を補強する。かくして、絶縁材料層３ ４ａ、３４ｂを覆うこれらの２つの孔開き層３６が、窓に対向する方向に於て夫 々突出することにより、窓ガスケットあるいは可撓性フランジと良く似た、窓周 囲の抗ひび割れ支持体を創出し、また、リジッド回路部分２、４とフレキシブル 回路部分６（図１参照）との間の移行部分を形成する。 次いで、これら２つの絶縁材料層の各々に、プリプレグから成るスペーサ材料 層３８ａ、３８ｂと、回路層を形成するための導伝性の銅シート、即ちプラテン ４０とを順次、硬化性のスペーサ材料層３８ａ、３８ｂを窓Ｗに正確に整合させ 、プラテン４０を全表面を覆って一様に伸延する状態で積層する。各層を積層し た、説明した積層体全体は整合用プレート（図４参照）上で組み立てる。整合用 プレートと合致する上部積層プレートが積層体を覆って配置され、積層体は、こ れら整合用プレート及び上部積層プレート間で、３００乃至３５０ｐｓｉ（約 ２１．１乃至２４．６ｋｇ／ｃｍ²）の圧力及び３５０°Ｆ（約１７６．６℃） の温度で数時間圧縮されそれにより、硬質で且つ一体化された基板構造を形成す る。次ぎに、外側のプラテン４０にパタニング及びエッチング処理し、これらの 処理によりプラテン４０に所望の回路特性を形成した後、窓Ｗに重なる部分を除 去する。これにより、多層の部分がリジッド回路部分となり、一方、番号３２〜 ３４で表す中央の各層は保護及び補強され、窓部分が自由に撓める状態に維持さ れた、硬化性の積層体が形成される。従来の大抵の基板構造とは異なり、スペー サ材料層３８ａ、３８ｂは低フロー性或は非フロー性のプリプレグ、例えば、１ ０８０及び１０６ウィーブとして市販されるものから形成される。これにより、 窓境界位置での完全接着と層厚の一様化とが保証されることから、窓周囲に抗ひ び割れ支持体が良好に形成されしかも有効に機能するようになる。 先に言及したように、各層には整合用スロットがパンチングされ、次いで図３ と関連して説明したような窓が孔開けされそれにより、こうした整合用スロット をパンチングした基板或はスペーサー材料層をプラテン４０上に単に積層するこ と（図４参照）のみで、窓位置での例示されるような縁部整合が実現する。 図２には、４層のリジッドフレックス基板の断面図が示され、外側（上部及び 底部）の層が従来プロセスに於けるようにパタニングすることのできる導伝性の 箔であり、窓を覆う銅層部分は、エッチング中に除去することが可能である。 ６層、８層或はそれ以上の回路層を持つ基板を作製する場合には、箔層やプリ プレグ層を全体的に基板として積層するのでは無くむしろ、プリプレグ層と箔層 の対或は箔層／プリプレグ層／箔層の三福対から成る中間回路層アセンブリーの 各々をＣステージ硬さに前硬化し、次いで整合用スロット１６ａ、１６ｂ、１６ ｃ、１６ｄをパンチングし、箔層に、この箔層を積層体として組み立てる以前に パタニングする。しかしながらこの場合には、中間回路層に４つの整合用スロッ トを開口した後に基板（或は積層体としての各基板に同時に）に窓Ｗを孔開けす る。 積層段階終了後、スルーホールをドリリングし、スルーホール回路接続部のメ ッキのための従来通りの種々の作業を実施し、基板の縁部を、図３に点線Ｅで全 体を表示する位置に沿って切り落とし、リジッド回路部分が窓Ｗの何れの側にも 自由に移動できるようにする。 以上、多層のリジッドフレックス基板が、整合用スロットを周囲の半径方向位 置に予めパンチングした各シートを積層することにより形成され、基板のフレキ シブル回路部分が最終組み立て作業中に１回の積層プレス処理を受けてなる、本 発明の例示実施例が説明された。本発明の方法は、アクリル系材料或はポリイミ ド材料を使用することなく開始され得、リジッド多層基板製造に共通する殆ど全 ての製造段階を含み、リジッドフレックス多層積層プロセスの複雑さ及びその整 合上の問題は完全に回避される。可撓性のカバーを形成する段階と、窓部分を孔 開けする段階が、リジッド基板のための通常の製造段階に追加されるのみである ことから、製造コストはリジッド基板製造のためのコストとそれほど変わらない 。 以上本発明を具体例を参照して説明したが、本発明の内で多くの変更を成し得 ることを理解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドーン，ハワード ジェイ．，ジュニア アメリカ合衆国 01913 マサチューセッ ツ，エイムズバリー，ホワイトホール ロ ード 56

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．リジッドフレックスプリント回路基板の製造方法であって、 フレキシブル基材と、導体線をパタニングしてなる可撓性の金属フィルムとを 含む第１のフレキシブル回路層を提供すること、 複数のリジッド回路層にして、各リジッド回路層が開口を含み、各開口が相互 に、前記フレキシブル回路層に関する窓部分を形成してなる複数のリジッド回路 層を提供すること、 前記フレキシブル回路層及び複数のリジッド回路層の各々には、直交する２つ の方向に沿って整合用スロットが形成され、各前記フレキシブル回路層及びリジ ッド回路層には、該整合用スロットを整合させた状態で導体線を形成し、 次いで、第１のフレキシブル回路層に隣り合って、絶縁層を、前記窓部分を若 干量のみ越えて伸延させ、また、各該絶縁層を覆って第１の補強層を、前記窓部 分を若干量のみ越えて伸延させそれにより、前記絶縁層の伸延部分が第１のフレ キシブル回路層を絶縁し且つ支持し、前記第１の補強層の伸延部分が第１のフレ キシブル回路層の縁部に沿う補強リップを提供する状態下に於て、一度の積層段 階で前述の全ての回路層を積層体として組み立て、該組み立てを、前述の全ての 回路層を前記各整合用スロットを若干量のみ貫いて伸延する長さの整合用ペグを 設けたプレート上で実施することにより前記全ての回路層の各々に於ける回路導 体を相互に整合する状態に位置決めすること、 積層体を硬化し、前記窓部分の外側部分が剛性の一体の回路基板を形成するこ と、 を含んでなるリジッドフレックスプリント回路基板の製造方法。 ２．一度の積層段階で全ての回路層を積層体として組み立てることが、スペー サ層と共に組み立てることを含み、各スペーサ層が、フレキシブル回路層及び複 数のリジッド回路層の各々に於ける直交する２つの半径方向に沿って合致する整 合用スロットを含んでいる請求の範囲１に記載の方法。 ３．各回路層が、各整合用スロットを貫いて伸延する整合用ペグに通して積層 され、積層した各層を積層プレスすることによりリジッド回路層とされ、各前記 整合用ペグが、整合用スロットの軸線方向に直交する方向には移動できない形状 を有し、各整合用スロットが、積層された各回路層を積層プレスする間、全体的 にスリップを生じることなく一様な寸法変化分布のみを供するべく隔設されてな る請求の範囲１に記載の方法。 ４．各リジッド回路層に窓を孔開けした複数のリジッド回路層を提供すること を含んでなる請求の範囲１に記載の方法。 ５．リジッドフレックス回路基板を形成するための方法であって、 中心と、該中心から離間する位置で半径方向に配向した複数の整合用スロット とを各々有してなる、リジッド回路層とフレックス回路層とを形成すること、 各前記リジッド回路層の固定位置に窓を孔開けし、フレキシブル回路層を該窓 に露呈させること、 フレキシブル回路層を覆って絶縁層を位置決めし且つ該絶縁層を窓部分を干量 のみ越えて伸延させ、絶縁層の該伸延部分がフレキシブル回路層のための抗ひび 割れ支持体を形成する状態下に於て、全ての前記リジッド回路層及びフレックス 回路層を一度の積層段階で支柱を貫いて組み立て、該組み立てに際し、前記絶縁 層を覆って硬化性の層を伸延させ且つ該硬化性の層を窓部分の内側方向に若干量 のみ侵入させ、硬化性の層の該伸延部分を窓部分の縁部の周囲における補強バン ドとすること、 積層体を硬化して窓部分の外側領域を剛性化することにより、窓部分にフレキ シブル回路層が露呈されてなる一体の自己整合されたアセンブリとすること、 を含んでなるリジッドフレックス回路基板の形成方法。 ６．各フレキシブル回路層がガラスエポキシ材料から形成される請求の範囲５ に記載の方法。 ７．リジッドフレックス回路基板の形成方法であって、 少なくとも１つのフレキシブル回路層と、相互に整合したシート状の複数の他 の回路層にして、各他の回路層が、前記少なくとも１つのフレキシブル回路層が 横断して伸延する窓部分を画定するところの、相互に整合する窓を有してなる他 の回路層とを提供すること、 少なくとも１つのフレキシブル回路層の、前記窓を覆う部分に誘電材料をボン ディングし且つ該誘電材料を前記他の回路層の窓に相当する部分の若干外側に伸 延させること、 前記各他の回路層間には硬化し得るスペーサ／接着剤の層が配設され、前記硬 化し得る材料からなる最初の層が前記誘電材料の縁部を越えて窓部分に若干量の み侵入する状態下に、前記少なくとも１つのフレキシブル回路層と前記他の回路 層とを整合状態に積層して積層体としそれにより、前記最初の層の侵入部分を前 記誘電材料を覆う補強リップとすること、 前記積層体を硬化させること、 を含むリジッドフレックス回路基板の形成方法。 ８．リジッドフレックス回路基板であって、 相互に窓部分を形成する開口を各々有する複数のリジッド回路層と、 該リジッド回路層間に実装したフレキシブル回路層にして、前記窓部分を覆っ て伸延しそれにより、該窓部分に於けるフレキシブルな基板部分を構成してなる フレキシブル回路層と、 前記窓部分に於て前記フレキシブル回路層を覆い且つ前記窓部分を若干量のみ 越えて伸延する絶縁層と、 該絶縁層を、該絶縁層と前記リジッド回路層との間で覆う硬化性の接着層にし て、窓部分内に若干量のみに於て伸延しそれにより、リジッド回路部分とフレキ シブル回路部分との連結位置での支持体を提供してなる接着層と、 から構成されるリジッドフレックス回路基板。