JPWO2015194434A1 - 樹脂多層基板 - Google Patents

Abstract

樹脂多層基板（１０１）は、端子部区間を有し、第１主表面（１ａ）と第１主表面（１ａ）の反対側の面である第２主表面（１ｂ）とを有する樹脂多層基板であって、前記端子部区間においては、第１電極（８）および第２電極（９）が、第１主表面（１ａ）に配置されており、前記端子部区間において、第２主表面（１ｂ）に形状保持部材（３）が接合していることによって、樹脂多層基板（１０１）は曲がった状態が維持され、第１電極（８）と第２電極（９）とがそれぞれ異なる向きとなるように姿勢を保持されている。

Description

本発明は、樹脂多層基板に関するものである。

樹脂多層基板を、筐体、マザー基板などに接合して使用する場合がある。このような接合は樹脂多層基板の表面に形成された端子電極によって行われる。端子部分を曲げた状態でマザー基板などに接続するための端子電極を用いて樹脂多層基板の接合がなされている場合、樹脂多層基板のうち端子電極の近傍部分の剛性が十分でないために、樹脂多層基板に不具合が生じたり、端子電極そのものに不所望な変形や破損が生じたりするおそれがあった。

端子電極が配置されている部分の剛性を補う方法として、金属板などによる補強が考えられる。特開平４−４８６７７号公報（特許文献１）には、フレキシブルプリント配線に補強板を設けた構成が記載されている。

特開平４−４８６７７号公報

省スペース化のために、端子電極の近傍を曲げた状態で、筐体、マザー基板などに接合することができる構造も求められている。

そこで、本発明は、端子電極の近傍を曲げた状態での接合を可能とし、接合信頼性を向上させることができる、樹脂多層基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に基づく樹脂多層基板は、端子部区間を有し、第１主表面と上記第１主表面の反対側の面である第２主表面とを有する樹脂多層基板であって、上記端子部区間においては、第１電極および第２電極が、上記第１主表面に配置されており、上記端子部区間において、上記第２主表面に形状保持部材が接合していることによって、上記樹脂多層基板は曲がった状態が維持され、上記第１電極と上記第２電極とがそれぞれ異なる向きとなるように姿勢を保持されている。

本発明によれば、樹脂多層基板において、端子電極の近傍を曲げた状態での接合を可能とし、接合信頼性を向上させることができる。

本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板の平面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板の下面図である。 本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板をマザー部材と接合した状態の断面図である。 本発明に基づく実施の形態２における樹脂多層基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態３における樹脂多層基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態４における樹脂多層基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板の平面図である。 図９におけるＸ−Ｘ線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板の下面図である。 本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板をマザー部材と接合する様子の説明図である。

以下でいう「樹脂多層基板」は、典型的には、端子部区間と非端子部区間とを有し、非端子部区間がフレキシブル性を有し、全体としてケーブルの役割を果たすものである。

（実施の形態１）
図１〜図５を参照して、本発明に基づく実施の形態１における樹脂多層基板について説明する。

本実施の形態における樹脂多層基板１０１の平面図を図１に示す。図１におけるＩＩ−ＩＩ線に関する矢視断面図を図２に示す。図２では、説明の便宜のため、樹脂多層基板１０１の接合相手としてのマザー部材１５を仮想的に二点鎖線で表示している。樹脂多層基板１０１の下面図を図３に示す。樹脂多層基板１０１の斜視図を図４に示す。

樹脂多層基板１０１は、端子部区間４１を有し、第１主表面１ａと第１主表面１ａの反対側の面である第２主表面１ｂとを有する樹脂多層基板である。端子部区間４１においては、第１電極８及び第２電極９が、第１主表面１ａに配置されている。端子部区間４１において、第２主表面１ｂに形状保持部材３が接合していることによって、樹脂多層基板１０１は曲がった状態が維持され、第１電極８と第２電極９とがそれぞれ異なる向きとなるように姿勢を保持されている。

樹脂多層基板１０１は、複数の樹脂層２を積層して形成された積層体１を含む。第１電極８および第２電極９は、積層体１の一方の面である第１主表面１ａに導体膜として形成されたものである。樹脂多層基板１０１は、端子部区間４１とは別に非端子部区間４２を有している。

本実施の形態では、樹脂多層基板１０１は、長手方向９１に沿って延在する形状となっている。特に、非端子部区間４２は長手方向９１に沿って延在している。端子部区間４１は、長手方向９１とは異なる方向に突出して延在する部分を含む。

樹脂多層基板１０１をマザー部材１５と接合した状態を図５に示す。
本実施の形態では、端子部区間４１において、第２主表面１ｂに形状保持部材３が接合していることによって、樹脂多層基板１０１は曲げた状態を維持されているので、端子電極の近傍を曲げた状態での接合を可能とし、接合信頼性を向上させることができる。

形状保持部材３を非導電体で形成すれば、周辺の配線の電気的特性に形状保持部材３が悪影響を及ぼすことを避けることができる。

形状保持部材３は熱硬化性樹脂によって形成されていることが好ましい。この構成を採用することにより、形状保持部材３を容易に所望の形状で作成することができる。

本実施の形態で示したように、樹脂多層基板は端子部区間４１とは別に非端子部区間４２を有し、樹脂多層基板が長手形状であり、端子部区間４１は前記長手形状の一方の端と他方の端とに存在し、非端子部区間４２は端子部区間４１同士に挟まれて位置することが好ましい。この構成を採用することにより、端子部区間４１を曲げた姿勢のまま接合するのに好都合である。非端子部区間４２は、たとえば伝送線路とすることもできる。

（製造方法）
樹脂多層基板１０１の製造方法について説明する。まず、樹脂多層基板１０１に含まれる積層体１を作製する。積層体１は、公知の方法で作製することができる。積層体１を作製する方法は、たとえば以下のとおりである。
（１）銅箔付き樹脂シートを用意する。この銅箔付き樹脂シートに含まれる樹脂シートは、熱可塑性樹脂である。熱可塑性樹脂とは、たとえば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリイミド（熱可塑性ＰＩ）、熱可塑性フッ素系樹脂など）である。
（２）銅箔付き樹脂シートの銅箔がある側の面にレジストパターンを印刷する。
（３）レジストパターンをマスクとして、酸によるエッチングにより銅箔の不要部分を除去する。
（４）アルカリ液により、レジストパターンを剥離し、その後に中和処理する。
（５）レーザ加工によって樹脂シートに孔をあける。
（６）レーザ加工によってあけられた孔に導電性ペーストを充填する。
（７）複数の樹脂シートを積み重ねる。
（８）積み重ねた樹脂シートをプレスする。すなわち、樹脂シートのガラス転移温度を超えない温度（たとえば２５０℃以上３００℃以下）で加熱しながら加圧する。こうして積層体１を得ることができる。得たばかりの積層体１は平坦であってもよい。

次に、積層体１に形状保持部材３を形成するために以下の工程を行なう。
（９）金型内部に、積層体１と、形状保持部材３となるべき熱硬化性樹脂とを配置する。金型内の空間は、積層体１の外形と、形状保持部材３として予定されている形状とを合わせた形状に対応している。熱硬化性樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂を採用することができる。エポキシ樹脂は粒状のものであっても液状のものであってもよい。

なお、エポキシ樹脂の初期状態が粒状である場合は、金型を介した仮プレスを１５０〜２００℃で行ない、一旦冷却させる。次に金型を介した本プレスとして１５０〜２００℃で仮プレスより長い時間にわたって加圧する。

エポキシ樹脂の初期状態が液状である場合には、金型を介して１００〜１３０℃で半硬化させ、次に１２０〜１８０℃で完全硬化させる。
（１０）積層体１に形状保持部材３が接合したものを金型から取り出す。

こうして、形状保持部材３が積層体１に接合したもの、すなわち、樹脂多層基板１０１を得ることができる。なお、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂の他には、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂、付加型ポリイミド樹脂、シアネート樹脂などが採用可能である。

以下の実施の形態で説明する樹脂多層基板も同様の方法で金型を用いて作製することができる。

（実施の形態２）
図６を参照して、本発明に基づく実施の形態２における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板１０２は、９０°の角度で凸状に折れ曲がった形状をしている。樹脂多層基板１０２は、図１に示した樹脂多層基板１０１と同様に、端子部区間と非端子部区間とを有する。図６は、樹脂多層基板１０２をマザー部材１５ｉに接合した状態で、樹脂多層基板１０２の端子部区間を通る面で、樹脂多層基板１０２およびマザー部材１５ｉを切ったときの断面を示している。樹脂多層基板１０２の端子部区間４１において、第１電極８および第２電極９が、第１主表面１ａに配置されている。樹脂多層基板１０２は、折れ曲がった部分の裏側の面である第２主表面１ｂに形状保持部材３ｉが接合していることによって、曲がった状態が維持されている。

樹脂多層基板１０２は、９０°の角度で凹状に折れ曲がった形状を有するマザー部材１５ｉに対して接合される。

本実施の形態では、樹脂多層基板１０２の全体が端子部区間となっていて、端子部区間において、第２主表面１ｂに形状保持部材３ｉが接合していることによって、樹脂多層基板１０２は曲がった状態を維持されているので、端子電極の近傍を曲げた状態での接合を可能とし、接合信頼性を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、折れ曲がる角度を９０°としたが、折れ曲がる角度はこれに限らず任意の角度であってよい。このことは他の実施の形態においても同様である。

（実施の形態３）
図７を参照して、本発明に基づく実施の形態３における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板１０３は、凸状に折れ曲がった形状の部分と、凹状に折れ曲がった形状の部分とを含む。樹脂多層基板１０３においては、図７における下側の凸状の曲がり角から左側に延在する部分が非端子部区間であり、それ以外の部分は端子部区間である。本実施の形態では、形状保持部材３ｊは端子部区間だけでなく非端子部区間においても第２主表面１ｂに接合しているが、このような構成であってもよい。また、本実施の形態で示したように、形状保持部材３ｊは端子部区間の全体にわたって配置されていなくてもよく、端子部区間の一部に配置されているのみであってもよい。

本実施の形態では、樹脂多層基板１０３の一部である端子部区間において、第２主表面１ｂに形状保持部材３ｊが接合していることによって、樹脂多層基板１０３は曲がった状態を維持されているので、端子電極の近傍を曲げた状態での接合を可能とし、接合信頼性を向上させることができる。

（実施の形態４）
図８を参照して、本発明に基づく実施の形態４における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板１０４は、凸状に折れ曲がった部分を含んでいる。樹脂多層基板１０４において折れ曲がった部分は端子部区間である。樹脂多層基板１０４の端子部区間において、第１電極８および第２電極９が、第１主表面１ａに配置されている。樹脂多層基板１０４は、折れ曲がった部分の裏側の面である第２主表面１ｂに形状保持部材３ｑが接合していることによって、曲がった状態が維持され、第１電極８および第２電極９はそれぞれ異なる向きとなるように姿勢を保持されている。

樹脂多層基板１０４の接合相手は、筐体１７に配置されたプリント配線基板１６ａ，１６ｂである。筐体１７は内面に、プリント配線基板１６ａ，１６ｂ，１６ｃを備えている。プリント配線基板１６ａ，１６ｂ，１６ｃはそれぞれ電気的接続のための電極を表面に備えている。第１電極８および第２電極９はそれぞれプリント配線基板１６ａ，１６ｂに接合される。プリント配線基板１６ｃには、部品４ａ，４ｂが実装される。

本実施の形態においても、これまでに説明した実施の形態と同様の効果を得ることができる。筐体１７の内部空間が狭く、接合相手の電極がこの内部空間に異なる向きで配置されている場合にも、このようにして形状保持部材３ｑによって樹脂多層基板１０４を所望の曲げた形状として維持し、接合相手に対して円滑に接合をすることができる。

（実施の形態５）
図９〜図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態５における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板１０５の平面図を図９に示す。図９におけるＸ−Ｘ線に関する矢視断面図を図１０に示す。図１０では、説明の便宜のため、樹脂多層基板１０５の接合相手としてのマザー部材１５ｋを仮想的に二点鎖線で表示している。樹脂多層基板１０５の下面図を図１１に示す。樹脂多層基板１０５の斜視図を図１２に示す。本実施の形態における樹脂多層基板１０５は、基本的な構成は、実施の形態１で説明した樹脂多層基板１０１と共通するが、以下の点で異なる。

樹脂多層基板１０５は、端子部区間４１とは別に非端子部区間４２を有する。非端子部区間４２は、曲げて使用されるべき非端子部曲げ部分を有する。

形状保持部材３ｋは、非端子部曲げ部分において、樹脂多層基板１０５の少なくとも一方の主表面に接合するように延在している。形状保持部材３ｋによって、非端子部曲げ部分は所望の曲げ形状を維持されている。

樹脂多層基板１０５は、配線１０を内蔵している。配線１０は積層体の内部に配置されている。配線１０は非端子部区間４２にわたって延在している。本実施の形態で示した例では、非端子部区間４２の全体が非端子部曲げ部分である。実際には、非端子部曲げ部分は非端子部区間４２の一部であってもよい。

本実施の形態では、非端子部区間４２の両端に端子部区間４１が配置されており、１つの端子部区間４１には電極８および電極９が配置されている。一方の端子部区間４１にある電極８と他方の端子部区間４１にある電極８とは、配線１０によって電気的に接続されている。また、一方の端子部区間４１にある電極９と他方の端子部区間４１にある電極９とは、配線１０によって電気的に接続されている。

形状保持部材３ｋは、端子部区間４１を曲げた状態で維持するだけでなく、非端子部区間４２における非端子部曲げ部分も曲げた状態で維持する。

本実施の形態においても、実施の形態１で説明したような効果を得ることができる。本実施の形態では、さらに非端子部区間４２における非端子部曲げ部分も曲げた状態で維持されるので、樹脂多層基板を限られた狭いスペースに配置したい場合や、他の製品との接触を避けるために非端子部曲げ部分を曲げた状態にしておきたい場合には有効である。本実施の形態によれば、樹脂多層基板を端子部区間４１のみならず非端子部区間４２も曲げた状態に維持しつつ実装することも可能となる。

（実施の形態６）
図１３を参照して、本発明に基づく実施の形態６における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板１０６の端子部区間における断面図を図１３に示す。

実施の形態１〜５では、樹脂多層基板の曲げた部分は、接合相手に向かって凸状となるように曲げられていたが、凸状とは限らない。本実施の形態では、図１３に示すように、接合相手に向かって凹状となるように曲げられている。このように曲げた状態で、第１電極８及び第２電極９が、第１主表面１ｃに配置されている。端子部区間において、第２主表面１ｄに形状保持部材３ｎが接合している。これによって、樹脂多層基板１０６は曲がった状態が維持され、第１電極８と第２電極９とがそれぞれ異なる向きとなるように姿勢を保持されている。

本実施の形態では、接合相手としてのマザー部材１５ｎは逆に凸状となっている。図１３は、樹脂多層基板１０６をマザー部材１５ｎに接合する様子を示している。

本実施の形態では、実施の形態１などと比べて樹脂多層基板と接合相手とが有する凹凸形状の関係が逆になっているが、このような場合においても、本発明は適用可能であり、端子電極の近傍を曲げた状態での接合を可能とし、接合信頼性を向上させることができる。すなわち、実施の形態１などと同様の効果を得ることができる。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ 積層体、１ａ，１ｃ 第１主表面、１ｂ，１ｄ 第２主表面、２ 樹脂層、３，３ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｑ 形状保持部材、４ａ，４ｂ 部品、８ 第１電極、９ 第２電極、１０ 配線、１５，１５ｉ，１５ｊ，１５ｎ マザー部材、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ プリント配線基板、１７ 筐体、４１ 端子部区間、４２ 非端子部区間、９１ 長手方向、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６ 樹脂多層基板。

Claims (4)

1. 端子部区間を有し、第１主表面と前記第１主表面の反対側の面である第２主表面とを有する樹脂多層基板であって、
   前記端子部区間においては、第１電極および第２電極が、前記第１主表面に配置されており、
   前記端子部区間において、前記第２主表面に形状保持部材が接合していることによって、前記樹脂多層基板は曲がった状態が維持され、前記第１電極と前記第２電極とがそれぞれ異なる向きとなるように姿勢を保持されている、樹脂多層基板。
2. 前記端子部区間とは別に非端子部区間を有し、前記非端子部区間は、曲げて使用されるべき非端子部曲げ部分を有し、
   前記形状保持部材は、前記非端子部曲げ部分において、前記樹脂多層基板の少なくとも一方の主表面に接合するように延在しており、前記形状保持部材によって、前記非端子部曲げ部分は所望の曲げ形状を維持されている、請求項１に記載の樹脂多層基板。
3. 前記形状保持部材は熱硬化性樹脂によって形成されている、請求項１または２に記載の樹脂多層基板。
4. 前記端子部区間とは別に非端子部区間を有し、前記樹脂多層基板は長手形状であり、前記端子部区間は前記長手形状の一方の端と他方の端とに存在し、前記非端子部区間は前記端子部区間同士に挟まれて位置する、請求項１から３のいずれかに記載の樹脂多層基板。

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