JPWO2011040393A1 - 回路基板及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

回路の特性にずれが発生することを抑制でき、かつ、相対的に硬い領域と相対的に軟らかい領域とを有する回路基板及びその製造方法を提供する。本体（１１）は、可撓性材料からなる複数のフレキシブルシート（２６）が積層されて構成されており、リジッド領域（Ｒ１，Ｒ２）、及び、リジッド領域（Ｒ１，Ｒ２）よりも変形しやすいフレキシブル領域（Ｆ１）を有している。配線導体（３０ｂ，３０ｃ，３６ｂ，３６ｃ）は、本体（１２）内に設けられ、かつ、回路を構成している。補強用絶縁膜（２０ｂ，２０ｃ，２４ｂ，２４ｃ）は、ｚ軸方向から平面視したときに、フレキシブルシート（２６）のリジッド領域（Ｒ１，Ｒ２）において、配線導体（３０ｂ，３０ｃ，３６ｂ，３６ｃ）が設けられていない部分を覆うように設けられている。

Description

本発明は、回路基板及びその製造方法に関し、より特定的には、リジッド領域とフレキシブル領域とを有する回路基板及びその製造方法に関する。
従来の回路基板としては、例えば、特許文献１に記載の配線基板が知られている。特許文献１に記載の配線基板は、フレキシブル部と、該フレキシブル部に連続して設けられたリジッド部とからなる。フレキシブル部は、絶縁性樹脂層を介して配線パターンが積層されたフレキシブル基板からなる。リジッド部は、フレキシブル部と一体に形成されたフレキシブル基板からなる。リジッド部の配線パターンの配線密度は、フレキシブル部の配線パターンの配線密度よりも大きい。これにより、リジッド部は、フレキシブル部よりも高い硬度を有している。
しかしながら、特許文献１に記載の配線基板では、浮遊容量が増大し、回路の特性が所望の値からずれてしまうおそれがある。より詳細には、特許文献１に記載の配線基板では、リジッド部の配線パターンの配線密度が、フレキシブル部の配線パターンの配線密度よりも大きくなるように、リジッド部において、余分な配線パターンが設けられている。そのため、余分な配線パターンは、他配線パターンと対向し、不要な浮遊容量を形成する。その結果、特許文献１に記載の配線基板では、回路の特性が所望の値からずれてしまう。
特開２００６−３３９１８６号公報
そこで、本発明の目的は、回路の特性にずれが発生することを抑制でき、かつ、相対的に硬い領域と相対的に軟らかい領域とを有する回路基板及びその製造方法を提供することである。
本発明の一形態に係る回路基板は、可撓性材料からなる複数の第１の絶縁体層が積層されて構成されている本体であって、リジッド領域及び該リジッド領域よりも変形しやすいフレキシブル領域を有している本体と、前記本体に設けられ、かつ、回路を構成している導体層と、積層方向から平面視したときに、前記第１の絶縁体層の前記リジッド領域において、前記導体層が設けられていない部分の少なくとも一部を覆うように設けられている第２の絶縁体層と、を備えていること、を特徴とする。
本発明の一形態に係る回路基板の製造方法は、可撓性材料からなる複数の第１の絶縁体層であって、導体層からなる回路が形成された第１の絶縁体層を準備する工程と、積層方向から平面視したときに、前記第１の絶縁体層において、前記導体層が設けられていない部分の少なくとも一部が覆われるように第２の絶縁体層を形成する工程と、前記複数の第１の絶縁体層を積層して、圧着する工程と、を備えていること、を特徴とする。
本発明によれば、回路の特性にずれが発生することを抑制でき、かつ、相対的に硬い領域と相対的に軟らかい領域とを有する回路基板を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る回路基板の外観斜視図である。 図１の回路基板の分解斜視図である。 回路基板のフレキシブルシートの製造過程における斜視図である。 図２の回路基板のＡ−Ａにおける断面構造図である。 第１の変形例に係る回路基板の分解斜視図である。 第２の変形例に係る回路基板の分解斜視図である。 第３の変形例に係る回路基板の断面構造図である。
以下に、本発明の実施形態に係る回路基板及びその製造方法について図面を参照しながら説明する。
（回路基板の構成）
以下に、本発明の一実施形態に係る回路基板の構成について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る回路基板１０の外観斜視図である。図２は、図１の回路基板１０の分解斜視図である。図３は、回路基板１０のフレキシブルシート２６ａの製造過程における斜視図である。図３（ａ）は、フレキシブルシート２６ａの裏面を示し、図３（ｂ）は、レジスト膜２０ａ，２４ａが形成されていない状態でのフレキシブルシート２６ａの表面を示している。図４は、図２の回路基板１０のＡ−Ａにおける断面構造図である。図１ないし図４において、回路基板１０の積層方向をｚ軸方向と定義し、回路基板１０の線路部１６の長手方向をｘ軸方向と定義する。そして、ｘ軸方向及びｚ軸方向に直交する方向をｙ軸方向と定義する。なお、回路基板１０及びフレキシブルシート２６の表面とは、ｚ軸方向の正方向側に位置する面を指し、回路基板１０及びフレキシブルシート２６の裏面とは、ｚ軸方向の負方向側に位置する面を指す。
回路基板１０は、図１に示すように、基板部１２，１４及び線路部１６を有する本体１１を備えている。本体１１は、図２に示すように、複数（図２では４枚）の可撓性材料（例えば、液晶ポリマーやポリイミド等の熱可塑性樹脂）からなるフレキシブルシート（絶縁体層）２６（２６ａ〜２６ｄ）が積層されて構成されている。フレキシブルシート２６は、２ＧＰａ〜２０ＧＰａ程度のヤング率を有している。
基板部１２は、長方形状をなしており、表面において、複数のチップ部品５０及び集積回路５２が実装される実装面を有している。基板部１４は、基板部１２よりも小さな長方形状をなしており、表面において、コネクタ５４が実装される実装面を有している。基板部１２，１４は、チップ部品５０、集積回路５２及びコネクタ５４が安定して実装できるように、変形しにくい（撓みにくい）構成を有している。そこで、以下では、基板部１２，１４をそれぞれ、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とも呼ぶ。また、線路部１６は、基板部１２と基板部１４とを接続している。回路基板１０は、線路部１６がＵ字状に湾曲させられて用いられる。そこで、線路部１６は、基板部１２，１４よりも変形しやすい（撓みやすい）構成を有している。そこで、以下では、線路部１６をフレキシブル部Ｆ１とも呼ぶ。
まず、基板部１２（リジッド領域Ｒ１）について説明する。基板部１２は、図２に示すように、フレキシブルシート２６ａ〜２６ｄの基板部シート２７ａ〜２７ｄが重ねられることにより構成されている。また、基板部１２は、図１ないし図３に示すように、レジスト膜２０ａ、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ、ランド２８、配線導体３０（３０ｂ，３０ｃ）、グランド導体３７及びビアホール導体ｂ１〜ｂ３，ｂ２１〜ｂ２６を備えている。図１ないし図３において、ランド２８、配線導体３０及びビアホール導体ｂ１〜ｂ３には、図面が煩雑になることを防止するために、代表的なものにのみ参照符号を付してある。
フレキシブルシート２６ａ〜２６ｄの基板部シート２７ａ〜２７ｄは本発明の第1の絶縁体層に相当し、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄは本発明の第２の絶縁体層に相当する。これは後述する変形例においても同様である。
ランド２８は、本体１１に設けられ、具体的には、図２に示すように、基板部シート２７ａの表面に設けられた導体層である。該ランド２８には、図１に示すように、チップ部品５０及び集積回路５２がはんだ付けにより実装される。
ビアホール導体ｂ１はそれぞれ、図３（ａ）に示すように、基板部シート２７ａをｚ軸方向に貫通するように設けられている。そして、ビアホール導体ｂ１は、ランド２８と接続されている。
配線導体３０ｂは、本体１１に設けられ、具体的には、図２に示すように、基板部シート２７ｂの表面に設けられている導体層である。ビアホール導体ｂ２は、図２に示すように、基板部シート２７ｂをｚ軸方向に貫通するように設けられている。そして、ビアホール導体ｂ２は、ビアホール導体ｂ１と接続されている。ビアホール導体ｂ２１〜ｂ２３は、図２に示すように、基板部シート２７ｂをｚ軸方向に貫通するように設けられている。そして、ビアホール導体ｂ２１〜ｂ２３は、配線導体３０ｂに接続されている。
配線導体３０ｃは、本体１１に設けられ、具体的には、図２に示すように、基板部シート２７ｃの表面に設けられている導体層である。ビアホール導体ｂ３は、図２に示すように、基板部シート２７ｃをｚ軸方向に貫通するように設けられている。そして、ビアホール導体ｂ３は、ビアホール導体ｂ２のいずれかと接続されている。ビアホール導体ｂ２４〜ｂ２６は、図２に示すように、基板部シート２７ｃをｚ軸方向に貫通するように設けられている。そして、ビアホール導体ｂ２４〜ｂ２６はそれぞれ、ビアホール導体ｂ２１〜ｂ２３に接続されている。
グランド導体３７は、本体１１に設けられ、具体的には、基板部シート２７ｄの表面を覆うように設けられている長方形状の１枚の膜状の電極である。ただし、図２に示すように、グランド導体３７は、基板部シート２７ｄの全面を覆っておらず、基板部シート２７ｄの外周近傍には設けられていない。また、グランド導体３７は、接地されることにより、接地電位に保たれている。グランド導体３７は、ビアホール導体ｂ３，ｂ２４〜ｂ２６と接続されている。以上のように、配線導体３０ｂ，３０ｃ、グランド導体３７及びビアホール導体ｂ１〜ｂ３，ｂ２１〜ｂ２６は、基板部シート２７ａ〜２７ｄが積層されることによって、互いに接続されて回路を構成している。
レジスト膜２０ａは、基板部シート２７ａの表面を覆うように設けられ、該基板部シート２７ａを保護する絶縁膜である。ただし、レジスト膜２０ａは、ランド２８上には設けられていない。レジスト膜２０ａは、ランド２８に設けられるはんだの塗布領域を規定するためのはんだレジスト膜である。
補強用絶縁膜２０ｂは、本体１１内に設けられており、より具体的には、図２に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２７ｂの表面（リジッド領域Ｒ１）において、配線導体３０ｂ及びビアホール導体ｂ２，ｂ２１〜ｂ２３が設けられていない部分を覆うように設けられている絶縁膜である。補強用絶縁膜２０ｂの厚みの大きさは、配線導体３０ｂの厚みの大きさ以下である。なお、本実施形態では、補強用絶縁膜２０ｂの厚みの大きさは、配線導体３０ｂの厚みの大きさと等しい。補強用絶縁膜２０ｂは、基板部シート２７ｂよりも硬い材料により構成されており、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）が塗布されることにより作製されている。補強用絶縁膜２０ｂは、１２ＧＰａ〜３０ＧＰａ程度のヤング率を有している。
補強用絶縁膜２０ｃは、本体１１内に設けられており、より具体的には、図２及び図４に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２７ｃの表面（リジッド領域Ｒ１）において、配線導体３０ｃ及びビアホール導体ｂ３，ｂ２４〜ｂ２６が設けられていない部分を覆うように設けられている絶縁膜である。補強用絶縁膜２０ｃの厚みの大きさは、図４に示すように、配線導体３０ｃの厚みの大きさ以下である。なお、本実施形態では、補強用絶縁膜２０ｃの厚みの大きさは、配線導体３０ｃの厚みの大きさと等しい。補強用絶縁膜２０ｃは、基板部シート２７ｃよりも硬い材料により構成されており、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）が塗布されることにより作製されている。補強用絶縁膜２０ｃは、１２ＧＰａ〜３０ＧＰａ程度のヤング率を有している。
補強用絶縁膜２０ｄは、本体１１内に設けられており、より具体的には、図２に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２７ｄの表面（リジッド領域Ｒ１）において、グランド導体３７が設けられていない部分を覆うように設けられている絶縁膜である。補強用絶縁膜２０ｄの厚みの大きさは、グランド導体３７の厚みの大きさ以下である。なお、本実施形態では、補強用絶縁膜２０ｄの厚みの大きさは、グランド導体３７の厚みの大きさと等しい。補強用絶縁膜２０ｄは、基板部シート２７ｄよりも硬い材料により構成されており、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）が塗布されることにより作製されている。補強用絶縁膜２０ｄは、１２ＧＰａ〜３０ＧＰａ程度のヤング率を有している。
なおこれらの補強用絶縁膜は、上記のように基板部１２（リジッド領域Ｒ１）内の基板部シートのグランド導体が設けられていない部分の全てに設けられているのが好ましいが、グランド導体が設けられていない部分の一部に設けられていてもよい。また重ねられる複数の基板部シートのうち１つの基板部シートのみに設けられてもよい。
基板部シートのグランド導体が設けられていない部分の一部に設ける場合、基板部１２（リジッド領域Ｒ１）と線路部（フレキシブル部Ｆ１）との境界近傍において、基板部シートに補強用絶縁膜を設けるのが好ましい。また、リジッド領域Ｒ１の筺体やマザー基板に固定する固定用部分において、基板部シートに補強用絶縁膜を設けるのが好ましい。さらに、リジッド領域Ｒ１に部品を搭載もしくは内蔵する場合その搭載側や内蔵する部品の上下側に位置する基板部シートにおいて、積層方向から平面視したときに部品に重なる領域に補強用絶縁膜を設けるのが好ましい。
次に、基板部１４（リジッド領域Ｒ２）について説明する。基板部１４は、図２に示すように、フレキシブルシート２６ａ〜２６ｄの基板部シート２９ａ〜２９ｄが重ねられることにより構成されている。また、基板部１４は、図１ないし図３に示すように、レジスト膜２４ａ、補強用絶縁膜２４ｂ〜２４ｄ、ランド３５、配線導体３６（３６ｂ，３６ｃ）、グランド導体４０及びビアホール導体ｂ１１，ｂ１２，ｂ３１〜ｂ３６を備えている。図１ないし図３において、ランド３５、配線導体３６及びビアホール導体ｂ１１，ｂ１２には、図面が煩雑になることを防止するために、代表的なものにのみ参照符号を付してある。
ランド３５は、本体１１に設けられ、具体的には、図２に示すように、基板部シート２９ａの表面に設けられた導体層である。該ランド３５には、図１に示すように、コネクタ５４がはんだ付けにより実装される。
ビアホール導体ｂ１１はそれぞれ、図３（ａ）に示すように、基板部シート２９ａをｚ軸方向に貫通するように設けられている。そして、ビアホール導体ｂ１１は、ランド３５と接続されている。
配線導体３６ｂは、本体１１に設けられ、具体的には、図２に示すように、基板部シート２９ｂの表面に設けられている導体層である。ビアホール導体ｂ１２は、図２に示すように、基板部シート２９ｂをｚ軸方向に貫通するように設けられている。そして、ビアホール導体ｂ１２は、ビアホール導体ｂ１１と接続されている。ビアホール導体ｂ３１〜ｂ３３は、図２に示すように、基板部シート２９ｂをｚ軸方向に貫通するように設けられている。そして、ビアホール導体ｂ３１〜ｂ３３は、配線導体３６ｂに接続されている。
配線導体３６ｃは、本体１１に設けられ、具体的には、図２に示すように、基板部シート２９ｃの表面に設けられている導体層である。配線導体３６ｃは、ビアホール導体ｂ１２に接続されている。ビアホール導体ｂ３４〜ｂ３６は、図２に示すように、基板部シート２９ｃをｚ軸方向に貫通するように設けられている。そして、ビアホール導体ｂ３４〜ｂ３６は、ビアホール導体ｂ３１〜ｂ３３に接続されている。
グランド導体４０は、本体１１に設けられ、具体的には、基板部シート２９ｄの表面を覆うように設けられている長方形状の１枚の膜状の電極である。ただし、図２に示すように、グランド導体４０は、基板部シート２９ｄの全面を覆っておらず、基板部シート２９ｄの外周近傍には設けられていない。また、グランド導体４０は、接地されることにより、接地電位に保たれている。グランド導体４０は、ビアホール導体ｂ３４〜ｂ３６と接続されている。以上のように、配線導体３６ｂ，３６ｃ、グランド導体４０及びビアホール導体ｂ１１，ｂ１２，ｂ３１〜ｂ３６は、基板部シート２９ａ〜２９ｄが積層されることによって、互いに接続されて回路を構成している。
レジスト膜２４ａは、基板部シート２９ａの表面を覆うように設けられ、該基板部シート２９ａを保護する絶縁膜である。ただし、レジスト膜２４ａは、ランド３５上には設けられていない。レジスト膜２４ａは、ランド３５に設けられるはんだの塗布領域を規定するためのはんだレジストである。
補強用絶縁膜２４ｂは、本体１１内に設けられており、より具体的には、図２に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２９ｂの表面（リジッド領域Ｒ２）において、配線導体３６ｂ及びビアホール導体ｂ１２，ｂ３１〜ｂ３３が設けられていない部分を覆うように設けられている絶縁膜である。補強用絶縁膜２４ｂの厚みの大きさは、配線導体３６ｂの厚みの大きさ以下である。なお、本実施形態では、補強用絶縁膜２４ｂの厚みの大きさは、配線導体３６ｂの厚みの大きさと等しい。補強用絶縁膜２４ｂは、基板部シート２９ｂよりも硬い材料により構成されており、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）が塗布されることにより作製されている。補強用絶縁膜２４ｂは、１２ＧＰａ〜３０ＧＰａ程度のヤング率を有している。
補強用絶縁膜２４ｃは、本体１１内に設けられており、より具体的には、図２に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２９ｃの表面（リジッド領域Ｒ２）において、配線導体３６ｃ及びビアホール導体ｂ３４〜ｂ３６が設けられていない部分を覆うように設けられている絶縁膜である。補強用絶縁膜２４ｃの厚みの大きさは、配線導体３６ｃの厚みの大きさ以下である。なお、本実施形態では、補強用絶縁膜２４ｃの厚みの大きさは、配線導体３６ｃの厚みの大きさと等しい。補強用絶縁膜２４ｃは、基板部シート２９ｃよりも硬い材料により構成されており、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）が塗布されることにより作製されている。補強用絶縁膜２４ｃは、１２ＧＰａ〜３０ＧＰａ程度のヤング率を有している。
補強用絶縁膜２４ｄは、本体１１内に設けられており、より具体的には、図２に示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２９ｄの表面（リジッド領域Ｒ２）において、グランド導体４０が設けられていない部分を覆うように設けられている絶縁膜である。補強用絶縁膜２４ｄの厚みの大きさは、グランド導体４０の厚みの大きさ以下である。なお、本実施形態では、補強用絶縁膜２４ｄの厚みの大きさは、グランド導体４０の厚みの大きさと等しい。補強用絶縁膜２４ｄは、基板部シート２９ｄよりも硬い材料により構成されており、例えば、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）が塗布されることにより作製されている。補強用絶縁膜２４ｄは、１２ＧＰａ〜３０ＧＰａ程度のヤング率を有している。
次に、線路部１６（フレキシブル領域Ｆ１）について説明する。線路部１６は、図２に示すように、フレキシブルシート２６ａ〜２６ｄの線路部シート３１ａ〜３１ｄが重ねられることにより構成されている。また、線路部１６は、図１及び図２に示すように、グランド線３２（３２ｂ，３２ｄ），３３（３３ｂ，３３ｄ），３４（３４ｂ，３４ｄ）及び信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃを備えている。
信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃはそれぞれ、本体１１内に設けられており、より具体的には、線路部１６内に設けられ、基板部１２，１４間において延在している。信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃは、図２に示すように、線路部シート３１ｃの表面に設けられた線状の導体層である。該信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃには、高周波信号（例えば、８００ＭＨｚ〜９００ＭＨｚ）が伝送される。そして、信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃは、図２に示すように、配線導体３０ｃと配線導体３６ｃとを接続している。すなわち、配線導体３０ｃ，３６ｃ及び信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃからなる導体層は、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１とに跨って設けられている。
グランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂはそれぞれ、本体１１内に設けられており、より具体的には、線路部１６内に設けられ、信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃよりもｚ軸方向の正方向側に設けられている。図２に示すように、グランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂはそれぞれ、線路部シート３１ｂの表面に設けられ、配線導体３０ｂと配線導体３６ｂとを接続している。すなわち、配線導体３０ｂ，３６ｂ及びグランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂからなる導体層は、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１とに跨って設けられている。更に、配線導体３０ｂは、ビアホール導体ｂ２１〜ｂ２６を介して、グランド導体３７に接続されている。また、配線導体３６ｂは、ビアホール導体ｂ３１〜ｂ３６を介して、グランド導体４０に接続されている。よって、グランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂはそれぞれ、グランド導体３７に電気的に接続されている。また、グランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂはそれぞれ、グランド導体４０に電気的に接続されている。
また、グランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂはそれぞれ、図２に示すように、信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃよりも大きな線幅を有している。これにより、信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃはそれぞれ、ｚ軸方向から平面視したときに、グランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂからはみ出すことなく、グランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂと重なっている。
グランド線３２ｄ，３３ｄ，３４ｄはそれぞれ、線路部１６内に設けられ、信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃよりもｚ軸方向の負方向側に設けられている。具体的には、図２に示すように、グランド線３２ｄ，３３ｄ，３４ｄはそれぞれ、線路部シート３１ｄの表面に設けられ、グランド導体３７とグランド導体４０とを接続している。すなわち、グランド導体３７，４０及びグランド線３２ｄ，３３ｄ，３４ｄからなる導体層は、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１とに跨って設けられている。
また、グランド線３２ｄ，３３ｄ，３４ｄはそれぞれ、図２に示すように、信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃよりも大きな線幅を有している。これにより、信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃはそれぞれ、ｚ軸方向から平面視したときに、グランド線３２ｄ，３３ｄ，３４ｄからはみ出すことなく、グランド線３２ｄ，３３ｄ，３４ｄと重なっている。
以上のように、グランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂと信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃとグランド線３２ｄ，３３ｄ，３４ｄとは重なり合っている。これにより、グランド線３２ｂ、信号線４２ｃ及びグランド線３２ｄは、ストリップライン構造を構成している。同様に、グランド線３３ｂ、信号線４３ｃ及びグランド線３３ｄは、ストリップライン構造を構成している。グランド線３４ｂ、信号線４４ｃ及びグランド線３４ｄは、ストリップライン構造を構成している。その結果、基板部１２内の回路と、基板部１４内の回路との間のインピーダンス整合が取られている。よって、本体１１内では、基板部１２内の回路、基板部１４内の回路及び線路部１６内のストリップラインにより、インピーダンス整合が取られた１つの回路が構成されている。
（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、大判のフレキシブルシートが積層及びカットされることにより、同時に複数の回路基板１０が作製される。
まず、厚さが５μｍ〜５０μｍの銅箔が表面の全面に形成された液晶ポリマーやポリイミド等の熱可塑性樹脂からなるフレキシブルシート２６を準備する。フレキシブルシート２６の厚みは、１０μｍ〜１５０μｍ程度である。次に、フレキシブルシート２６ａ〜２６ｃのビアホール導体ｂ１〜ｂ３，ｂ１１，ｂ１２，ｂ２１〜ｂ２６，ｂ３１〜ｂ３６が形成される位置（図２及び図３（ａ）参照）に対して、裏面側からレーザービームを照射して、ビアホールを形成する。
次に、フォトリソグラフィ工程により、図３（ｂ）に示すランド２８，３５をフレキシブルシート２６ａの表面に形成する。具体的には、フレキシブルシート２６ａの銅箔上に、図３（ｂ）に示すランド２８，３５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、図３（ｂ）に示すような、ランド２８，３５がフレキシブルシート２６ａの表面に形成される。更に、フレキシブルシート２６ａの表面に樹脂を塗布することにより、図１及び図２に示すレジスト膜２０ａ，２４ａを形成する。
次に、フォトリソグラフィ工程により、図２に示す配線導体３０ｂ，３６ｂ及びグランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂをフレキシブルシート２６ｂの表面に形成する。また、フォトリソグラフィ工程により、図２に示す配線導体３０ｃ，３６ｃ及び信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃをフレキシブルシート２６ｃの表面に形成する。また、フォトリソグラフィ工程により、図２に示すグランド線３２ｄ，３３ｄ，３４ｄ及びグランド導体３７，４０をフレキシブルシート２６ｄの表面に形成する。なお、これらのフォトリソグラフィ工程は、ランド２８，３５を形成する際のフォトリソグラフィ工程と同様であるので、説明を省略する。
次に、フレキシブルシート２６ａ〜２６ｃに形成したビアホールに対して、錫−銀合金を主成分とする導電性ペーストを充填し、図２及び図３（ａ）に示すビアホール導体ｂ１〜ｂ３，ｂ１１，ｂ１２，ｂ２１〜ｂ２６，ｂ３１〜ｂ３６を形成する。以上の工程により、可撓性材料からなるフレキシブルシート２６ａ〜２６ｄであって、回路が形成されたフレキシブルシート２６ａ〜２６ｄが準備される。該回路は、配線導体３０ｂ，３０ｃ，３６ｂ，３６ｃ、グランド導体３７，４０及びビアホール導体ｂ１〜ｂ３，ｂ１１，ｂ１２，ｂ２１〜ｂ２６，ｂ３１〜ｂ３６、グランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ，３２ｄ，３３ｄ，３４ｄ及び信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃからなっている。
次に、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２７ｂにおいて、配線導体３０ｂ及びビアホール導体ｂ２，ｂ２１〜ｂ２３が設けられていない部分を覆うように樹脂を塗布して、補強用絶縁膜２０ｂを形成する。また、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２９ｂにおいて、配線導体３６ｂ及びビアホール導体ｂ１２，ｂ３１〜ｂ３３が設けられていない部分を覆うように樹脂を塗布して、補強用絶縁膜２４ｂを形成する。また、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２７ｃにおいて、配線導体３０ｃ及びビアホール導体ｂ３，ｂ２４〜ｂ２６が設けられていない部分を覆うように樹脂を塗布して、補強用絶縁膜２０ｃを形成する。また、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２９ｃにおいて、配線導体３６ｃ及びビアホール導体ｂ３４〜ｂ３６が設けられていない部分を覆うように樹脂を塗布して、補強用絶縁膜２４ｃを形成する。また、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２７ｄにおいて、グランド導体３７が設けられていない部分を覆うように樹脂を塗布して、補強用絶縁膜２０ｄを形成する。また、ｚ軸方向から平面視したときに、基板部シート２９ｄにおいて、グランド導体４０が設けられていない部分を覆うように樹脂を塗布して、補強用絶縁膜２４ｄを形成する。なお、樹脂の塗布は、スクリーン印刷やグラビア印刷等によって、液状の熱硬化性エポキシ樹脂を印刷することによって行われる。補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄの厚さは、５μｍ〜５０μｍが好ましい。
最後に、フレキシブルシート２６ａ〜２６ｄをこの順に積み重ねる。そして、フレキシブルシート２６ａ〜２６ｄに対してｚ軸方向の両側から力を加えると共に加熱することにより、フレキシブルシート２６ａ〜２６ｄを圧着する。これにより、未硬化状態であった補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄが硬化すると共に、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄのｚ軸方向の両側に位置するフレキシブルシート２６が、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄを介して接合される。また、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄを介さずフレキシブルシート２６同士が隣接している部分では、フレキシブルシート２６の表面が流動して、フレキシブルシート２６同士が接合される。また、ビアホール導体ｂ１〜ｂ３，ｂ１１，ｂ１２，ｂ２１〜ｂ２６，ｂ３１〜ｂ３６と配線導体３０ｂ，３０ｃ，３６ｂ，３６ｃ及びグランド導体３７，４０とが電気的に接続される。これにより、図１に示す回路基板１０が得られる。
（効果）
回路基板１０は、以下に説明するように、回路の特性にずれが発生することを抑制でき、かつ、相対的に硬いリジッド領域Ｒ１，Ｒ２と相対的に軟らかいフレキシブル領域Ｆ１とを有することができる。より詳細には、特許文献１に記載の配線基板では、リジッド部において、余分な配線パターンが設けられている。そのため、余分な配線パターンは、他の配線パターンと対向し、不要な浮遊容量を形成する。その結果、特許文献１に記載の配線基板では、回路の特性が所望の値からずれてしまう。
一方、回路基板１０では、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２において、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄが設けられている。具体的には、補強用絶縁膜２０ｂは、基板部シート２７ｂ（リジッド領域Ｒ１）において、配線導体３０ｂ及びビアホール導体ｂ２，ｂ２１〜ｂ２３が設けられていない部分を覆うように設けられている。補強用絶縁膜２４ｂは、基板部シート２９ｂ（リジッド領域Ｒ２）において、配線導体３６ｂ及びビアホール導体ｂ１２，ｂ３１〜ｂ３３が設けられていない部分を覆うように設けられている。補強用絶縁膜２０ｃは、基板部シート２７ｃ（リジッド領域Ｒ１）において、配線導体３０ｃ及びビアホール導体ｂ３，ｂ２４〜ｂ２６が設けられていない部分を覆うように設けられている。補強用絶縁膜２４ｃは、基板部シート２９ｃ（リジッド領域Ｒ２）において、配線導体３６ｃ及びビアホール導体ｂ３４〜ｂ３６が設けられていない部分を覆うように設けられている。補強用絶縁膜２０ｄは、基板部シート２７ｄ（リジッド領域Ｒ１）において、グランド導体３７が設けられていない部分を覆うように設けられている。補強用絶縁膜２４ｄは、基板部シート２９ｄ（リジッド領域Ｒ２）において、グランド導体４０が設けられていない部分を覆うように設けられている。
以上のように回路基板１０では、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２に補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄが追加されている。そのため、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄの硬さの分だけ、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２は、フレキシブル領域Ｆ１よりも硬くなる。このように、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄを設けることにより、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２を硬くするために、不要な導体層を設ける必要がなくなる。そして、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄは、導体層ではなく絶縁体層であるので、他の導体層との間で浮遊容量を発生しない。以上より、回路基板１０は、回路の特性にずれが発生することを抑制でき、特に、高周波領域で用いられる場合、インピーダンス特性などの高周波特性が変動しにくくなり、かつ、相対的に硬いリジッド領域Ｒ１，Ｒ２と相対的に軟らかいフレキシブル領域Ｆ１とを有することができる。
なお、回路基板１０では、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄの材料は、フレキシブルシート２６の材料よりも硬い（すなわち、ヤング率が大きい）ので、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２は、より変形しにくくなる。
また、回路基板１０では、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２は、熱硬化性樹脂からなる補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄが設けられているので、金属材料でリジッド性を向上させる場合に比べて、回路基板１０において、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２が大きく湾曲させられることによる塑性変形の発生が抑制される。
また、回路基板１０では、以下に説明するように、フレキシブルシート２６が剥離することを抑制できる。より詳細には、補強用絶縁膜２０ｂの厚みの大きさは、配線導体３０ｂの厚みの大きさ以下であって略同じである。補強用絶縁膜２０ｃの厚みの大きさは、配線導体３０ｃの厚みの大きさ以下であって略同じである。補強用絶縁膜２０ｄの厚みの大きさは、グランド導体３７の厚みの大きさ以下であって略同じである。また、補強用絶縁膜２４ｂの厚みの大きさは、配線導体３６ｂの厚みの大きさ以下であって略同じである。補強用絶縁膜２４ｃの厚みの大きさは、配線導体３６ｃの厚みの大きさ以下であって略同じである。補強用絶縁膜２４ｄの厚みの大きさは、グランド導体４０の厚みの大きさ以下であって略同じである。よって、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄが設けられることにより、配線導体３０ｂ，３０ｃ，３６ｂ，３６ｃ及びグランド導体３７，４０により、フレキシブルシート２６の表面上に発生する段差の大きさを低減できる。よって、フレキシブルシート２６の圧着時に、各フレキシブルシート２６間に隙間が形成されにくい。その結果、フレキシブルシート２６は、強固に貼り合わされ、剥離しにくくなる。また、補強用絶縁膜２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄが配線導体３０ｂ，３０ｃ，３６ｂ，３６ｃ及びグランド導体３７，４０の厚みによる段差を吸収するので、フレキシブルシート２６の積層体である回路基板１０の表面平坦性が向上する。
（変形例）
以下に、第１の変形例に係る回路基板１０ａについて図面を参照しながら説明する。図５は、第１の変形例に係る回路基板１０ａの分解斜視図である。
回路基板１０ａでは、本体１１は、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２及びフレキシブル領域Ｆ１に加えて、セミリジッド領域ＳＲ１，ＳＲ２を有している。セミリジッド領域ＳＲ１は、リジッド領域Ｒ１とフレキシブル領域Ｆ１との間に設けられている。また、セミリジッド領域ＳＲ２は、リジッド領域Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１との間に設けられている。そして、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２は、セミリジッド領域ＳＲ１，ＳＲ２よりも変形しにくい。フレキシブル領域Ｆ１は、セミリジッド領域ＳＲ１，ＳＲ２よりも変形しやすい。セミリジッド領域ＳＲ１，ＳＲ２は、回路基板１０におけるフレキシブル領域Ｆ１のｘ軸方向の両端が硬くされて構成されている。具体的には、セミリジッド領域ＳＲ１，ＳＲ２を形成するために、補強用絶縁膜５５（５５ｂ，５５ｄ），５７（５７ｂ，５７ｄ）が設けられている。
より詳細には、補強用絶縁膜５５ｂ，５７ｂはそれぞれ、線路部シート３１ｂのセミリジッド領域ＳＲ１，ＳＲ２において、ｚ軸方向から平面視したときに、グランド線３２ｂ，３３ｂ，３４ｂが設けられていない部分を覆うように設けられている。補強用絶縁膜５５ｄ，５７ｄは、線路部シート３１ｄのセミリジッド領域ＳＲ１，ＳＲ２において、ｚ軸方向から平面視したときに、グランド線３２ｄ，３３ｄ，３４ｄが設けられていない部分を覆うように設けられている。
以上のような回路基板１０ａは、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１との境界において、本体１１に破損が発生することを抑制できる。より詳細には、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１と間にセミリジッド領域ＳＲ１，ＳＲ２が設けられていない場合には、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１との境界において、本体１１の硬さが急激に変化する。そのため、線路部１６（フレキシブル領域Ｆ１）を湾曲させた場合には、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１との境界に応力が集中する。その結果、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１との境界において、本体１１が折れ曲がってしまい破損するおそれがある。
一方、回路基板１０ａでは、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１と間にセミリジッド領域ＳＲ１，ＳＲ２が設けられている。そのため、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１との境界において、本体１１の硬さが段階的に変化する。そのため、線路部１６（フレキシブル領域Ｆ１）を湾曲させた場合には、応力は、セミリジッド領域ＳＲ１，ＳＲ２に分散される。その結果、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とフレキシブル領域Ｆ１との境界において、本体１１に破損が発生することが抑制される。
以下に、第２の変形例に係る回路基板１０ｂについて図面を参照しながら説明する。図６は、第２の変形例に係る回路基板１０ｂの分解斜視図である。
回路基板１０ｂでは、基板部１２（リジッド領域Ｒ１）にコイルＬが内蔵されている。コイルＬは、螺旋状をなすコイル導体６０ｂ，６０ｃにより構成されている。コイルＬの両端には、信号線６４ｂ，６４ｃが接続されている。信号線６４ｂ，６４ｃは、線路部１６をｘ軸方向に延在している。そして、信号線６４ｂ，６４ｃは、ランド３５に電気的に接続されている配線導体６２ｂ，６２ｃに接続されている。回路基板１０ｂは、コイルＬをアンテナとして用いることにより高周波信号の送受信回路として機能する。
以上のような回路基板１０ｂにおいて、コイルＬが設けられている基板部１２が容易に変形してしまうと、コイルＬのインダクタンス値が変動し、コイルＬの周波数特性が変動してしまう。そこで、回路基板１０ｂでは、基板部１２に補強用絶縁膜２０ｂ，２０ｃを設けることにより、基板部１２を変形しにくいリジッド領域Ｒ１とすることで、コイルＬの周波数特性の変動を抑制している。
以下に、第３の変形例に係る回路基板１０ｃについて図面を参照しながら説明する。図７は、第３の変形例に係る回路基板１０ｃの断面構造図である。
回路基板１０，１０ａ，１０ｂでは、フレキシブルシート２６は、ｚ軸方向から平面視したときに、全て同じ形状を有していた。すなわち、回路基板１０，１０ａ，１０ｂでは、いずれの位置においても、フレキシブルシート２６の層数は等しい。
一方、回路基板１０ｃでは、フレキシブル領域Ｆ１におけるフレキシブルシート２６の層数は、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２におけるフレキシブルシート２６の層数よりも少ない。これにより、フレキシブル領域Ｆ１の厚みが小さくなり、フレキシブル領域Ｆ１がより軟らかくなる。
なお、回路基板１０ｃを製造する際には、フレキシブルシート２６ａ〜２６ｄを圧着した後に、フレキシブルシート２６ａ，２６ｄのフレキシブル領域Ｆ１の部分を除去すればよい。また、フレキシブル領域Ｆ１の部分が除去されたフレキシブルシート２６ａ，２６ｄを圧着してもよい。
なお、回路基板１０，１０ａ〜１０ｃにおいて、リジッド領域Ｒ１，Ｒ２とは、チップ部品５０等の電子部品が実装される領域や、コイルＬが設けられている領域等を指す。一方、フレキシブル領域Ｆ１とは、変形しても回路の特性が変動しにくいが信号線４２ｃ，４３ｃ，４４ｃ等が設けられている領域である。
以上のように、本発明は、回路基板及びその製造方法に有用であり、特に、回路の特性にずれが発生することを抑制でき、かつ、相対的に硬い領域と相対的に軟らかい領域とを有する回路基板を得ることができる点において優れている。
Ｆ１ フレキシブル領域
Ｌ コイル
Ｒ１，Ｒ２ リジッド領域
ＳＲ１，ＳＲ２ セミリジッド領域
１０，１０ａ〜１０ｃ 回路基板
１１ 本体
１２，１４ 基板部
１６ 線路部
２０ａ，２４ａ レジスト膜
２０ｂ〜２０ｄ，２４ｂ〜２４ｄ，５５ｂ，５５ｄ，５７ｂ，５７ｄ 補強用絶縁膜
２６ａ〜２６ｄ フレキシブルシート
２７ａ〜２７ｄ，２９ａ〜２９ｄ 基板部シート
３０ｂ，３０ｃ，３６ｂ，３６ｃ 配線導体
３１ａ〜３１ｄ 線路部シート
３２ｂ，３２ｄ，３３ｂ，３３ｄ，３４ｂ，３４ｄ グランド線
３７，４０ グランド導体
４２ｃ，４３ｃ，４４ｃ 信号線
本発明の一形態に係る回路基板は、可撓性材料からなる複数の第１の絶縁体層が積層されて構成されている本体であって、リジッド領域及び該リジッド領域よりも変形しやすいフレキシブル領域を有している本体と、前記本体に設けられ、かつ、回路を構成している導体層と、積層方向から平面視したときに、前記第１の絶縁体層の前記リジッド領域において、前記導体層が設けられていない部分の少なくとも一部を覆うように設けられている第２の絶縁体層と、を備えており、前記第２の絶縁体層は、前記本体内に設けられており、前記第２の絶縁体層の厚みの大きさは、前記導体層の積層方向の厚みの大きさ以下であること、を特徴とする。

Claims (6)

  1. 可撓性材料からなる複数の第１の絶縁体層が積層されて構成されている本体であって、リジッド領域及び該リジッド領域よりも変形しやすいフレキシブル領域を有している本体と、
    前記本体に設けられ、かつ、回路を構成している導体層と、
    積層方向から平面視したときに、前記第１の絶縁体層の前記リジッド領域において、前記導体層が設けられていない部分の少なくとも一部を覆うように設けられている第２の絶縁体層と、
    を備えていること、
    を特徴とする回路基板。
  2. 前記第２の絶縁体層は、前記第１の絶縁体層よりも硬い材料により構成されていること、
    を特徴とする請求項１に記載の回路基板。
  3. 前記第２の絶縁体層は、前記本体内に設けられており、
    前記第２の絶縁体層の厚みの大きさは、前記導体層の積層方向の厚みの大きさ以下であること、
    を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の回路基板。
  4. 前記導体層は、前記リジッド領域と前記フレキシブル領域に跨って設けられていること、
    を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の回路基板。
  5. 前記本体は、前記リジッド領域と前記フレキシブル領域との間にセミリジッド領域を有しており、
    前記リジッド領域は、前記セミリジッド領域よりも変形しにくく、
    前記フレキシブル領域は、前記セミリジッド領域よりも変形しやすく、
    前記第２の絶縁体層は、積層方向から平面視したときに、前記第１の絶縁体層の前記セミリジッド領域において、前記導体層が設けられていない部分を覆うように設けられていること、
    を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の回路基板。
  6. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の回路基板の製造方法であって、
    可撓性材料からなる複数の第１の絶縁体層であって、導体層からなる回路が形成された第１の絶縁体層を準備する工程と、
    積層方向から平面視したときに、前記第１の絶縁体層において、前記導体層が設けられていない部分の少なくとも一部が覆われるように第２の絶縁体層を形成する工程と、
    前記複数の第１の絶縁体層を積層して、圧着する工程と、
    を備えていること、
    を特徴とする回路基板の製造方法。
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