KR20060135066A - 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널, 인쇄 배선 기판의실장용 단위 시트, 강성-가요성 기판 및 이러한 제조 방법 - Google Patents

인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널, 인쇄 배선 기판의실장용 단위 시트, 강성-가요성 기판 및 이러한 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 간이한 공정으로, 재료 수율이 좋고, 또한 양품율이 높은 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다. 미리 제작한 단위 인쇄 배선 기판을 프레임 부재 중에 소정의 관계 위치에 배치하고, 각 인쇄 배선 기판끼리 각 인쇄 배선 기판과 프레임 부재를 고정한다.
프레임 부재, 단자 부분, 도체 범프, 조립 부착 패널, 관통 구멍, 수평 배선부

Description

인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널, 인쇄 배선 기판의 실장용 단위 시트, 강성-가요성 기판 및 이러한 제조 방법{PRINTED WIRING BOARD ASSEMBLED PANEL, UNIT SHEET FOR MOUNTING PRINTED WIRING BOARD, RIGID-FLEXIBLE BOARD AND METHOD FOR MANUFACTURING THEM}
본 발명은 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널, 인쇄 배선 기판의 실장용 단위 시트, 강성-가요성 기판 및 이러한 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 강성 기판과 가요성 기판이 접속된 강성-가요성 기판을 재료의 손실을 적게 하고, 또한 효율적으로 생산할 수 있는 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널, 실장용 단위 시트 및 이러한 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 전기 기기의 하우징 내의 굴곡부에 걸쳐 강성 기판을 설치할 경우에는 강성 기판을 복수매로 분할하고, 분할된 강성 기판 사이를 가요성 기판에서 일체로 접속하여 이루어지는 강성-가요성 기판이 이용되고 있다.
이러한 강성-가요성 기판은, 예를 들어 다음과 같은 방법으로 다수매 취득의 인쇄 배선 기판으로서 제조되어 있다.
(1) 복수의 단위 가요성 기판에 대응하는 배선 패턴과, 상기 층의 복수의 단위 강성 기판의 내층판으로서의 배선 패턴이 형성된 다수매 취득 가요성 기판을 형 성한다.
(2) 상기 복합 가요성 기판의 상면 또는 하면에 적층되는 한쪽 면이 구리층이 되고, 단위 가요성 기판과 대응하는 부분이 펀칭된 다수매 취득의 강성 기판을 형성한다.
(3) (1)의 가요성 기판의 한쪽 면에, (2)의 강성 기판을 펀칭 부분에 이형 필름과 커버를 배치하여 적층하고, 가열 가압에 의해 일체화한다.
(4) (1)의 가요성 기판의 다른 쪽의 면에, (2)의 강성 기판을 펀칭 부분에 이형 필름과 커버를 차례로 배치시켜 적층하고, 가열 가압에 의해 일체화하여 조립 부착 패널로 한다.
(5) 이형 필름과 커버를 제거하고, 실장 공정에 이바지하기 위한 실장용 단위 시트로 분리한다.
(6) 실장 공정 종료 후, 실장용 단위 시트로부터 개개의 강성-가요성 기판을 분리한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「단위 기판」이라 함은, 제조 시에 최소 단위가 되는 기판이며, 「복합 기판」이라 함은, 다른 종류의 단위 기판이 일체가 되어, 하나의 기판을 구성하고 있는 기판이다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「실장용 단위 시트」라 함은, 실장할 때의 단위가 되는 것으로, 복수매의 단위 기판 또는 복수매의 복합 기판이 조립 부착된 기판이다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「조립 부착 패널」이라 함은, 최종적으로는 하나의 기판으로서 사용되는 기판이 복수매 단일의 기판에 만들어져 있는 기판, 또는 복수매의 실장용 단위 시트가 조립 부착되 어 있고, 제조 공정이 끝나면 개개의 단위 기판, 복합 기판 혹은 실장용 단위 시트로 분리되는 기판이다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「수평 배선부」라 함은, 배선 기판 중의 층내 배선을 나타내고, 「수직 배선부」라 함은, 단일 기판 내 또는 복합 기판 내의 다른 배선 층간을 접속하는 층간 접속부를 나타내고, 「접속 단자」라 함은, 기판끼리를 전기적으로 접속하기 위해 설치된 단자를 나타낸다. 접속 단자의 예로서는, 기판 접속용에 설치된 도체 범프나 패드, 수평 배선부의 일부분 등이 포함된다.
그러나, 이러한 종래의 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널의 제조 방법에서는 1매의 조립 부착 패널을 제조하는 데, 같은 크기의 가요성 기판을 1매분 필요로 하고, 특히 가요성 기판은 고가이기 때문에 생산 비용을 높게 할 큰 원인으로 되어 있었다.
또한, 종래의 인쇄 배선 기판의 제조 방법에서는 펀칭으로 폐기되는 부분이 많고, 게다가 다수매 취득의 인쇄 배선 기판 1매마다, 핸들링용의 프레임 부재의 부분이 필요하고, 이 프레임 부재의 부분도 최종적으로는 잘라내어져 폐기되기 때문에 재료의 이용 효율이 낮다는 문제가 있었다.
또한, 종래의 조립 부착 패널은 큰 기판 중에 제품이 되는 최종 형태의 인쇄 배선 기판이 다수 만들어지기 때문에 도중의 공정으로 단위 기판 중 하나에 불량이 발생되면 다수 취득의 인쇄 배선 기판의 전체가 사용 불가능하게 되는 경우가 있고, 제품 수율도 낮다는 문제가 있었다.
상술한 바와 같이, 종래의 강성-가요성 기판의 조립 부착 패널은 1매 제조하는 데, 같은 크기의 가요성 기판을 둥글게 1매분 필요로 하고, 생산 비용을 높이는 문제가 있었다.
또한, 종래의 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널의 제조 방법에서는 펀칭으로 폐기되는 부분이 많고, 게다가 다수매 취득의 인쇄 배선 기판 1매마다, 핸들링용의 프레임 부재의 부분이 필요하고, 이 프레임의 부분도 최종적으로는 잘라내어져 폐기되기 때문에 재료의 이용 효율이 낮다는 문제가 있었다.
또한, 종래의 인쇄 배선 기판 조립 부착 패널은 큰 기판 중에 제품이 되는 최종 형태의 인쇄 배선 기판이 다수 만들어지기 때문에, 도중의 공정으로 단위 기판 중 하나로 불량이 발생되면 조립 부착 패널의 전체가 사용 불가능하게 되는 경우가 있고, 제품 수율도 낮다는 문제가 있었다.
본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이다. 본 발명의 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널은 프레임 부재와, 이 프레임 부재 중에 소정의 관계 위치에 배치된 복수매의 단위 기판을 구비하고, 상기 각 단위 기판은 주위 모서리에 복수의 돌기부를 구비하여 인접하는 단위 기판 및/또는 상기 프레임 부재와 상기 돌기부에 있어서 접착되고, 상기 프레임 부재와 상기 각 기판이 일체로 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널은, 각 단위 기판이 실장면이 동일 평면이 되도록 상기 프레임 부재 중에 배치되어 상기 프레임 부재와 일체로 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 실장을 위한 크림 땜납의 인쇄나 자동 실장의 정밀도를 높이는 동시에, 실장의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널은 동종의 인쇄 배선 기판에 한하지 않고, 예를 들어 강성-가요성 기판과 같은 복합 기판에도 적용할 수 있다.
즉, 본 발명의 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널은 프레임 부재와, 이 프레임 부재 중에 소정의 관계 위치에 배치된 복수의 강성 기판과 복수의 가요성 기판으로 이루어지는 복합 기판을 구비하고, 상기 각 복합 기판은 강성 기판의 주위 모서리에 복수의 돌기부를 구비하여 인접하는 복합 기판 및/또는 상기 프레임 부재와 상기 돌기부에 있어서 접착되고, 상기 프레임 부재와 상기 각 복합 기판이 일체로 고정되는 것을 특징으로 한다.
이 복합 기판은, 예를 들어 강성 기판의 접속 단자와 가요성 기판의 접속 단자가 직접 접속된 구조로 되어 있다.
또한, 각 복합 기판도, 실장면이 동일 평면이 되도록 상기 프레임 부재 중에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 실장을 위한 크림 땜납의 인쇄나 자동 실장의 정밀도를 높이는 동시에, 실장의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 복합 기판은 일렬로 배치된 강성 기판이 일련의 가요성 기판에 의해 복수개가 접속된 구조로 할 수도 있다.
또한, 본 발명의 인쇄 배선 기판의 실장용 단위 시트는 프레임 부재와, 이 프레임 부재 중에 소정의 관계 위치에 배치된 복수의 단위 기판을 구비하고, 상기 단위 기판은 주위 모서리에 복수의 돌기부를 구비하여 인접하는 단위 기판 및/또는 상기 프레임 부재와 상기 돌기부에 있어서 접착되고, 상기 프레임 부재와 상기 각 단위 기판이 일체로 고정되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 실장용 단위 시트는 1 세트의 대향 변의 간격(길이)이 실장기의 사양에 맞춘 길이로 되어 있다.
이 실장용 단위 시트도, 실장면이 동일 평면이 되도록 상기 프레임 부재 중에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 실장을 위한 크림 땜납의 인쇄나 자동 실장의 정밀도를 높이는 동시에, 실장의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 실장용 단위 시트도, 프레임 부재와, 이 프레임 부재 중에 소정의 관계 위치에 배치된 적어도 1개의 강성 기판과 적어도 1개의 가요성 기판으로 이루어지는 복합 기판을 구비하고, 상기 각 복합 기판은 강성 기판의 주위 모서리에 복수의 돌기부를 구비하여 적어도 상기 프레임 부재와 접착되고, 상기 프레임 부재와 상기 강성 기판이 일체로 고정된 구조로 할 수 있고, 강성 기판의 접속 단자와 가요성 기판의 접속 단자를 직접 접속되는 구조로 하는 것이 바람직하다.
이 복합 기판의 실장용 단위 시트도, 각 복합 기판을 실장면이 동일 평면이 되도록 상기 프레임 부재 중에 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 복합 기판에 있어서의 강성 기판을 일련의 가요성 기판에 의해 복수가 접속된 구조로 할 수 있다.
본 발명의 인쇄 배선 기판의 실장용 단위 시트는 프레임 부재로서, 실장용 단위 시트의 프레임 부재를 복수 평면적으로 연결한 격자 형상의 프레임 부재를 사용하고, 복수의 실장용 단위 시트가 조립 부착된 조립 부착 패널을 제조한 후, 각 단위 시트로 분리함으로써 제조된다.
본 발명에서 이용되는 프레임 부재는, 후술하는 단위 기판을 배치하기 위한 형판으로서 기능하는 것 외, 단위 기판의 평면적 또는 공간적인 관계 위치를 일정하게 유지하고, 그 후의 각 단위 기판 공통된 동시적인 처리나 단위 시트로서 단위 기판 상으로의 동시적인 실장을 가능하게 한다. 또한, 핸들링용의 파지부나 품번 등을 인쇄하는 인쇄 기재로서, 또는 가이드 구멍을 뚫어 마련하여 실장 시의 위치 결정 부재로서도 기능한다.
본 발명에 사용되는 프레임 부재는, 통상 실장 전의 공정을 동시에 행할 수 있는 크기의 직사각형의 액자형의 프레임이며, 그대로 실장 장치에 장착할 수 있을 경우에는 실장용 단위 시트의 프레임 부재를 겸할 수 있다. 실장 장치에 장착할 수 있는 단위 시트의 크기가 실장 전의 공정을 동시에 행할 수 있는 크기보다 작을 경우에는, 본 발명에 사용되는 프레임 부재는 복수의 단위 시트의 프레임 부재를 연결한 격자 형상의 형태로 해도 좋다. 또한, 본 발명에 사용되는 프레임 부재는 단위 기판이 비직사각형의 형상, 예를 들어 평행사변형, 직사각을 사행시킨 형상, 원형, 타원형 등의 경우에는, 이러한 단위 기판이 끼워 맞추어지는 프레임 형상으로 해도 좋다. 프레임 부재의 두께는, 후의 처리 공정에 인쇄 공정이 포함되는 경우에는, 프레임 부재 중에 배치되는 단위 기판 두께와 같거나 얇은 것이 바람직하다. 프레임 부재는 반드시 단위 기판으로 동질의 재료로 할 필요는 없고, 내구성이 높은 재료로 형성하여 반복 사용할 수 있게 해도 좋고, 그때마다 폐기할 경우에는 단위 기판보다도 저렴한 기판을 이용하도록 해도 좋다.
프레임 부재 내에 배치되는 단위 기판으로서는, 예를 들어 강성 기판이나 가요성 기판이 이용된다. 강성 기판으로서는, 예를 들어 유리 천, 아라미드 섬유의 부직포, 종이 등의 베이스에 미경화의 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 페놀계 수지 등을 함침시킨 프리프레그를 적층한 기판이나 세라믹 기판 등의 단층 또는 다층의 인쇄 배선 기판이 가요성 기판으로서는, 예를 들어 액정 폴리머나 폴리이미드 수지를 층간 절연층으로 한 양면 가요성 기판이나 폴리이미드막을 절연층으로 하는 단층의 가요성 기판을, 각각 예로 들 수 있다.
프레임 부재로의 단위 기판의 고정은, 예를 들어 다음과 같이 하여 행해진다.
즉, 단위 기판의 주변에 돌기를 형성하는 동시에, 프레임 부재에는 이 돌기와 끼워 맞추는 오목부를 형성해 두고, 실장기의 기반에 위치 결정하고, 예를 들어 약점착제를 이용하여 임시 고정하고, 각 단위 기판을 실장기에 의해 프레임 부재 내의 소정의 공간 위치에 차례로 배치한다. 그리고, 필요에 따라서 단위 기판과 프레임 부재, 단위 기판끼리를 순간 접착성의 접착제나 자외선 경화형의 접착제에 의해 부분적으로 임시 고정한 후, 예를 들어 가열 가압에 의해 일체로 고정한다.
이와 같이 하여 제조된 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널은, 각 단위 기판이 프레임 부재와 상대 위치가 관계되어 있으므로, 그 후의 실장 공정을 전체 단위 기판에 동시에 행할 수 있다.
프레임 부재로의 복합 기판을 구성하는 단위 기판의 고정은, 예를 들어 다음과 같이 하여 행할 수 있다.
(1) 대응 위치에 각각 접속 단자를 갖는 복수매의 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판을 준비하고, 프레임 부재 내에 소정의 관계 위치에 접속 단자를 위로 한 단위 강성 기판을 소정의 관계 위치에 배치하는 동시에, 인접하는 단위 강성 기판끼리 단위 강성 기판과 프레임 부재를 임시 고정하고, 프레임 부재 내에서 임시 고정된 단위 강성 기판에 걸쳐 접속 단자를 아래로 한 단위 가요성 기판을 배치하고, 양자를 일체화하는 동시에 각각의 접속 단자를 접속한다.
(2) 대응 위치에 각각 접속 단자를 갖는 복수매의 단위 강성 기판과 프레임 부재의 전체 길이에 걸치는 가요성 기판을 준비하고, 프레임 부재 내에 소정의 간격을 두고 접속 단자를 위로 한 단위 강성 기판을 소정의 관계 위치에 배치하여 프레임 부재와 고정하고, 이러한 단위 강성 기판의 전체에 가요성 기판을 따르게 하고, 각각 대응하는 접속 단자를 접속하여 각 강성 기판을 가요성 기판에서 고정한다.
(3) 대응 위치에 각각 접속 단자를 갖는 프레임 부재의 전체 길이에 걸치는 강성 기판과 복수매의 단위 가요성 기판을 준비하고, 접속 단자를 위로 한 강성 기판을 프레임 부재에 고정하고, 이 강성 기판 위에 접속 단자를 아래로 한 각 단위 가요성 기판을 소정의 관계 위치에 배치하고, 각각 대응하는 접속 단자를 접속하여 각 가요성 기판을 강성 기판에서 고정한다.
(4) 대응 위치에 각각 접속 단자를 갖는 프레임 부재의 전체 길이에 걸치는 강성 기판과 프레임 부재의 전체 길이에 걸치는 가요성 기판을 준비하고, 대응하는 접속 단자가 서로 향하도록 배치하여 양자를 프레임 부재에 고정하고, 양자를 일체화하는 동시에 각각의 접속 단자를 접속한다.
또한, 상기 (1) 내지 (4)에 있어서, 강성 기판과 가요성 기판의 상하 관계는 반대로 해도 좋다. 즉, 가요성 기판이 위라도 강성 기판이 위라도 모두 좋고, 요는 서로 접속할 수 있게 배치되어 있으면 좋다.
또한, 본 발명에 관한 강성-가요성 기판은 강성 기판과 가요성 기판이 절연층을 거쳐서 적층 일체화되고, 상기 절연층을 관통하는 수직 배선부에 의해 양 기판의 수평 배선부가 전기적으로 접속되어 이루어지는 강성-가요성 기판이며, 상기 수직 배선부가, 상기 강성 기판 및 상기 가요성 기판 중 적어도 한쪽 기판의 수평 배선부에 형설되고, 상기 절연층을 관통하여 그 선단부가 다른 쪽 기판의 수평 배선부에 접촉ㆍ소성 변형한 도체 범프이며, 상기 가요성 기판은 최외층에 노출되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 강성-가요성 기판에 있어서, 상기 수직 배선부는 상기 가요성 기판의 외측으로부터 레이저 빔을 조사하여 상기 가요성 기판과 함께 상기 절연층을 관통하여 상기 강성 기판의 수평 배선부가 노출되도록 설치된 개구부를 따라 형성된 도체층에 의해 이루어지는 레이저 스킵 비아라도 좋다.
본 발명에 관한 강성-가요성 기판에 있어서, 상기 수직 배선부는 상기 강성 기판 및 상기 가요성 기판의 수평 배선부의 접속 단자에 대응하여 상기 절연층에 설치한 관통 구멍 내에 도전체를 충전하고, 상기 접속 단자와 가열 가압하여 전기적으로 접속한 도전체라도 좋다.
또한, 본 발명에 관한 강성-가요성 기판의 제조 방법은 강성 기판과 가요성 기판이 절연층을 거쳐서 적층 일체화되고, 상기 절연층을 관통하는 수직 배선부에 의해 양 기판의 수평 배선부가 전기적으로 접속되어 이루어지는 강성-가요성 기판의 제조 방법이며, 적어도 한쪽의 외층면에 수평 배선부가 설치되고 상기 수평 배선부의 소정 위치에 수직 배선부가 되는 도체 범프가 형설된 강성 기판을 준비하고, 상기 강성 기판의 도체 범프 형설면에 미경화의 열융착성 수지 시트를 겹쳐 가열 가압하고, 상기 도체 범프의 선단부가 상기 미경화의 열융착성 수지 시트로부터 노출된 강성 기판을 작성하는 동시에, 적어도 한쪽의 외층면에 수평 배선부와 상기 수평 배선부에 접속되고 상기 강성 기판의 수직 배선부에 대응하는 접속 단자가 형성된 가요성 기판을 준비하는 공정과, 상기 강성 기판과 상기 가요성 기판을 상기 도체 범프와 상기 접속 단자를 대향시켜 적층하고, 가열 가압하여 상기 관통ㆍ노출된 도체 범프의 선단부를 다른 쪽 기판의 상기 접속 단자에 접촉ㆍ소성 변형시켜 전기적으로 접속하고 기계적으로 일체화하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 강성-가요성 기판의 제조 방법에 있어서, 수직 배선부가 되는 도체 범프는 가요성 기판측에 설치하거나 강성 기판측에 설치해도 어느 하나라도 좋다.
본 발명에 관한 강성-가요성 기판의 제조 방법에 있어서, 수직 배선부는 레이저 비아 홀, 레이저 스킵 비아 등으로 형성해도 좋다.
본 발명에 관한 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널, 인쇄 배선 기판의 실장용 단위 시트, 강성-가요성 기판 및 이러한 제조 방법에 따르면, 미리 제작된 단위 기판을 이용하기 때문에 단위 기판의 단계에서 양부의 판정을 할 수 있다. 따라서, 양품만을 프레임 부재 내에 배치할 수 있으므로, 불량율을 저감시킬 수 있다. 또한, 프레임 부재를 재사용할 경우에는 소재의 손실을 저감시킬 수 있고, 사용 후 폐기할 경우에는 저렴한 소재의 기판을 이용하여 재료 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 복합 기판을 제작할 경우에는, 각각 별개로 제작한 다른 인쇄 배선 기판으로부터 각각 단위 기판을 형성할 수 있으므로, 펀칭 부분이 적어져 소재의 손실을 대폭 저감시킬 수 있다. 특히, 전술한 (1)의 제법에 의한 경우에는 고가인 가요성 기판을, 본래의 가요성 기판을 필요로 하는 부분에만 사용할 수 있으므로, 재료 비용을 대폭 저감시킬 수 있다.
도1은 다수매 취득의 강성 기판을 모식적으로 도시하는 평면도.
도2는 다수매 취득의 가요성 기판을 모식적으로 도시하는 평면도.
도3은 다수매 취득의 강성 기판을 모식적으로 도시하는 단면도.
도4는 프레임 부재를 도시하는 평면도.
도5는 프레임 부재 중에 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판을 배치한 상태를 도시하는 하면도.
도6은 실장용 단위 시트를 도시하는 평면도.
도7은 다수매 취득의 가요성 기판의 주요부를 모식적으로 도시하는 평면도.
도8은 범프를 형성한 다수매 취득의 강성 기판의 주요부를 모식적으로 도시하는 평면도.
도9는 다수매 취득의 강성 기판의 주요부를 도시하는 단면도.
도10은 단차부를 설치한 다수매 취득의 강성 기판의 주요부를 도시하는 단면도.
도11은 단차부를 갖는 강성 기판의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도12는 단차부를 갖는 강성 기판의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도13은 단차부를 갖는 강성 기판의 제조 방법을 도시하는 단면도.
도14는 다수매 취득의 강성 기판과 가요성 기판을 접속한 상태를 모식적으로 도시하는 단면도.
도15는 다수매 취득의 강성 기판과 가요성 기판의 접속의 다른 예를 모식적으로 도시하는 단면도.
도16은 다수매 취득의 강성 기판과 가요성 기판의 접속의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 단면도.
도17은 프레임 부재와 단위 강성 기판의 접속 방법을 도시하는 평면도.
도18은 도17의 A-A선에 따른 단면도.
도19는 프레임 부재와 단위 강성 기판의 다른 접속 방법을 도시하는 평면도.
도20은 도19의 B-B선에 따른 단면도.
도21은 도19의 B-B선에 따른 단면도.
도22는 프레임 부재와 단위 강성 기판의 또 다른 접속 방법을 도시하는 평면도.
도23은 도22의 C-C선에 따른 단면도.
도24는 도22의 C-C선에 따른 단면도.
도25는 프레임 부재와 단위 강성 기판의 또 다른 접속 방법을 도시하는 평면도.
도26은 단위 강성 기판의 코너부에 설치한 얼라이먼트 마크를 도시하는 평면도.
도27은 단위 강성 기판의 돌기부에 설치한 얼라이먼트 마크를 도시하는 평면도.
도28은 프레임 부재의 코너부에 설치한 얼라이먼트 마크를 도시하는 평면도.
도29는 프레임 부재와 단위 강성 기판의 또 다른 접속 방법을 도시하는 평면도.
도30은 도26의 접속부를 확대하여 도시하는 평면도.
도31은 도26의 접속부를 확대하여 도시하는 평면도.
도32는 다수매 취득의 가요성 기판을 모식적으로 도시하는 평면도.
도33은 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판이 도체 범프에 의해 접속되는 상황을 모식적으로 도시하는 단면도(가요성 기판측에 전면적으로 열융착성 층을 설치하여 접속하는 예).
도34는 도33의 것이 접속된 상태를 모식적으로 도시하는 단면도.
도35는 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판이 도체 범프에 의해 접속되는 상황을 모식적으로 도시하는 단면도(가요성 기판측에 설치하는 열융착성층 중 강성 기판과 접합하지 않는 부분을 미리 제거하여 접속하는 예).
도36은 도35의 것이 접속된 상태를 모식적으로 도시하는 단면도.
도37은 단위 강성 기판을 모식적으로 도시하는 단면도.
도38은 단위 가요성 기판을 모식적으로 도시하는 단면도.
도39는 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판을 강성 기판측에 형성한 도체 범프에 의해 접속하는 상황을 모식적으로 도시하는 단면도(단위 가요성 기판이 양면판으로 도체 범프에 의해 층간 접속되는 예).
도40은 도39의 것이 접속된 상태를 모식적으로 도시하는 단면도.
도41은 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판이 강성 기판측에 형성한 도체 범프에 의해 접속된 상태를 모식적으로 도시하는 단면도(단위 가요성 기판이 양면판으로 레이저 비아 홀에 의해 층간 접속되는 예).
도42는 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판이 강성 기판측에 형성한 도체 범프에 의해 접속된 상태를 모식적으로 도시하는 단면도(단위 가요성 기판이 양면판으로 도체 범프에 의해 층간 접속되는 예).
도43은 단위 강성 기판과 전체 길이에 걸치는 1매의 단위 가요성 기판이 강성 기판측에 형성한 도체 범프에 의해 접속된 상태를 도시하는 모식적으로 도시하는 단면도(단위 가요성 기판이 한쪽 면판으로 층간 접속의 필요가 없는 예).
도44는 2매의 단위 강성 기판과 전체 길이에 걸치는 1매의 단위 가요성 기판이 레이저 스킵 비아에 의해 접속된 상태를 도시하는 모식적으로 도시하는 단면도(단위 가요성 기판이 양면판으로 레이저 비아 홀에 의해 층간 접속되는 예).
도45는 2매의 단위 강성 기판과 전체 길이에 걸치는 1매의 단위 가요성 기판이 도전성 페이스트를 이용한 것 외의 실시 형태의 수직 배선부에 의해 접속된 상 태를 도시하는 모식적으로 도시하는 단면도.
도46은 프레임 부재 중에 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판을 배치한 상태를 모식적으로 도시하는 평면도.
도47은 프레임 부재 중에 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판을 배치한 상태를 도46과 반대측에서 본 모습을 모식적으로 도시하는 평면도.
<부호의 설명>
1, 3 : 강성 기판의 조립 부착 패널
1a, 3a : 단위 강성 기판
2 : 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널
2a : 단위 가요성 기판
4 : 프레임 부재
4a : 실장용 단위 시트용의 프레임 부재
5 : 폴리이미드막
6 : 전해 동박
7 : 관통 구멍
8 : 수평 배선부
9 : 보호막
10 : 단자 부분
11 : 도체 범프(접속 단자)
12 : 유리-에폭시계 프리프레그(합성 수지계 시트)
13, 32 : 가요성 기판
14, 31, 31a, 31b : 강성 기판
15 : 수평 배선부
16 : 수직 배선부
17 : 유리-에폭시계 프리프레그의 경화물로 이루어지는 절연층
18 : 보호 피복
19, 19a : 돌기
20, 20a : 오목부
21 : 접착제
M : 얼라이먼트 마크
27 : 접속 단자
33 : 레이저 비아 홀
34 : 레이저 스킵 비아
35 : 절연층의 관통 구멍에 매립된 도전성 페이스트의 경화물에 의한 수직 배선부
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 도면을 참조하면서 설명한다.
도1 내지 도34는 본 발명을 2매의 강성 기판을 가요성 기판에서 접속한 복합 강성 기판의 조립 부착 패널에 적용한 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도1은 50매의 단위 강성 기판(1a)을 1매의 강성 기판의 조립 부착 패널(1)로 서 제조한 예이다. 도2는 162매의 단위 가요성 기판(2a)을 1매의 가요성 기판의 조립 부착 패널(2)로서 제조한 예이다. 도3은 110매의 단위 강성 기판(3a)을 1매의 조립 부착 패널(3)로서 제조한 예이다.
도1, 도3에 도시한 강성 기판의 조립 부착 패널(1, 3)은 8층의 다층 인쇄 배선 기판이다. 도2에 도시한 조립 부착 패널(2)은 양면 가요성 기판이다. 각각 외층의 배선 패턴과 그 위의 보호층까지가 일체로 동시에 형성된다. 그리고, 각 도면의 격자 형상의 선에 따라, 각각의 단위 강성 기판(1a, 3a), 또는 단위 가요성 기판(2a)으로 분할하여 사용된다.
또한, 후술하는 바와 같이 단위 가요성 기판(2a)의 양단부 근방의 수평 배선부에는 접속 단자로서 복수의 도체 범프가 형설되는 동시에, 그 기초부에는 열융착성 수지의 층이 형성된다.
또한, 각 단위 강성 기판(1a, 3a)에는 단위 가요성 기판(2a)의 도체 범프와 대접하는 위치에 접속 단자가 형성된다.
도4는 목적으로 하는 조립 부착 패널을 조립하기 위한 프레임 부재(4)이며, 6개의 실장용 단위 시트용의 프레임 부재(4a)를 6개 평면적으로 결합시킨 격자 형상을 이루고 있다.
도5에 도시한 바와 같이 도1 내지 도3의 각 단위 기판(1a 내지 3a)은 프레임 부재(4) 중, 즉 각 실장용 단위 시트용의 프레임 부재(4a) 중에 배치되고, 각 강성 기판(1a, 3a)의 주위 모서리에 설치한 돌기부(B)에 있어서 단위 강성 기판끼리, 단위 강성 기판과 프레임 부재가 순간 접착제 등에 의해 임시 접착되어 있다.
또한, 임시 고정된 조립 부착 패널은 복수매 겹쳐 열반 사이에 배치되어 가열 가압에 의해 일체화하는 동시에, 각 단위 가요성 기판(2a)의 도체 범프(도시하지 않음)가 각 단위 강성 기판(1a, 3a)이 대응하는 접속 단자(도시하지 않음)에 압접되어 전기적으로 접속되고, 또한 상기 부분이 기계적으로도 견고하게 일체화된다. 이 조립 부착 패널은, 필요에 따라서 도6에 도시한 바와 같이 실장용 단위 시트(4a)로 분할되어 출하된다.
다음에, 각 가요성 기판 및 각 강성 기판의 제조 방법, 본 발명의 조립 부착 패널 및 실장용 단위 시트의 제조 방법 및 강성 기판과 가요성 기판이 접속된 복합 기판인 강성-가요성 기판의 제조 방법에 대해 설명한다.
또한, 이하는 단위 기판 또는 단위 복합 기판의 제조 방법으로서 설명하지만, 통상은 도1 내지 도5에 도시한 조립 부착 패널로서 제조되고, 실장용 단위 시트로 분할되어 출하된다.
(가요성 기판의 작성)
우선, 도7에 도시한 바와 같이 두께 25 ㎛의 폴리이미드 필름(5)의 양면에 두께 18 ㎛의 전해 동박(6)을 점착시킨 양면형 폴리이미드 가요성 기판의 소정 위치에 관통 구멍(7)을 형성하고, 양면의 전해 동박(6)을 에칭 가공하여 수평 배선부(8)를 형성하고, 그 위에 보호 필름(9)을 피복하고 에칭하여 수평 배선부(8)와 동시에 형성된 접속 단자 부분(10)을 노출시켜 가요성 기판을 작성하였다(도7 : 이하의 도면에 있어서 괄호를 부여한 부호는 가공 전의 부재를 도시함).
이 가요성 기판의 한쪽 면의 단자 부분(10)의 한쪽 면에, 폴리머 타입의 은 계의 도전성 페이스트(상품명, 열경화성 도전성 페이스트 MSP-812, 미쯔이화학 KK)에 의해, 다음 방법에서 도체 범프(접속 단자)(11)를 형성하였다(도8).
즉, 판 두께 300 ㎛의 스테인레스판의 소정 부위에 0.35 ㎜ 직경의 구멍을 뚫은 메탈 마스크를 준비하고, 이 메탈 마스크를 가요성 기판의 한쪽 면측에 위치 결정 배치하여 도전성 페이스트를 인쇄하고, 이 인쇄된 도전성 페이스트의 건조 후, 동일 마스크를 이용하여 동일 위치에 다시 인쇄하는 방법에서 3회 인쇄를 반복하고, 높이 200 내지 300 ㎛의 산형의 도전성 범프(11)를 형성하였다. 다음에, 도체 범프(11) 상에 두께 60 ㎛의 유리-에폭시계 프리프레그(합성 수지계 시트)(12)를 접촉시켜 알루미늄박 및 고무 시트를 거쳐서, 예를 들어 100 ℃로 유지한 열판 사이에 배치하고, 1 ㎫로 1분간 정도 가열 가압하여 도체 범프(11)의 선단부가 유리-에폭시계의 프리프레그계의(합성 수지계 시트)(12)로부터 돌출한 가요성 기판(13)을 작성하였다.
(강성 기판의 작성)
B2it(비ㆍ스퀘어ㆍ잇트 등록 상표)로서 알려진, 예를 들어 일본 특허 공개 평8-204332호 공보에 기재된 방법에 의해, 도9에 모식적으로 도시한 강성 기판(14)을 제조하였다. 상기 도면에 있어서, 부호 15는 두께 18 ㎛의 전해 동박의 패터닝에 의해 형성된 수평 배선부이다. 부호 16a, 16b는 전해 동박 또는 수평 배선부 위에 형성된 폴리머 타입의 은계의 도전성 페이스트(상품명, 열경화성 도전성 페이스트 MSP-812, 미쯔이화학 KK)의 경화물로 이루어지는 높이 200 내지 300 ㎛의 산 형의 도체 범프에 의해 형성된 수직 배선부이다. 부호 17은 두께 60 ㎛의 유리-에폭시계 프리프레그(합성 수지계 시트)(12)의 경화물인 절연층이다. 부호 18은 외층의 배선 패턴(15) 위에 피복된 보호 피복이다. 이 강성 기판(14)의 가요성 기판의 접속부 근방과, 이에 의해 내측의 부분에는 수직 배선부(16a, 16b)가 기판의 양면을 관통하도록 수직 방향으로 관통시켜 형성되어 있다. 이러한 수직 배선부(16a, 16b)는 접속이 완전히 행해지고 있는지 여부를 검사하는 검사 완료로서 이용할 수 있다.
(강성-가요성 기판의 작성)
개개의 강성 기판에 분할하기 전의 조립 부착 패널의 상태에서, 또는 개개의 단위 강성 기판으로 분할한 후에, 각 강성 기판(14)의 가요성 기판과 접속되는 수직 배선부(16a)의 근방에 스폿 페이싱 가공을 실시하고, 접속해야 할 가요성 기판(13)의 두께보다도 깊게 자리를 파 수직 배선부(16a)가 노출된 단차부(S)를 갖는 강성 기판(14a)을 작성한다(도10).
다음에, 각각 분할된 수직 배선부(16a)가 노출된 단차부(S)를 갖는 단위 강성 기판(14a)과 단위 가요성 기판(13)을 프레임 부재 중에 최종 형태가 되도록 배치한다.
여기서, 스폿 페이싱 부분의 도체 범프는 동 배선으로 끼우는 구조로도 좋지만, 깊이 방향의 스폿 페이싱 정밀도를 고려하고, 도체 범프 부분을 표면에 노출시키기 위해 스폿 페이싱부는 동 배선을 없애도 좋다. 또한, 단차 형상을 얻기 위해, 강성 기판의 형성 공정 중에서, 단차로 하는 부분을 루터 가공 등에 의해 미리 제거한 후에 적층함으로써 형성하는 것도 가능하다.
도11 내지 도13은, 이와 같은 단차부를 갖는 강성 기판의 다른 제법을 도시하는 것이다. 미리, 단차부(S)보다 윗부분의 적층판(50a)과 단차부(S)보다 아랫부분을 구성하는 적층판(50b)을 따로따로 작성하고(도11), 적층판(50a)의 단부의 적층판(50b)과 적층하였을 때 적층판(50b)의 단차부(S)가 되는 부분을 절단해 둔다(도12). 이들을 위치 결정하여 가열 가압함으로써 단차부(S)를 갖는 강성 기판(50)을 형성할 수 있다(도13).
도14는 단차부(S)를 형성한 강성 기판(14a)을 프레임 부재 내에 단차부(S)가 서로 대향하도록 배치하고, 가요성 기판(13)을 각 강성 기판(14a)의 대향하는 단차부(S)에 걸쳐 설치하여 도체 범프(11)를 수직 배선부(16a)에 접촉시키고, 가열 가압에 의해 전기적으로 접속하는 동시에, 유리-에폭시계 프리프레그(12)[그 경화물(17)]에 의해 기계적으로 일체화한 것을 도시하고 있다.
본 실시 형태에서는, 수직 배선부(16a)는 수평 배선부(15)와의 접속이 다른 것, 단위 가요성 기판(13)과 단위 강성 기판(14a)의 접속의 양부를 검사하는 검사 단자로서 사용할 수 있고, 수직 배선부(16b)는 단위 강성 기판(14a)의 각 층간의 접속의 양부를 검사하는 검사 단자로서 사용할 수 있다.
상기 실시 형태에서는 단위 가요성 기판(13)이 접속되는 수직 배선부를 도전성 페이스트에 의한 도체 범프의 경화물(16a)에서 형성한 예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 도15에 도시한 바와 같이 비아 홀(16c) 내에 도전 페이스트(16d)를 충전하여 수직 배선부를 형성하는 것도 가 능하다. 또한, 도16에 도시한 바와 같이 고온 땜납(예를 들어, 융점 200 ℃ 내지 240 ℃ 정도의 땜납)에 의해 도체 범프(11a)를 형성하고, 강성 기판(14a)의 단차부(S)에 형성한 단자(27)에 땜납 접속하도록 해도 좋다.
이상은 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판의 접속 방법이지만, 단위 강성 기판(14a)과 프레임 부재(4)는, 예를 들어 도17 내지 도25에 도시한 방법에서 고정된다.
도17 내지 도18에 도시한 실시예에서는 단위 강성 기판(14a)의 프레임 부재(4)와 인접하는 측에 T자 형상의 돌기(19a)가 형성되고, 프레임 부재(4)에는 이 돌기(19a)가 끼워 맞추어지는 오목부(20a)가 형성되어 있고, 각 단위 강성 기판은 그 돌기(19a)를 프레임 부재(4)의 오목부(20a)에 끼워 맞추게 하여 임시 고정된다. 또한, 도19 내지 도21에 도시한 예에서는 돌기(19b)와 오목부(20b) 사이에 간극(D)이 설치되고, 이 간극(D)에 접착제(21)가 배치되어 돌기(19b)와 오목부(20b)의 끼워 맞춤에 의한 임시 고정이 접착제(21)에 의해 본 고정된다.
또한, 도22 내지 도24에 도시한 예에서는 프레임 부재의 오목부(20c)는 단위 강성 기판(14)의 돌기(19c)를 지지하는 바닥부를 구비하는 동시에, 돌기(19c)와 프레임 부재의 오목부(20c) 사이에도 간극(D)이 있고, 이 간극(D)에 접착제(21)가 배치되어 돌기(19c)와 프레임 부재(4)의 오목부(20c)가 고정된다. 또한, 돌기(19c)와 프레임 부재(4)의 오목부(20c)의 접촉면에서 양자를 접착하도록 해도 좋다. 도25는 단위 강성 기판의 주위 모서리의 돌기(19d)를 도브 테일형으로 하고, 프레임 부재(4)의 오목부(20d)를 도브 테일형으로 하여 끼워 맞춤에 의한 고정을 확실하게 한 것이다. 본 예에서는 끼워 맞춤부는 프레임 부재(4)와 단위 강성 기판(14a) 사이에 위치한다.
도26 내지 도28은 실장에 대해 위치 결정하기 위한 얼라이먼트 마크(M)를 프레임 부재(4)와 단위 강성 기판(14a)의 고정부 근방에 설치한 상태를 도시하는 도면이다.
도26은 얼라이먼트 마크(M)를 프레임 부재(4)의 코너부에 고정된 단위 강성 기판(14a)의 코너부에 설치한 예이다. 본 예에서는 프레임 부재의 면을 이용하는 일 없이 더 높은 위치 정밀도가 얻어진다. 단, 제품의 면을 이용하므로 제품의 면적 효율은 악화된다. 도27은 얼라이먼트 마크(M)를 프레임 부재(4)의 코너부에 고정된 단위 강성 기판(14a)의 T자 형상의 돌기(19a)에 설치한 예이다. 본 예에서는 실장면에서의 정밀도는 높지만, 끼워 맞춤 부분에 넣기 때문에 프레임 부재의 폭이 넓어진다. 도28은 얼라이먼트 마크(M)를 코너부의 프레임 부재(4)에 설치한 예이다. 본 예에서는, 제품의 면도 끼워 맞춤 부분도 이용하지 않지만, 끼워 맞춤 오차가 정밀도에 영향을 준다.
도29 내지 도31은, 또 다른 방법에서 프레임 부재(4b)와 단위 강성 기판(14b) 사이 및 단위 강성 기판(14b)끼리를 고정한 예이다. 본 예에서는 단위 강성 기판(14b)의 외주에 돌기(21b)가 형성되고, 이 돌기(22b)끼리 또는 돌기(22b)와 프레임 부재(4)가 없는 주위면에 설치한 돌기(22b)가 접착제(21)에 의해 고정되어 있다. 도30, 도31은 도29의 라운드 표시의 부분을 확대하여 도시하는 평면도이다.
이와 같이 하여, 복수의 단위 강성 기판(14a)이나 가요성 기판(13)을 최종 형태가 되는 위치 관계로 유지하여 고정한 후, 이러한 복수매 겹쳐 가열 가압에 의해 일체화하여 프레임 부재(4)에 고정된 강성-가요성 기판이 얻어진다.
다음에, 본 발명의 다른 실시 형태에 대해 도32 내지 도36을 이용하여 설명한다.
또한, 이하의 도면에 있어서, 도7 내지 도14와 대응하는 부분에 대해서는 원칙으로서, 동일한 부호를 붙여 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태에서는, 도29에 도시한 가요성 기판(13) 대신에 서로 인접하는 강성 기판의 외층을 구성하는 만큼의 길이를 갖는 것이 이용된다(도32). 실장 시의 장해가 되는 것을 피하기 위해, 이 가요성 기판(13a)은 강성 기판 전체를 덮는 것이 바람직하다. 이 가요성 기판에는, 도8에서 설명한 방법에 의해 강성 기판(14)과 접합하는 측에 도체 범프(11)와 유리-에폭시계 프리프레그로 이루어지는 열융착성 수지(합성 수지계 시트)(12)의 층이 형성된다.
그리고, 도33에 도시한 바와 같이 이 가요성 기판(13a)은 단위 강성 기판(14)의 상부에 설치된 단자 부분(수평 배선부)(15)에 열융착성 수지층(12)을 관통한 도체 범프(11)를 접촉시켜 가열 가압에 의해, 도체 범프(11)와 단자 부분을 전기적으로 접속하는 동시에, 열융착성 수지층(12)에 의해 일체로 접속된다. 열융착성 수지층(12)은 경화하여 유리-에폭시계 프리프레그의 경화물로 이루어지는 절연층(17)이 되고, 강성 기판과 가요성 기판이 전기적으로 접속하고 기계적으로 일체화한 강성-가요성 기판이 얻어진다(도34).
절연층(17)이 가요성을 가질 경우 또는 제품으로서의 굴곡량이 작은 경우이 면, 절연층(17)은 도33 및 도34에 도시한 바와 같이 강성 기판과 접합하지 않는 부분도 포함시켜 설치하는 구조로 대응할 수 있다. 절연층(17)이 가요성을 갖지 않을 경우 또는 제품으로서의 굴곡량이 클 경우에는, 도35 및 도36에 도시한 바와 같이 미경화 상태의 유리-에폭시계 프리프레그(12)의 층 중 가요성 기판에만 접합하는 부분(강성 기판에 접합하지 않는 부분)을 루터 가공 등에 의해 미리 삭제한 후에 도체 범프(11)를 접촉시켜 가열 가압하여 일체화해도 좋다.
또한, 프레임 부재와 강성 기판의 접속은, 예를 들어 전술한 도17 내지 도28의 방법에 의해 행해지고, 이 후 실장용 단위 시트로 분할된다.
다음에, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 대해 도37 내지 도43을 참조하여 설명한다. 이상의 예와 중복되는 점은 원칙으로서 부호 및 설명을 생략한다.
본 실시 형태에서도 도32 내지 도36에 도시한 바와 같이, 서로 인접하는 강성 기판의 외층이 되는 만큼의 길이를 갖는 가요성 기판이 이용되지만, 도33이나 도35에 도시한 것으로 하는 것은 반대로 강성 기판의 측에 수직 배선부가 되는 도체 범프를 형성하는 점이 다르다(도39). 즉, 가요성 기판의 측은 아니며 강성 기판의 측에 도체 범프를 형성하고, 그 도체 범프의 선단부측에 유리-에폭시계 프리프레그로 이루어지는 열융착성 수지층(12)을 중첩하고, 가열 가압하여 도체 범프(11)의 선단부가 열융착성 수지층(12)을 관통하여 돌출한 강성 기판(31a, 31b)을 얻은 후, 이들을 프레임 부재 중에 최종 형태가 되도록 배치하고, 도체 범프(11)를 가요성 기판측의 접속 단자(10)에 접촉시켜 가열 가압에 의해, 열융착성 수지층(12)을 경화시켜 절연층(17)으로 하고 전기적으로 접속하는 동시에 기계적으로 일체화한 것이다.
본 예에서도, 예를 들어 전술의 B2it법에 의해 강성 기판(31)을 작성하는 한편, 서로 인접하는 강성 기판의 외층이 되는 만큼의 길이를 갖는 가요성 기판(32)을 준비한다.
본 예에서는, 강성 기판(31)은 도37에 도시한 바와 같이 4층의 배선층을 갖는 4층 판으로 하여 각 층의 층간 접속을 B2it법에 의해 행하고, 가요성 기판(32)은 도38에 도시한 바와 같이 양면에 배선층을 갖는 양면판으로서 관통 구멍(7)에 의해 층간 접속하고 있다.
강성 기판(31)의 배선층은 몇 층이라도 좋고, 그 층간 접속의 방법도 묻지는 않았지만, 강성 기판 내부의 층간 접속은 강성 기판과 가요성 기판의 접속 전에 실시된다.
가요성 기판(32)은 양면판이라도, 한쪽 면판이라도 좋지만 적어도 1층의 배선층은 필요하다. 양면판으로 하면 한쪽 면판에 비해 배선 면적을 넓게 할 수 있다. 한쪽 면판으로 하면 양면판에 비해 배선 면적은 좁아지지만, 층간 접속을 위한 관통 구멍이 불필요하게 되는 동시에 굴곡성 향상 및 비용 저감을 도모할 수 있다. 가요성 기판(32)을 양면판으로 한 경우에는, 도37 내지 도40에 도시한 바와 같이 관통 구멍(7)에 의해 층간 접속할 수 있다. 관통 구멍(7)은 가요성 기판(32)의 양면을 관통하는 구멍을 마련하고 그 내벽을 도체 도금으로 덮은 것이다. 또한, 도41에 도시한 바와 같이 레이저 비아 홀(33)에 의해 층간 접속해도 좋고, 도 42에 도시한 바와 같이 B2it법에 의한 도체 범프에 의해 층간 접속해도 좋다. 레이저 비아 홀(33)은 가요성 기판(32)의 외측으로부터 레이저 빔을 조사하여 가요성 기판(32)의 접속 단자(10)가 노출되는 개구부를 설치하고 그 내측을 도체 도금으로 덮는 것이다. 이와 같이, 가요성 기판(32)의 층간 접속 구조는 묻지는 않는다. 가요성 기판(32)을 한쪽 면판으로 하였을 경우의 본 발명에 관한 강성-가요성 기판의 예를 도43에 도시한다. 상기 도면에 도시한 바와 같이, 가요성 기판을 한쪽 면판으로 하였을 경우에는 층간 접속 구조는 불필요하게 된다.
또한, 도37 내지 도43의 예에서는 강성 기판의 수평 배선부와 가요성 기판의 수평 배선부의 전기적 접속을 B2it법에 의한 도체 범프에 의해 행한 예에 대해 설명하였지만, 도44에 도시한 바와 같이 레이저 스킵 비아(34)에 의해 강성 기판과 가요성 기판을 접속해도 좋다. 레이저 스킵 비아(34)는 가요성 기판(32)의 외측으로부터 레이저 빔을 조사하여 가요성 기판(32)과 함께 유리-에폭시계 프리프레그의 경화물인 절연층(17)에 접속 단자(15)가 노출되는 개구부를 설치하고 그 내측을 개구부에 따르도록 하여 도체 도금으로 덮은 것이다. 이와 같이, 레이저 스킵 비아(34)에 의해 강성 기판과 가요성 기판을 접속할 경우에는, 가요성 기판으로서 층간 접속되지 않고 있는 양면 배선판을 이용하면, 그 층간 접속도 강성 기판과 가요성 기판의 접속도 거의 동시에 마찬가지로 가공할 수 있으므로 가요성 기판의 층간 접속을 다른 공정으로 행할 필요가 없어진다는 이점이 있다.
레이저 스킵 비아(34)에 의해 강성 기판과 가요성 기판을 접속할 경우, 가요 성 기판으로서 한쪽 면 배선판을 이용할 수도 있지만, 그 경우에는 도43은 반대로 가요성 기판의 배선면을 외측으로 해도 좋다. 이와 같이 함으로써, 가요성면측으로의 부품 실장이 가능해진다(도시하지 않음). 어떻게 해도, 가요성 기판의 외측으로부터 레이저 빔을 조사하고, 대향한 수평 배선부(접속 단자)가 노출되는 개구부(구멍)를 마련하고, 그 구멍에 따라 도금 등으로 도체층을 설치함으로써, 레이저 스킵 비아(34)가 되고, 가요성 기판의 배선층과 강성 기판의 배선층을 전기적으로 접속할 수 있다. 또한, 섬세한 가공이 가능한 레이저 빔을 활용할 수 있다.
강성 기판의 수평 배선부와 가요성 기판의 수평 배선부를 전기적으로 접속하는 수직 배선부에 도전성 페이스트를 이용한 별도인 방법으로서, 도체 범프에 의하지 않고, 다음 방법도 채용할 수도 있다. 즉, 강성 기판 또는 가요성 기판의 어느 한쪽 기판의 수평 배선부 상에 상기 수평 배선부를 덮도록 열융착성 수지층을 임시 부착한 후에, 수평 배선부 상의 열융착성 수지층에 레이저 가공에서 구멍 뚫은 후 그 수평 배선부를 노출시키고, 거기에 도전성 페이스트를 스크린 인쇄에 의해 매립하고, 이를 벌써 한쪽 기판의 수평 배선부에 위치 결정하여 열압착함으로써 수직 배선부를 형성할 수도 있다. 이 방법에 의해 수직 배선부(35)를 형성하여 강성 기판의 수평 배선부(15)와 가요성 기판의 수평 배선부(10)를 전기적으로 접속하는 동시에 기계적으로 일체화함으로써 작성된 강성-가요성 기판의 예를 도45에 도시한다.
또한, 도46은 도34, 도36, 도40, 도41, 도42, 도43, 도44 또는 도45에 도시한 강성-가요성 기판이 프레임 부재(4)에 3매 정도 배치된 실장용 단위 시트를 모 식적으로 도시하는 평면도이다. 도47은 같은 것을 반대측(가요성 기판측)으로부터 본 평면도이다. 도46, 도47에 도시한 바와 같이 이러한 실시 형태에서는 가요성 기판이 최외층으로 되어 강성 기판을 덮고 있다.
이와 같이, 가요성 기판이 강성 기판을 덮어 최외층이 되는 강성-가요성 기판에서는 강성 기판을 덮은 부분에 대해서는 가요성 기판의 가요성을 살릴 수 없지만, 강성 기판의 접속부에 단차부를 설치하지 않아도 기판의 평탄성을 확보할 수 있으므로, 기존 설비를 이용하여 비교적 간단한 방법으로 강성-가요성 기판을 제조할 수 있다.
또한, 이와 같이 가요성 기판이 강성 기판을 덮어 최외층이 되는 강성-가요성 기판을 제조하는 방법에 있어서, 강성 기판과 가요성 기판과의 적층ㆍ고정에 대해서는, 다음과 같이 할 수 있다. 즉, (1) 강성 기판도 가요성 기판도 양쪽 모두 패널로 하여 적층하는 방법, (2) 강성 기판을 패널로 하고, 가요성 기판을 피스(소편)로 하여 강성 기판 패널에 가요성 기판 피스를 접착하는 방법, (3) 강성 기판도 가요성 기판도 피스로 하고, 외부 프레임 부재 패널에 강성 기판 피스를 고정하고, 그 후에 가요성 기판 피스를 고정하는 방법, (4) 강성 기판을 피스로 하고, 가요성 기판을 패널로 하여 가요성 기판 패널에 강성 기판 피스를 접착하는 방법 중 어느 하나를 채용할 수 있다. (1)의 방법의 경우에는, 재료의 사용량은 현행의 다른 방식으로 변하지 않지만 기존 설비로 제작 가능하다. (2)의 방법의 경우에는 가요성 기판의 사용량을 저감시킬 수 있다. (3)의 방법의 경우에는 강성 기판, 가요성 기판 모두 사용량을 저감시킬 수 있다. (4)의 방법의 경우에는 강성 기판의 사용량 을 저감시킬 수 있다.
또한, 도34 내지 도45에 있어서, 부호 9로 나타낸 것은 커버레이(보호 필름)이다. 이 커버레이의 형성에는, 특히 도시하지 않지만, 다음과 같은 변형이 사료된다. 최외층이 되는 가요성 기판면에 부품 등을 설치하지 않을 경우에서, B2it법에 의한 도체 범프에서 접속할 경우에는 (1) 필름 커버레이를 끼우지 않고 강성 기판과 가요성 기판을 절연층을 거쳐서 적층하는 방법, (2) 필름 커버레이의 일부를 끼워 강성 기판과 가요성 기판을 절연층을 거쳐서 적층하는 방법, (3) 감광성 커버레이를 끼워서 강성 기판과 가요성 기판을 절연층을 거쳐서 적층하는 방법의 3개 중 어느 하나를 채용할 수 있다. 강성 기판과 가요성 기판을 레이저 스킵 비아에서 접속할 경우나 전체를 관통 구멍으로 접속할 경우에는, 또한 (4) 전체면에 필름 커버레이를 끼워서 강성 기판과 가요성 기판을 절연층을 거쳐서 적층하는 방법도 채용할 수 있다. 또한, 최외층이 되는 가요성 기판면에 부품 등을 실장할 경우에는,(5) 감광성 커버레이로 가요성 기판의 외층을 형성하는 방법, (6) 필름 커버레이와 감광성 커버레이로 가요성 기판의 외층을 형성하는 방법의 2개 중 어느 하나를 채용할 수 있다.
또한, 이상의 실시 형태에서는 프레임 부재로서, 실장용 단위 시트의 프레임 부재를 복수 평면적으로 격자 형상으로 연결시킨 것을 이용한 예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 단일의 □자 형상의 프레임 부재를 사용하도록 해도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 일단 단위 기판을 작성한 후, 프레임 부재 내에서 다수매 취득의 인쇄 배선 기판에 조립하므로, 개개의 단위 기판의 단계에서 불량품을 제거할 수 있어 수율이 향상된다. 또한, 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판의 복합 기판을 작성할 경우에는, 특히 가요성 기판의 수율을 대폭 개선되어 생산 비용을 대폭 저감시킬 수 있다.

Claims (27)

  1. 프레임 부재와,
    이 프레임 부재 중에 소정의 관계 위치에 배치된 복수매의 단위 기판을 구비하고,
    상기 각 단위 기판은 주위 모서리에 복수의 돌기부를 구비하여 인접하는 단위 기판 및/또는 상기 프레임 부재와 상기 돌기부에 있어서 접착되고, 상기 프레임 부재와 상기 각 기판이 일체로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 단위 기판은 실장면이 동일 평면이 되도록 상기 프레임 부재 중에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널.
  3. 프레임 부재와,
    이 프레임 부재 중에 소정의 관계 위치에 배치된 강성 기판과 가요성 기판으로 이루어지는 복수매의 복합 기판을 구비하고,
    상기 각 복합 기판은 강성 기판의 주위 모서리에 복수의 돌기부를 구비하여 인접하는 복합 기판 및/또는 상기 프레임 부재와 상기 돌기부에 있어서 접착되고, 상기 프레임 부재와 상기 각 복합 기판이 일체로 고정되어 있는 것을 특징으로 하 는 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복합 기판은 강성 기판의 접속 단자와 가요성 기판의 접속 단자가 직접 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널.
  5. 제3항에 있어서, 상기 각 복합 기판은 실장면이 동일 평면이 되도록 상기 프레임 부재 중에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합 기판은 적어도 1매의 강성 기판과 적어도 1매의 가요성 기판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널.
  7. 프레임 부재와,
    이 프레임 부재 중에 소정의 관계 위치에 배치된 복수매의 단위 기판을 구비하고,
    상기 단위 기판은 주위 모서리에 복수의 돌기부를 구비하여 인접하는 단위 기판 및/또는 상기 프레임 부재와 상기 돌기부에 있어서 접착되고, 상기 프레임 부재와 상기 각 단위 기판이 일체로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기 판의 실장용 단위 시트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 각 단위 기판은 실장면이 동일 평면이 되도록 상기 프레임 부재 중에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 실장용 단위 시트.
  9. 프레임 부재와,
    이 프레임 부재 중에 소정의 관계 위치에 배치된 적어도 1매의 강성 기판과 적어도 1매의 가요성 기판으로 이루어지는 복합 기판을 구비하고,
    상기 각 복합 기판은 강성 기판의 주위 모서리에 복수매의 돌기부를 구비하여 적어도 상기 프레임 부재와 접착되고, 상기 프레임 부재와 상기 강성 기판이 일체로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 실장용 단위 시트.
  10. 제9항에 있어서, 상기 복합 기판은 강성 기판의 접속 단자와 가요성 기판의 접속 단자가 직접 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 실장용 단위 시트.
  11. 제9항에 있어서, 상기 각 복합 기판은 실장면이 동일 평면이 되도록 상기 프레임 부재 중에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 실장용 단위 시트.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합 기판에 있어서의 강성 기판은 일련의 가요성 기판에 의해 복수매가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 실장용 단위 시트.
  13. 프레임 부재 중에 복수매의 단위 기판이 배치되고, 각 단위 기판끼리 및 상기 단위 기판과 상기 프레임 부재가 일체로 고정된 인쇄 배선 기판의 제조 방법이며,
    상기 프레임 부재를 준비하는 동시에,
    상기 복수매의 단위 기판을 준비하는 공정과,
    상기 프레임 부재 중에 상기 복수매의 단위 기판을 소정의 관계 위치가 되도록 배치하는 공정과,
    상기 복수의 단위 기판끼리 및/또는 상기 단위 기판과 상기 프레임 부재를 고정하여 상기 프레임 부재와 상기 각 단위 기판을 일체화하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널의 제조 방법.
  14. 프레임 부재 중에 복합 기판을 구성하는 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판의 세트가 복수조 배치되고, 각 단위 기판끼리 및 각 단위 기판과 상기 프레임 부재가 일체로 고정된 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널의 제조 방법이며,
    상기 프레임 부재를 준비하는 동시에,
    상기 복합 기판을 구성하는 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판이며, 서로 직접 접속 가능한 단자를 구비한 것을, 각각 복수조 준비하는 공정과,
    상기 프레임 부재 중에 상기 단위 강성 기판과 상기 단위 가요성 기판을 소정의 관계 위치에, 또한 대응하는 각 단자가 대향하도록 배치하는 공정과,
    상기 각 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판끼리 및 상기 프레임 부재와 상기 각 강성 기판을 고정하고 일체화하는 동시에 상기 단위 강성 기판과 단위 가요성 기판의 각 단자를 서로 전기적으로 접속하는 공정을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 조립 부착 패널의 제조 방법.
  15. 상기 프레임 부재로서, 실장용 단위 기판의 프레임 부재를 복수 평면적으로 연결한 복합 프레임 부재를 사용하여, 제13항 또는 제14항에 기재된 방법에 의해 복수의 실장용 단위 시트가 조립 부착된 조립 부착 패널을 제조하는 공정과,
    상기 조립 부착 패널을 개개의 실장용 단위 시트로 분리하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄 배선 기판의 실장용 단위 시트의 제조 방법.
  16. 강성 기판과 가요성 기판이 절연층을 거쳐서 적층 일체화되고, 상기 절연층을 관통하는 수직 배선부에 의해 양 기판의 수평 배선부가 전기적으로 접속되어 이루어지는 강성-가요성 기판이며,
    상기 수직 배선부가, 상기 강성 기판 및 상기 가요성 기판 중 적어도 한쪽 기판의 수평 배선부에 형설되고, 상기 절연층을 관통하여 그 선단부가 다른 쪽 기 판의 수평 배선부에 접촉ㆍ소성 변형한 도체 범프이고,
    상기 가요성 기판은 최외층에 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판.
  17. 제16항에 있어서, 상기 가요성 기판은 양면에 배선층을 갖는 양면 배선판이며, 상기 배선층간의 전기적 접속은 관통 구멍, 레이저 빔 비아 홀, 또는 도체 범프에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판.
  18. 제16항에 있어서, 상기 가요성 기판은 한쪽 면 배선판인 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판.
  19. 강성 기판과 가요성 기판이 절연층을 거쳐서 적층 일체화되고, 상기 절연층을 관통하는 수직 배선부에 의해 양 기판의 수평 배선부가 전기적으로 접속되어 이루어지는 강성-가요성 기판이며,
    상기 수직 배선부가, 상기 가요성 기판의 외측으로부터 레이저 빔을 조사하여 상기 가요성 기판과 함께 상기 절연층을 관통하여 상기 강성 기판의 수평 배선부가 노출되도록 설치된 개구부를 따라 형성된 도체층에 의해 이루어지는 레이저 스킵 비아이고,
    상기 가요성 기판은 최외층에 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판.
  20. 강성 기판과 가요성 기판이 절연층을 거쳐서 적층 일체화되고, 상기 절연층을 관통하는 수직 배선부에 의해 양 기판의 수평 배선부가 전기적으로 접속되어 이루어지는 강성-가요성 기판이며,
    상기 수직 배선부가, 상기 강성 기판 및 상기 가요성 기판의 수평 배선부의 접속 단자에 대응하여 상기 절연층에 설치한 관통 구멍 내에 도전체를 충전하고, 상기 접속 단자와 가열 가압하여 전기적으로 접속한 도전체이고,
    상기 가요성 기판은 최외층에 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판.
  21. 제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 기판은 상기 강성 기판의 한쪽 면의 전체면을 덮도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판.
  22. 강성 기판과 가요성 기판이 절연층을 거쳐서 적층 일체화되고, 상기 절연층을 관통하는 수직 배선부에 의해 양 기판의 수평 배선부가 전기적으로 접속되어 이루어지는 강성-가요성 기판의 제조 방법이며,
    적어도 한쪽의 외층면에 수평 배선부가 설치되고 상기 수평 배선부의 소정 위치에 수직 배선부가 되는 도체 범프가 형설된 강성 기판을 준비하고, 상기 강성 기판의 도체 범프 형설면에 미경화의 열융착성 수지 시트를 겹쳐 가열 가압하고, 상기 도체 범프의 선단부가 상기 미경화의 열융착성 수지 시트로부터 노출된 강성 기판을 작성하는 동시에,
    적어도 한쪽의 외층면에, 수평 배선부와, 상기 수평 배선부에 접속되어 상기 강성 기판의 수직 배선부에 대응하는 접속 단자가 형성된 가요성 기판을 준비하는 공정과,
    상기 강성 기판과 상기 가요성 기판을 상기 도체 범프와 상기 접속 단자를 대향시켜 적층하고, 가열 가압하여 상기 관통ㆍ노출된 도체 범프의 선단부를 다른 쪽 기판의 상기 접속 단자에 접촉ㆍ소성 변형시켜 전기적으로 접속하고 기계적으로 일체화하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판의 제조 방법.
  23. 강성 기판과 가요성 기판이 절연층을 거쳐서 적층 일체화되고, 상기 절연층을 관통하는 수직 배선부에 의해 양 기판의 수평 배선부가 전기적으로 접속되어 이루어지는 강성-가요성 기판의 제조 방법이며,
    적어도 한쪽의 외층면에 수평 배선부가 설치되고 상기 수평 배선부의 소정 위치에 수직 배선부가 되는 도체 범프가 형설된 가요성 기판을 준비하고, 상기 가요성 기판의 도체 범프 형설면에 미경화의 열융착성 수지 시트를 겹쳐 가열 가압하고, 상기 도체 범프의 선단부가 상기 미경화의 열융착성 수지 시트로부터 노출된 가요성 기판을 작성하는 동시에,
    적어도 한쪽의 외층면에, 수평 배선부와, 상기 수평 배선부에 접속되고 상기 가요성 기판의 수직 배선부에 대응하는 접속 단자가 형성된 강성 기판을 준비하는 공정과,
    상기 강성 기판과 상기 가요성 기판을 상기 도체 범프와 상기 접속 단자를 대향시켜 적층하고, 가열 가압하여 상기 관통ㆍ노출된 도체 범프의 선단부를 다른 쪽 기판의 상기 접속 단자에 접촉ㆍ소성 변형시켜 전기적으로 접속하고 기계적으로 일체화하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판의 제조 방법.
  24. 강성 기판과 가요성 기판이 절연층을 거쳐서 적층 일체화되고, 상기 절연층을 관통하는 수직 배선부에 의해 양 기판의 수평 배선부가 전기적으로 접속되어 이루어지는 강성-가요성 기판의 제조 방법이며,
    적어도 한쪽의 외층면에 수평 배선부가 설치된 가요성 기판을 준비하는 동시에,
    적어도 한쪽의 외층면에, 수평 배선부와, 상기 수평 배선부에 접속되고 상기 가요성 기판과 접속되는 위치에 접속 단자가 형성된 강성 기판을 준비하는 공정과,
    상기 강성 기판의 상기 접속 단자가 형성된 면이 미경화의 열융착성 수지로 이루어지는 상기 절연층을 중첩하고, 수평 배선부가 설치된 외층면을 외측으로 하여 상기 가요성 기판을 적층하고, 가열 가압하여 일체화하는 공정과,
    상기 가요성 기판의 외측으로부터 레이저 빔을 조사하여 상기 가요성 기판과 함께 상기 절연층을 관통하여 상기 강성 기판의 상기 접속 단자가 노출되는 개구부를 설치하고, 상기 개구부를 덮도록 도체층을 형성하고 수직 배선부가 되는 레이저 스킵 비아에 의해 양 기판의 수평 배선부를 전기적으로 접속하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판의 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 가요성 기판은 양면 배선판이며, 상기 배선층간의 전기적 접속은 상기 레이저 스킵 비아에 의한 접속과 동시에 레이저 빔 비아 홀에 의해 행하는 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판의 제조 방법.
  26. 강성 기판과 가요성 기판이 절연층을 거쳐서 적층 일체화되고, 상기 절연층을 관통하는 수직 배선부에 의해 양 기판의 수평 배선부가 전기적으로 접속되어 이루어지는 강성-가요성 기판의 제조 방법이며,
    적어도 한쪽의 외층면에, 수평 배선부와, 상기 수평 배선부와 상기 강성 기판이 수직 배선부에서 접속되는 위치에 접속 단자가 형성된 가요성 기판을 준비하는 동시에,
    적어도 한쪽의 외층면에 수평 배선부와, 상기 수평 배선부와 상기 가요성 기판이 수직 배선부에서 접속되는 위치에 접속 단자가 형성된 강성 기판을 준비하는 공정과,
    상기 강성 기판 및 상기 가요성 기판 중 적어도 한쪽의 기판에, 접속 단자에 대응한 위치에 관통 구멍을 갖고 상기 관통 구멍 내에 도전체를 충전시킨 열융착성의 절연층을 형성하는 공정과,
    상기 강성 기판과 상기 가요성 기판을 상기 도전체와 상기 접속 단자를 대향시켜 적층하고, 가열 가압하여 상기 충전된 도전체의 노출부를 다른 쪽 기판의 상 기 접속 단자에 접촉시켜 전기적으로 접속하고 기계적으로 일체화하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판의 제조 방법.
  27. 제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가요성 기판은 상기 강성 기판의 한쪽 면의 전체면을 덮도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 강성-가요성 기판의 제조 방법.
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