JPWO2008050399A1

JPWO2008050399A1 - フレックスリジッド配線板及びその製造方法

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Publication number: JPWO2008050399A1
Application number: JP2007513540A
Authority: JP
Inventors: 通昌高橋; 雅一青山
Original assignee: Ibiden Co Ltd
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Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2010-02-25
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Abstract

導体パターン１３２、１３３を備える可撓性基板１３と剛性を有する非可撓性基材１１１とを、水平方向に並べて配置する。可撓性基板１３と非可撓性基材１１１とを、可撓性基板の少なくとも一部を露出するように絶縁層１１１、１１３で被覆する。可撓性基板１３の導体パターン１３２、１３３に至るヴィア１１６、１４１を絶縁層１１１、１１６に形成し、ヴィア１１６、１４１を介してメッキで、導体パターン１３２、１３３に至る配線１１７、１４２を形成する。絶縁層１１１、１１３の上に絶縁層１１４、１１５、１４４、１４５を積層し、回路１２３、１５０を形成し、配線を接続する。

Description

この発明は、一部がフレックス基板から構成された折り曲げ可能な配線板とその製造方法に関する。

基板の一部が剛性を持ち、他の一部が可撓性を有するフレックスリジッド配線板が、例えば、特許文献１〜３に開示されている。

特許文献１に開示されているフレックスリジッド配線板は、リジッド部のコア基板と、コア基板の水平方向に隣接して配置されたフレキシブル基板と、コア基板とフレキシブル基板の上に積層された柔軟性接着剤層と、リジッド部に位置する柔軟性接着剤層上に形成された配線パターンと、各層に形成された配線パターン間を接続するブラインドヴィア及び／又はスルーホールと、を有する。

この構成では、フレキシブル基板上に柔軟性接着剤層が積層されている。このため、フレキシブル基板を屈曲させたときに応力が大きい。このため、フレキシブル基板の導体とリジッド基板の導体との接続部にかかる力が大きく、断線などが起こりやすい。

特許文献２には、次のようにして、フレックスリジッド配線板を製造する方法が開示されている。まず、接続領域に垂直配線部を形成したリジッド基板と、端部に接続端子を形成したフレキシブル基板とを別個に作成する。続いて、リジッド基板の接続領域をフレキシブル基板の厚さよりも深くざぐって段部を形成する。次に、この段部の垂直配線部にフレキシブル基板の接続端子を接続する。

この製造方法では、リジッド基板の導体とフレキシブル基板の導体との接続が弱い。

さらに、特許文献３に開示されたフレックスリジッド配線板は、リジッド基板とフレキシブル基板とが、絶縁性接着剤を介して重合され、一体化されている。さらに、リジット基板とフレキシブル基板との接続用電極パッド同士は、絶縁性接着剤を貫通して設けられる塊状導電体を介して電気的かつ物理的に接続されている。

この構成のフレックスリジッド配線板において、リジッド基板の片側にフレキシブル基板を配置し、フレキシブル基板側からレーザを照射してヴィアを形成し、めっき接続した構造では、屈曲部を片側からしか保持していない。このため、めっき接続部分の接続信頼性が低い。
日本国特許公開２００６−１４０２１３号公報日本国特許公開２００６−１００７０３号公報国際公開ＷＯ２００４／０９３５０８号公報

この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、信頼性、特に接続信頼性の高いフレックスリジッド配線板とその製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、製造が容易で安価なフレックスリジッド配線板とその製造方法を提供することを他の目的とする。

上記目的を達成するため、この発明の第１の観点に係るフレックスリジッド配線板は、
導体パターンを備える可撓性基材と、
前記可撓性基材の水平方向に配置された非可撓性基材と、
前記可撓性基材と非可撓性基材とを被覆し、可撓性基材の少なくとも一部を露出する絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された導体パターンと、を備え、
前記可撓性基材の導体パターンと前記絶縁層上の導体パターンとはめっき接続されている、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するため、この発明の第２の観点に係るフレックスリジッド配線板は、
導体パターンを備える可撓性基材と、
前記可撓性基材の水平方向に配置された非可撓性基材と、
前記可撓性基材と非可撓性基材とを被覆し、可撓性基材の少なくとも一部を露出する絶縁層と、を備え、
前記絶縁層には、ヴィアが形成されており、
前記絶縁層上に導体パターンが形成されており、
前記絶縁層上の導体パターンは、前記ヴイアを介して前記可撓性基材の導体パターンに接続されている、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するため、この発明の第３の観点に係るフレックスリジッド配線板は、
導体パターンと該導体パターンを覆う保護層を備える可撓性基材と、
前記可撓性基材の水平方向に配置された非可撓性基材と、
前記可撓性基材と非可撓性基材とを被覆し、可撓性基材の少なくとも一部を露出する絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された導体パターンと、を備え、
前記可撓性基材の導体パターンと前記絶縁層上の導体パターンとは前記絶縁層に形成されたヴィアを介してめっき接続されている、
ことを特徴とする。

上記目的を達成するため、この発明の第４の観点に係るフレックスリジッド配線板の製造方法は、
導体パターンを備える可撓性基材と、非可撓性基材とを隣接して配置し、
導体パターンが形成された絶縁層で前記可撓性基材と前記非可撓性基材との境界部を被覆し、
前記絶縁層を貫通して前記可撓性基材の導体パターンに至るヴィアを形成し、
めっきにより、前記ヴィアを介して、前記可撓性基材の導体パターンと前記絶縁層上の前記導体パターンとを接続する、
ことを特徴とする。

この発明によれば、絶縁層により可撓性基材を被覆し、可撓性基材の導体パターンと絶縁層上の導体パターンとをする。従って、可撓性基材の導体パターンと絶縁層上の導体パターンとの接続の信頼性が高い。

図１Ａは、本発明の一実施例に係るフレックスリジッド配線板の側面図である。図１Ｂは、本発明の一実施例に係るフレックスリジッド配線板の平面図である。図２は、図１Ａの一部拡大図である。図３は、図２に示すフレックスリジッド配線板の変形例を示す図である。図４は、フレキシブル基板の側面図である。図５Ａは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図５Ｂは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図５Ｃは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図５Ｄは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図５Ｅは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図５Ｆは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図５Ｇは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図５Ｈは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図５Ｉは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図５Ｊは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図５Ｋは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図５Ｌは、この発明の実施例に係るフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための工程図である。図６Ａは、図５Ａ〜図５Ｌを参照して説明したフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための拡大図である。図６Ｂは、図５Ａ〜図５Ｌを参照して説明したフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための拡大図である。図６Ｃは、図５Ａ〜図５Ｌを参照して説明したフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための拡大図である。図６Ｄは、図５Ａ〜図５Ｌを参照して説明したフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための拡大図である。図６Ｅは、図５Ａ〜図５Ｌを参照して説明したフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための拡大図である。図６Ｆは、図５Ａ〜図５Ｌを参照して説明したフレックスリジッド配線板の製造方法を説明するための拡大図である。図７は、図２に示すフレックスリジッド配線板の変形例を示す図である。図８は、図２に示すフレックスリジッド配線板の変形例を示す図である。図９は、配線パターンがファンアウトする例を示す図である。図１０は、フレキシブル基板の一部を幅広に形成して、強度を増加させた例を示す図である。図１１は、フレキシブル基板の一部を幅広に形成して、強度を増加させた例を示す図である。

符号の説明

１１、１２リジッド基板
１３フレキシブル基板
１３１基材
１３２、１３３導体層
１３４、１３５絶縁層
１３６、１３７シールド層
１３８、１３９カバーレイ
１１１、１１３絶縁層
１１２非可撓性基材
１１４、１１５、１４４、１４５上層絶縁層
１１６、１１９、１２１、１４１、１４６、１４７ビア
１１７、１４２配線パターン
１１８、１４３引き出しパターン
１２０、１２２導体
１２５樹脂

以下、本発明の一実施例に係るフレックスリジッド配線板１０について説明する。

本実施の形態に係るフレックスリジッド配線板１０は、図１Ａと１Ｂに示すように、第１のリジッド基板（剛性基板）１１と第２のリジッド基板１２と、リジッド基板１１と１２を接続するフレキシブル基板（可撓性基板）１３と、から構成される。

第１と第２のリジッド基板１１、１２には、任意の回路パターンが形成される。また、必要に応じて、例えば、半導体チップなどの電子部品などが接続される。

フレキシブル基板１３には、第１のリジッド回路１１と第２のリジッド基板１２の回路パターンとを接続するためのストライプ状の配線１３ａが形成されている。配線１３ａは、リジッド基板１１、１２の回路パターン同士を接続する。

次に、リジッド基板１１、１２とフレキシブル基板１３の接合部分の構成について、リジッド基板１１とフレキシブル基板１３との接合部を例に、図２を参照して詳細に説明する。図２は、図１Ａの符号２で示すエリアの拡大断面図である。

図示するように、フレキシブル基板１３は、基材１３１と、導体層１３２、１３３と、絶縁層１３４、１３５と、シールド層１３６、１３７と、カバーレイ１３８、１３９とが積層された構造を有する。

基材１３１は、絶縁性フレキシブルシート、例えば、厚さ２０〜５０μｍ、望ましくは、３０μｍ程度の厚さのポリイミドシートから構成される。

導体層１３２、１３３は、基材１３１の表面と裏面にそれぞれ形成され、ストライプ状の配線パターン１３ａを構成する。導体層１３２、１３３は、例えば、厚さ５〜１５μｍ程度の銅パターンから構成される。

絶縁層１３４、１３５は、厚さ５〜１５μｍ程度のポリイミド膜などから構成され、導体層１３２、１３３を外部から絶縁する。

シールド層１３６、１３７は、導電層、例えば、銀ペーストの硬化被膜から構成され、外部から導体層１３２、１３３への電磁ノイズ及び導体層１３２、１３３から外部への電磁ノイズをシールドする。

カバーレイ１３８、１３９は、厚さ５〜１５μｍ程度の、ポリイミド等の絶縁膜から形成され、フレキシブル基板１３全体を外部から絶縁すると共に保護する。

一方、リジッド基板１１は、第１の絶縁層１１１と、非可撓性基材１１２と、第２の絶縁層１１３と、第１と第２の上層絶縁層１１４、１１５と、が積層されて構成されている。

非可撓性基材１１２は、リジッド基板１１に剛性を与えるものであり、ガラスエポキシ樹脂等の非可撓性絶縁材料から構成される。非可撓性基材１１２は、フレキシブル基板１３と水平方向に離間して配置されている。非可撓性基材１１２は、フレキシブル基板１３とほぼ同一の厚さ、例えば、５０〜１５０μｍ、望ましくは、１００μｍ程度に構成される。

第１と第２の絶縁層１１１、１１３は、プリプレグを硬化して構成されている。第１と第２の絶縁層１１１、１１３は、それぞれ、５０〜１００μｍ、望ましくは、５０μｍ程度の厚さを有する。

前記のプリプレグは、樹脂がローフロー特性を有することが望ましい。このようなプリプレグは、エポキシ樹脂をガラスクロスに含侵させた後、予め樹脂を熱硬化させておくことで、硬化度を進めておくことで作成することができる。

また、前記のプリプレグは、ガラスクロスに粘度の高い樹脂を含侵させることや、ガラスクロスに無機フィラー、例えば、シリカフィラーを含む樹脂を含侵させたり、ガラスクロスに樹脂を含侵させる量を減らすことによっても作成することができる。

第１と第２の絶縁層１１１、１１３は、非可撓性基材１１２と可撓性基板１３とを表裏面両側から被覆し、可撓性基板１３の一部を露出する。また、第１と第２の絶縁層１１１、１１３は、可撓性基板１３の表面のカバーレイ１３８、１３９と重合している。

非可撓性基材１１２と第１と第２の絶縁層１１１、１１３とは、リジッド基板１１のコアを構成し、リジッド基板１１を支持すると共にフレキシブル基板１３の一端を挟み込んで支持及び固定する。

非可撓性基材１１２と、フレキシブル基板１３と、第１と第２の絶縁層１１１、１１３とで構成される空隙には、樹脂１２５が充填されている。樹脂１２５は、例えば、製造時に、第１と第２の絶縁層１１１、１１３を構成するローフロープリプレグからしみだしたものであり、第１と第２の絶縁層１１１、１１３と一体に硬化されている。

さらに、第２の絶縁層１１３の、フレキシブル基板１３の配線１３３の接続パッド１３ｂに対向する部分には、ヴィア（ヴィアホール、コンタクトホール）１１６が形成されている。

フレキシブル基板１３のうち、ヴィア１１６と対向する部分（導体層１３ａの接続パッド１３ｂが形成されている部分）には、フレキシブル基板１３のシールド層１３７とカバーレイ１３９とが除去されている。ヴィア１１６は、フレキシブル基板１３の絶縁層１３５を貫通して、導体層１３３の接続パッド１３ｂを露出している。

ヴィア１１６の内面には、銅メッキ等で形成された配線パターン（導体層）１１７が形成されている。配線パターン１１７は、フレキシブル基板１３の導体層１３３の接続パッド１３ｂにメッキ接続している。また、ヴィア１１６には、樹脂が充填されている。

第２の絶縁層１１３の上には、配線パターン１１７に接続された引き出しパターン１１８が形成されている。引き出しパターン１１８は、銅メッキ層などから構成されている。

また、第２の絶縁層１１３の先端部、即ち、フレキシブル基材１３と非可撓性基材１１２の境界を超えた位置には、他から絶縁された銅パターン１２４が配置されている。このため、リジッド基板１１内で発生した熱を、効果的に放熱することができる。

第１の上層絶縁層１１４は、第２の絶縁層１１３の上に積層して配置されている。第１の上層絶縁層１１４は、無機材料を含む材料、例えば樹脂をガラスクロス等に含浸したプリプレグ、を硬化して構成される。このような構成とすることにより、対落下衝撃性を向上させることができる。このリフレックスリジッド配線板の製造段階で、このプリプレグからの樹脂でヴィア１１６が充填される。

また、第１の上層絶縁層１１４上には、第２の上層絶縁層１１５が配置される。第２の上層絶縁層１１５も、樹脂をガラスクロス等に含浸したプリプレグを硬化して構成される。

第２絶縁層１１３上に配置された第１の上層絶縁層１１４には、引き出しパターン１１８に接続されたヴィア（第１の上層ヴィア）１１９が形成されている。ヴィア１１９は銅等の導体１２０により充填されている。また、第１の上層絶縁層１１４上に積層された第２の上層絶縁層１１５には、ヴィア１１９に接続されたヴィア（第２の上層ヴィア）１２１が形成されている。ヴィア１２１は、銅等の導体１２１により充填されている。即ち、ヴィア１１９と１２１によりフィルド・ビルドアップ・ヴィアが形成されている。

第２の上層絶縁層１１５上には、導体パターン（回路パターン）１２３が適宜形成されている。ヴィア１１９も適宜これらの導体パターン１２３に接続されている。

なお、リジッド基板１２とフレキシブル基板１３との接続部分の構成は、リジッド基板１１とフレキシブル基板１３との接続部分の構成と同様である。

上記構成のフレックスリジッド配線板１０では、フレキシブル基板１３の端部がリジッド基板１１のコア部を構成する第１と第２の絶縁層１１１と１１３との間に挟み込まれ、重合している。

さらに、第２の絶縁層１１３と絶縁層１３５に形成されたヴィア１１６内に形成された配線パターン（銅メッキ層）１１７を介してフレキシブル基板１３の導体層１３３の接続パッド１３ｂとリジッド基板１１の導体パターン１２３とが接続される。

このため、フレキシブル基板１３が屈曲した時に、フレキシブル基板１３にかかる応力が、リジッド基板１１の接続部（ヴィア１１６、配線層パターン１１７）に伝わらない。このため、リジッド基板１１とフレキシブル基板１３との接続部へのストレスが少なく、信頼性が高い。

また、フレキシブル基板１３の導体層１３３とリジッド基板１１のヴィア１１６内の配線パターン１１７とがメッキによって接続される。このため、接続部分の信頼性が高い。

さらに、ヴィア１１６内は、上層絶縁層１１４の樹脂で充填されている。ヴィア１１６内の樹脂により、ヴィア１１６が固定及び支持されるため、ヴィア１１６と導体層１３３の接続信頼性が向上する。

また、絶縁層１１３、１１１のフレキシブル基板に臨む端面が、上層絶縁層１１４のフレキシブル基板に臨む端面より突出している。このため、フレキシブル基板１３が屈曲した時に、フレキシブル基板１３にかかる応力が、リジッド基板１１の接続部（ヴィア１１６、配線パターン１１７）に伝わらない。このため、リジッド基板１１とフレキシブル基板１３との接続部へのストレスが少なく、信頼性が高い。

また、伸縮しやすいフレキシブル基板１３の水平方向への伸縮を、リジッド基板１１のコア部が押さえ込む構造である。このため、屈曲信頼性、耐熱信頼性が高い。リジッド基板１１と１２の間でフレキシブル基板１３の可撓性の基材部分が露出しているので、全体が絶縁性樹脂等で覆われている場合に比して、屈曲させた場合の、配線などにかかる応力が小さい。

また、フレックスリジッド配線板１０は、フレキシブル基板１３の端部をリジッド基板１１の第１と第２の絶縁層１１１と１１３が挟み込む構成を有する。このため、フレキシブル基材１３の寸法の変化の影響が小さく、リジッド基板１１の接続ランド（ヴィア１１６）の配置位置の誤差を小さくすること等が可能である。従って、ヴィア１１６の径を小さくする設計することも可能となる。

また、リジッド基板１１、１２内にフレックス基板１３を配置していない。従って、従来のリジッド基板と同程度の信頼性を維持する事が可能となる。また、メッキ液に対する耐性が高く、汎用メッキ液で対応できる。同様に、リジッド部にフレックス材を使用していないので、通常のリジッド部と同一の耐熱性を維持する事が可能となる。

さらに、部分的にフレキシブル基材１３を使用し、効果的に配置していることから製造原価を抑える事ができる。

上層絶縁層１１４、１１５は通常のプリプレグから構成される。通常のプリプレグは、内層パターン間への追従性が良い。従って、ボイドの発生等による絶縁劣化を回避できる。また、ファインパターン、例えば、（L/S=60/60、50/50um）が実現できる。また、材料管理を限定して対応できる。

また、上層絶縁層１１４、１１５として汎用の層間材（プリプレグ）を使用している。従って、製造段階で、ヴィア１１６を含むＩＶＨ(Interstitial Via Hole)を、上層絶縁層１１４、１１５を構成する樹脂で埋めることが可能である。従って、穴埋め専用の樹脂は不要である。

リジッド基板１１、１２のコア部にガラスエポキシ基材を使用しているため、耐落下衝撃性を向上させることができる。

上記実施例では、理解を容易にするため、リジッド基板１１、１２の上面にのみ導体パターンを形成した。この発明は、この例に限定されない。例えば、図３に示すように、リジッド基板１１、１２の下側に導体パターンを配置してもよい。

図３の構成では、第１の絶縁層１１１とフレキシブル基板１３の絶縁層１３４にヴィア１４１が形成されている。ヴィア１４１内には配線パターン１４２が形成され、第１絶縁層１１１上に形成された引き出しパターン１４３に接続されている。配線パターン１４２と引き出しパターン１４３とは、銅メッキ層をパターニングして形成されている。

第１の絶縁層１１１上には、第３と第４の上層絶縁層１４４と１４５とが積層して配置されている。第３と第４の上層絶縁層１４４と１４５には、それぞれ、ヴィア１４６、１４７が形成されている。ヴィア１４６、１４７は導体１４８、１４９で充填されている。第４の上層絶縁層１４５上に導体パターン１５０が形成されている。

次に、上記構成のフレックスリジッド配線板１０の製造方法を説明する。

まず、フレキシブル基板１３の製造方法について説明する。

所定サイズに加工したポリイミド基材１３１の両面に銅膜を形成する。次に、銅膜をパターニングすることにより、それぞれ、配線パターン１３ａと接続パッド１３ｂとを備える導体層１３２、１３３を形成する。

ポリイミド基材１３１及び両導体層１３２、１３３の上にポリイミド層などから構成される絶縁膜１３４、１３５を形成する。さらに、フレキシブル基板１３の端部を除いて銀ペーストを塗布し、塗布した銀ペーストを硬化して、シールド層１３６、１３７を形成する。

続いて、表面及び裏面のシールド層１３６、１３７を覆って、カバーレイ１３８、１３９を形成する。

このようにして、図４に示す構成のフレキシブル基板１３を完成する。なお、シールド層１３６、１３７とカバーレイ１３８、１３９とは、接続パッド１３ｂ上を避けて形成される。

次に、リジッド基板１１、１２と、フレキシブル基板１３とを接合する方法について説明する。

まず、図５Ａに示すように、リジッド基板１１のコアを構成する第１の絶縁層１１１と非可撓性基材１１２と第２の絶縁層１１３とを位置合わせする。ここで、第１と第２の絶縁層１１１と１１３は、例えば、２０〜５０μｍの厚さのプリプレグから構成され、非可撓性基材１１２は、例えば、厚さ１００μｍ程度のガラスエポキシ基材から構成される。

ここで、図２に示すように、非可撓性基材１１２の厚さと、前記フレキシブル基板１３の厚みは概ね同じであることが望ましい。このような構成とすれば、非可撓性基材１１２とカバーレイ１３９との間に存在する空隙に、樹脂１２５が充填され、フレキシブル基板１３と非可撓性基材１１２が確実に接着できる。

また、空隙に充填された樹脂１２５が絶縁層１１３と一体的に硬化されることにより、ヴィア１１６の周囲が樹脂１２５で固定され、ヴィア１１６と導体層１３３の接続信頼性が向上する。

同様に、リジッド基板１２のコアを構成する非可撓性基材と第１と第２の絶縁層とを位置合わせする。

さらに、フレキシブル基板１３の一端をリジッド基板１１の第１と第２の絶縁層１１１と１１３の間に挟み込んで位置合わせし、他端をリジッド基板１２の第１と第２の絶縁層と非可撓性基材との間に配置する。さらに、これらの上下に銅等の導体膜１６１、１６２を配置する。

次に、図５Ｂに示すように、これらを加圧プレスする。このとき、図６Ａに拡大して示すように、第１と第２の絶縁層１１１、１１３を構成するプリプレグから押し出された樹脂１２５が非可撓性基材１１２とフレキシブル基板１３との間の空隙を充填する。このように、樹脂１２５が空隙に充填されるため、フレキシブル基板１３と非可撓性基材１１２が確実に接着できる。

前記の加圧プレスは、例えば、ハイドロプレス装置を用いて、温度摂氏２００度、圧力４０ｋｇｆ、加圧時間３ｈｒ程度の条件で行う。

続いて、全体を加熱する等して、第１と第２の絶縁層１１１、１１３を構成するプリプレグと樹脂１２５を硬化し、一体化する。このとき、フレキシブル基板１３のカバーレイ１３８及び１３９と第１と第２の絶縁層１１１と１１３の樹脂とは重合する。絶縁層１１１と１１３の樹脂が重合することによりヴィア１１６の周囲が樹脂で固定され、ヴィア１１６と導体層１３３の接続信頼性が向上する。

次に、ＣＯ_２レーザ加工装置から、例えば、ＣＯ２レーザを照射すること等により、図５Ｃに示すように、 IVH(Interstitial Via Hole)１６３を必要に応じて形成する。このとき、図６Ｂに拡大して示すように、フレキシブル基板１３の配線層１３２、１３３とリジッド基板１１、１２を接続するためのヴィア１１６、１４１も形成する。

続いて、図５Ｄに示すように、構造体全体の表面に銅メッキを施す。この銅メッキと既存の銅パターン１６１、１６２と一体となって、基板全体の表面全体に銅膜１７１が形成される。図６Ｃに示すように、ヴィア１１６、１４１内にも銅膜１７１が形成される。このとき、可撓性基板１３は、銅箔１６１及び１６２で覆われており、メッキ液に直接触れない。従って、可撓性基板１３がメッキ液によってダメージを受けることは無い。

続いて、図５Ｅに示すように、基板表面の銅膜１７１をパターニングする。この段階で、フレキシブル基板１３の導体層１３２、１３３に接続された配線パターン１１７、１４２、引き出しパターン１１８、１４３が形成される。この際、図６Ｄに示すように、第１と第２の絶縁層１１１、１１３の先端部分には、銅箔１７１を残存させる。

続いて、図５Ｆに示すように、結果物の上下に、第１と第３の上層絶縁層１１４と１４４を配置する。第１と第３の上層絶縁層１１４と１４４は、例えば、ガラスクロスに樹脂を含浸して構成されたプリプレグから構成される。プリプレグからの樹脂によりヴィア１１６、１４１が充填される。

続いて、加熱してプリプレグ及びヴィア内の樹脂を硬化する等して、第１と第３の上層絶縁層１１４と１４４を固化する。続いて、第１と第３の上層絶縁層１１４、１４４にヴィア１１９、１４４を形成し、銅メッキなどにより、ヴィア１１９、１４４内を導体で充填する。また、導電ペースト（例えば、導電粒子入り熱硬化樹脂）をスクリーン印刷などで印刷し、これをヴィア１１９、１１４内に充填し、硬化させてもよい。

続いて、図５Ｇに示すように、基板全体の上下に、第２と第４の上層絶縁層１１５と１４５を配置する。第２と第４の上層絶縁層１１５と１４５は、例えば、ガラスクロスに樹脂を含浸して構成された通常のプリプレグから構成される。

続いて、加熱してプリプレグの樹脂を硬化する等して、第２と第４の上層絶縁層１１５と１４５を固化する。

さらに、第２と第４の上層絶縁層１１５、１４５にヴィア１２１、１４７を形成し、銅メッキなどにより、ヴィア１２１、１４７内を導体で充填する。また、導電ペースト（例えば、導電粒子入り熱硬化樹脂）をスクリーン印刷などで印刷し、これをヴィア１２１、１４７内に充填し、硬化させてもよい。ヴィア１２１、１４７の内部を同一の導電ペースト材料で充填することで、ヴィア１２１、１４５の熱応力がかかった際の接続信頼性を向上させることができる。

さらに、必要に応じて、図５Ｈに示すように、基板の最も外層に、樹脂付き銅箔シート（Resin Cupper Film; RCF）１７２、１７３を配置し、プレスする。

ここで、全体を加熱し、樹脂を硬化する。

続いて、図５Ｉに示すように、ＲＣＦ１７２、１７３にヴィア１７４、１７５を形成する。続いて、銅メッキなどにより、ヴィア１７４、１７５内に導体を充填する。また、必要に応じて、表面の銅箔をパターニングし、導体パターンを形成する。

次に、図５Ｊ及び図６Ｅに示すように、レーザ加工装置から、レーザ光１５８、例えば、ＣＯ_２レーザを照射して、リジッド基板１１、１２とフレキシブル基板１３との接合部について、リジッド基板１１、１２のコアの先端に形成された銅箔１７１をストッパとして、上層絶縁層１１４、１１５、１４４、１４５、樹脂付き銅箔シート（ＲＣＦ）１７２、１７３をカットする。この際、ストッパとして使用する銅箔１７１をある程度カットするようにエネルギー又は照射時間を調整する。

これにより、図５Ｈに示すように、フレキシブル基板１３上の構造体１８１が他から分離される。

続いて、図５Ｌに示すように、構造体１８１をフレキシブル基板１３から引きはがすようにして除去する。残存している銅箔１７１の元となった銅箔１６１、１６２（図５Ｂ参照）は、フレキシブル基板１３のカバーレイ１３８、１３９にプレスにより押しつけられているにすぎず、固着していない。銅箔１７１も同様に、フレキシブル基板１３に固着していない。このため、構造体１８１を除去する際に、銅箔１７１も除去される。

このようにして、銅箔１７１のうち、他の部材でカバーされていない部分は、除去される。このため、第１と第２の絶縁層１１１、１１３の先端部分で、プリプレグ１１３、１４４でカバーされている部分に銅箔１２４、１５１が残存する。

このようにして、リジッド基板１１、１２のコア部（第１と第２の絶縁層１１１、１１３）の間にフレキシブル基板１３の端部が挟みこまれ、しかも、リジッド基板１１、１２のランドとフレキシブル基板の接続パッドとがメッキ接続されたフレックスリジッド配線板１０が完成する。

このような構成によれば、フレキシブル基板１３のポリイミドへのメッキが不要であり、接続の信頼性が確保できる。
また、リジッド基板１１、１２の最外層にＲＣＦが使用できる。従って、従来のリジッド基板と同一の信頼性、落下耐性を確保できる。

この製造方法では、リジッド層１１、１３のコア層を形成するために、樹脂がローフロー特性を有するプリプレグが必要である。しかし、コア層以外は、通常のプリグレグが使用可能であり、ＩＶＨ穴埋めが不要であり、ボイドも出にくい。

さらに、屈曲部のみがフレキシブル基板となるため、安定性が向上する。

また、外層形成後にレーザ加工による複数層の窓開けをする事により、製造原価を抑える事が可能である。

外層形成後にレーザ加工による複数層の窓開けをする事により、フレキシブル基板の開口精度が高い。

また、リジッド基板１１、１２のコア部にガラスエポキシ基材を使用しているため、耐落下衝撃性を向上させることができる。

以上、この発明の一実施例に係るフレックスリジッド配線板１０について説明したが、この発明は、上記実施例に限定されるものではない。

例えば、上述した各層の材質、サイズ、層数等は、任意に変更可能である。

また、図７に例示するように、ヴィア１１６、１４１内をメッキ金属等の導体で充填してもよい。ヴィア１１６、１４１の内部に樹脂が完全に充填できなかった場合には、ヴィア１１６、１４１の内部にボイドが存在する。この場合、フレックスリジッド配線板１０に熱がかかると、ボイドの膨張を起因として、ヴィアの接続信頼性が損なわれる可能性がある。図７に示すように、ヴィア１１６、１４１の内部をメッキ金属で充填すれば、熱がかかった際のヴィア１１６、１４１の接続信頼性が改善できる。

同様に、非可撓性基材１１２上に導体パターン（回路パターン）１９１、１９２を形成して、任意の部分と接続してもよい。

また、第１と第３の上層絶縁層１１４、１４４上に導体パターン（回路パターン）１９３、１９４を形成して、任意の部分と接続してもよい。

導体パターン１９１、１４３、１９３、１５０は、ヴィア１４６、１４７、その他の任意のヴィアなどを介して相互に接続される。同様に、導体パターン１９２、１１８、１９４、１２３は、ヴィア１１９、１２１、その他のヴィアなどを介して相互に接続される。さらに、ヴィア１６３を介して導体パターン１２３、１５０も相互に接続される。

なお、フレキシブル基板１３の端部を挟み込む第１と第２の絶縁層１１１と１１３をＲＣＦから構成してもよい。また、第１と第３の上層絶縁層１１４、１４４、第２と第４の上層絶縁層１１５、１４５をそれぞれ、ＲＣＦで構成してもよい。このような構成とすることにより、製造工程を省くことができる。

上記実施例では、フレキシブル基板１３と非可撓性基材１１２とをほぼ同一の厚さとしたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、図８に示すように、フレキシブル基板１３を非可撓性基材１１２よりも薄く形成してもよい。この場合、フレキシブル基板１３と、非可撓性基材１１２、第１と第２の絶縁層１１１、１１３との間の空隙は、任意の樹脂、例えば、絶縁層１１１、１１３からしみ出た樹脂や、製造時に、高さ調整のために予め挿入された樹脂で充填される。このように、空隙に樹脂１２５が充填されるため、フレキシブル基板１３と非可撓性基材１１２が確実に接着できる。

また、これらの樹脂は、製造時の加熱により、一体的に硬化・固化している。このように、絶縁層１１１と１１３の樹脂が重合し、さらに、樹脂１２５が一体的に硬化・固化することにより、ヴィア１１６、１４１の周囲が樹脂で固定され、ヴィア１１６、１４１と導体層１３３、１３２の接続信頼性が向上する。

また、リジッド基板１１、１２及びフレキシブル基板１３に形成される配線パターンも、図１に例示するものに限定されず、例えば、図９に例示するように、フレキシブル基板１３からリジッド基板１１、１２に向かってファンアウトするような形状としてもよい。即ち、フレキシブル基板１３の配線１３ａのピッチよりも接続部１３ｂのピッチを大きくしてもよい。これにより、フレキシブル基板１３に、より多くの配線を配置することが可能となり、高密度配線を有するフレキシブルリジッド配線板を作成することができる。

また、リジッド基板１１、１２とフレキシブル基板１３との境界部分の強度を高めるため、図１０、図１１に例示するように、フレキシブル基板１３の一部を幅広に形成することも有効である。これにより、フレキシブル基板１３とリジッド基板１１、１２との接合面積が増大し、ヴィアの接続信頼性を向上させることができる。

例えば、図１０の例では、フレキシブル基板１３の端部を拡大し、リジッド基板１１、１２に固定される部分の面積を大きくしている。これにより、フレキシブル基板１３の端部の強度が増大することで、耐屈曲性を向上させることができる。

また、図１１の例では、フレキシブル基板１３の屈曲が繰り返される位置（例えば、リジッド基板１１、１２の端辺に対応する位置）に突起を配置して、屈曲が繰り返される位置の強度を高めている。

本発明は、一部が非可撓性基材で、他の一部が可撓性基材で構成されるフレックスリジッド配線板に適用可能である。

Claims

導体パターンを備える可撓性基材と、
前記可撓性基材の水平方向に配置された非可撓性基材と、
前記可撓性基材と非可撓性基材とを被覆し、可撓性基材の少なくとも一部を露出する絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された導体パターンと、を備え、
前記可撓性基材の導体パターンと前記絶縁層上の導体パターンとはめっき接続されている、
ことを特徴とするフレックスリジッド配線板。
前記可撓性基材と前記非可撓性基材とは、空隙を介して離間して配置されており、
前記空隙には樹脂が充填されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
前記可撓性基材と前記非可撓性基材とは、空隙を介して離間して配置されており、
前記空隙には樹脂が充填されており、
前記樹脂は、前記絶縁層と一体的に硬化している、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
前記非可撓性基材の表面には導体パターンが形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
前記絶縁層は、前記可撓性基材の端部と前記非可撓性基材の端部との境界領域を表裏面両側から被覆する、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
前記絶縁層は、前記可撓性基材の端部と前記非可撓性基材の端部の境界を表裏面両側から被覆し、
前記絶縁層には、ヴィアが形成されており、
前記絶縁層上の導体パターンは、前記ヴィアを介して前記可撓性基材の導体パターンに接続する
ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
前記絶縁層上には、さらに上層絶縁層が形成されており、
前記上層絶縁層には上層導体パターンが形成されており、前記絶縁層上の導体パターンと、上層導体パターンとが、めっき金属で充填された上層ヴィアによって接続されており、前記上層絶縁層は硬化処理された樹脂層から構成され、無機材料を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
前記絶縁層上には、さらに第１上層絶縁層が形成されており、
前記第１上層絶縁層上に、第１上層導体パターンが形成されており、該第１上層導体パターン上に、第２上層絶縁層が形成されており、
前記第２上層絶縁層上に、第２上層導体パターンが形成されており、
前記絶縁層上の導体パターンと、前記第１上層導体パターンとは、めっき金属にて充填された第１上層ヴィアにより接続されており、
前記第２上層絶縁層の第１上層ヴィアのおおむね直上の部分に、第１上層導体パターンと第２上層導体パターンとを接続し、めっき金属にて充填形成された第２上層ヴィアが形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
前記絶縁層上には、上層絶縁層が形成されており、
前記上層絶縁層には、前記絶縁層上の導体パターンに接続された上層ヴィアが形成されており、
前記上層絶縁層の上に、前記上層ヴィアに接続された導体パターンが形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
前記上層絶縁層は、ガラスクロスを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
前記絶縁層の上に、樹脂付銅箔シートが積層され、該樹脂付銅箔シートの樹脂が硬化処理されている、ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
導体パターンを備える可撓性基材と、
前記可撓性基材の水平方向に配置された非可撓性基材と、
前記可撓性基材と非可撓性基材とを被覆し、可撓性基材の少なくとも一部を露出する絶縁層と、を備え、
前記絶縁層には、ヴィアが形成されており、
前記絶縁層上に導体パターンが形成されており、
前記絶縁層上の導体パターンは、前記ヴイアを介して前記可撓性基材の導体パターンに接続されている、
ことを特徴とするフレックスリジッド配線板。
前記絶縁層上には、さらに上層絶縁層が形成されており、
上層絶縁層には上層導体パターンが形成されており、
前記絶縁層上の導体パターンと、上層導体パターンとは、前記上層絶縁層に形成され、めっき金属で充填された上層ヴィアによって接続されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記絶縁層の上に樹脂を含む樹脂層が配置されており、
この樹脂層の樹脂が前記ヴィアを充填する、
ことを特徴とする請求項１２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記ヴィアは金属で充填されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記ヴィアは、前記絶縁層を貫通し、めっき金属で充填されており、
前記絶縁層上には、上層絶縁層と上層導体パターンとが積層されており、
前記絶縁層上に形成された導体パターンと上層導体パターンとを接続する上層ヴィアが前記上層絶縁層に形成されており、
前記上層ヴィアは、前記めっき金属で充填された前記ヴィアに接続されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載のフレックスリジッド配線板。
可撓性基材と非可撓性基材の境界を超えて、前記絶縁層の端部まで前記絶縁層上の導体パターンが配置されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記絶縁層上であって、可撓性基材に臨む側の端部に平面状の導体層が形成されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記可撓性基材は、ヴィアと接続する複数の接続パッドを有し、
前記接続パッドのピッチは、前記可撓性基材上に形成された複数の導体パターンのピッチよりも広く、
該導体パターンは、前記接続パッドに向かってピッチ広がるように形成されて、対応する接続パッドに電気的に接続されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記絶縁層上には、上層絶縁層が形成されており、
前記上層絶縁層には、上層導体パターンが形成されており、
前記絶縁層上の導体パターンと、上層導体パターンとが、前記上層絶縁層に形成された上層ヴィアによって接続されており、
前記絶縁層の可撓性基材に臨む端面が上層絶縁層の可撓性基材に臨む端面それよりも突出している、
ことを特徴とする請求項１２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記絶縁層上には、上層絶縁層が形成されており、
その上層絶縁層には上層導体パターンが形成されており、
前記絶縁層上の導体パターンと、上層導体パターンとが、前記上層絶縁層に形成された上層ヴィアによって接続され、
前記上層ヴィアには、導電性ペーストの硬化物が充填されている、
ことを特徴とする請求項１２に記載のフレックスリジッド配線板。
導体パターンと該導体パターンを覆う保護層を備える可撓性基材と、
前記可撓性基材の水平方向に配置された非可撓性基材と、
前記可撓性基材と非可撓性基材とを被覆し、可撓性基材の少なくとも一部を露出する絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された導体パターンと、を備え、
前記可撓性基材の導体パターンと前記絶縁層上の導体パターンとは前記絶縁層に形成されたヴィアを介してめっき接続されている、
ことを特徴とするフレックスリジッド配線板。
前記導体パターンと前記保護層との間には絶縁層が形成されており、
前記ヴィアは絶縁層を貫通して形成されており、
前記保護層は、前記ヴィアが形成されていない領域に設けられており、
前記非可撓性基材と前記保護層の間の空隙であって、前記ヴィアの周縁には、樹脂が充填されている、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記保護層は、ヴィアが形成されていない領域に設けられており、
前記保護層を含む可撓性基材が前記非可撓性基材よりも薄く、
前記保護層と前記絶縁層との間の空隙であって、前記ヴィアの周縁部は、樹脂によって充填されており、その樹脂は前記絶縁層と一体的に硬化されている、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記可撓性基材は、導体パターンと該導体パターンを覆う少なくとも１層の保護層を備え、前記保護層を含む厚さが、非可撓性基材とおおむね同じ厚さを有し、
その保護層は、ヴィアが形成されていない領域に設けられており、
前記非可撓性基材と保護層の間の空隙であって、前記ヴィアの周縁には、樹脂充填されている、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記可撓性基材は、導体パターンと該導体パターンを覆う保護層を備え、
前記保護層を含む可撓性基材は、前記非可撓性基材とほぼ同一の厚さを有し、
前記保護層は、ヴィアが形成されていない領域に設けられており、
前記非可撓性基材と前記保護層の間の空隙であって、前記ヴィアの周縁には、樹脂が充填されており、
前記樹脂は前記絶縁層と一体的に硬化されている、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記可撓性基材が、前記非可撓性基材より薄く形成されている、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
可撓性基材における、その可撓性基材と絶縁層の重合する部分の幅を、重合しない部分の幅より広くした、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記可撓性基材における、前記可撓性基材と前記絶縁層の境界部分の幅を、それ以外の部分の幅より広く形成した、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記保護層は、絶縁膜を含み、
前記絶縁層と前記絶縁膜には、これらを貫通し、前記絶縁層上の導体パターンと前記可撓性基材に形成された導体パターンとを電気的に接続するヴィアが形成されている、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記可撓性基材の前記保護層は、電磁波のシールド層を含む、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記可撓性基材には導体パターンが形成され、導体パターン上に絶縁膜が形成され、該絶縁膜上に電磁波シールド層が形成されている、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記可撓性基材には導体パターンが形成され、
導体パターン上に絶縁膜が形成され、
該絶縁膜上に電磁波シールド層が形成され、
前記電磁波シールド層上に保護層が形成されている、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
前記可撓性基材には導体パターンが形成され、
導体パターン上に絶縁膜が形成され、
該絶縁膜上に電磁波シールド層が形成され、
前記電磁波シールド層上に、前記絶縁層に接触している保護層が形成されている、
ことを特徴とする請求項２２に記載のフレックスリジッド配線板。
導体パターンを備える可撓性基材と、非可撓性基材とを隣接して配置し、
導体パターンが形成された絶縁層で前記可撓性基材と前記非可撓性基材との境界部を被覆し、
前記絶縁層を貫通して前記可撓性基材の導体パターンに至るヴィアを形成し、
めっきにより、前記ヴィアを介して、前記可撓性基材の導体パターンと前記絶縁層上の前記導体パターンとを接続する、
ことを特徴とするフレックスリジッド配線板の製造方法。
前記絶縁層は、樹脂を含み、
前記絶縁層からの樹脂で、前記非可撓性基材と可撓性基材と前記絶縁層との間の空隙を充填し、
前記充填された樹脂を前記絶縁層と一体に硬化する、
ことを特徴とする請求項３５に記載のフレックスリジッド配線板の製造方法。
前記メッキにより、前記ヴィア内をメッキ金属で充填する、
ことを特徴とする請求項３５に記載のフレックスリジッド配線板の製造方法。
前記絶縁層で、前記可撓性基材と前記非可撓性基材との境界部を表裏両側から被覆する、
ことを特徴とする請求項３５に記載のフレックスリジッド配線板の製造方法。
前記絶縁層と前記可撓性基材との上に、金属箔を配置し、
前記金属箔上に、さらに、第２の絶縁層を配置し、
前記レーザにより、前記第２の絶縁層の前記絶縁層の端部に対応する位置を、前記金属箔をストッパとして切断する、
ことを特徴とする請求項３５に記載のフレックスリジッド配線板の製造方法。
前記絶縁層と前記可撓性基材との上に、金属箔を配置し、
前記金属箔上に、さらに、第２の絶縁層を配置し、
前記レーザにより、前記第２の絶縁層の前記絶縁層の端部に対応する位置を、前記金属箔をストッパとして切断し、
前記レーザによる切断により前記可撓性基材上に残存した部分を前記金属箔と共に除去する、
ことを特徴とする請求項３５に記載のフレックスリジッド配線板の製造方法。
前記絶縁層と前記可撓性基材との上に、金属箔を配置し、
前記金属箔をパターニングして前記絶縁層上の部分に回路パターンを形成し、
前記金属箔上に、さらに、第２の絶縁層を配置し、
前記レーザにより、前記第２の絶縁層の前記絶縁層の端部に対応する位置を、前記金属箔をストッパとして切断する、
ことを特徴とする請求項３５に記載のフレックスリジッド配線板の製造方法。
前記絶縁層と前記可撓性基材との上に、金属箔を配置し、
前記金属箔上に、さらに、第２の絶縁層を配置し、
前記第２の絶縁層上に導体パターンを形成し、
前記レーザにより、前記第２の絶縁層の前記絶縁層の端部に対応する位置を、前記金属箔をストッパとして切断する、
ことを特徴とする請求項３５に記載のフレックスリジッド配線板の製造方法。
前記第２の絶縁層は樹脂を含み、前記第２の絶縁層の樹脂により前記ヴィアを充填する、ことを特徴とする請求項３５に記載のフレックスリジッド配線板の製造方法。