説明

リジッドフレキシブル基板およびリジッドフレキシブル基板の製造方法

【課題】歩留まりが向上するリジッドフレキシブル基板およびリジッドフレキシブル基板の製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態のリジッドフレキシブル基板は、第1のリジッドフレキシブル基板部と、第2のリジッドフレキシブル基板部と、その間を接続し、両側の外層コアが除去された露出する少なくとも2つのフレキシブル基板によって構成される。そして、第1のリジッドフレキシブル基板部の2つのフレキシブル基板層の層間には第1プリプレグ層、2つのフレキシブル基板層の外側が第2、第3のプリプレグ層、第2、第3のプリプレグ層の外側がリジッド基板層で構成される。また、第2のリジッドフレキシブル基板部の2つのフレキシブル基板層の層間には第1プリプレグ層、2つのフレキシブル基板層の外側が第2、第3のプリプレグ層、第2、第3のプリプレグ層の外側がリジッド基板層で構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、リジッドフレキシブル基板およびリジッドフレキシブル基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
曲がる材料(例えば、ポリイミド)を使用したフレキシブル基板を、両側からガラスエポキシなどの硬い材質からなるリジッド基板で挟んだ構成のリジットフレキシブル基板がある。このリジットフレキシブル基板は、リジッド基板では一般基板と同じ剛性を持つことから部品実装に優れ、フレキシブル基板では屈曲性を持つことから、電子機器の内部接続が自由に行うことができる効果を有している。
【0003】
このようなリジットフレキシブル基板は、両側のリジッド基板の間にフレキシブル基板を挟んだ状態で積層プレスして接着し、屈曲性にあたるところの不要なリジッド基板を除去することにより製造していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−31682号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
リジットフレキシブル基板の製造は、フレキシブル基板の主成分であるポリイミドが、層間の密着性においてFR−4(基材のクレードを示す)より劣る性質がある。このため、両側のリジッド基板の間にフレキシブル基板を挟んだ状態で積層プレス後の工程で、如何に層間の密着性を低下させることなく製造することが重要な要素となる。
【0006】
これまでのリジットフレキシブル基板の製造では、積層プレス前にフレキシブル基板部を露出すると、屈曲部が凹むことにより、表層に凹凸ができ、外層回路の形成の障害となっていた。また、スルーホールを作成するとき、リジッド基板とフレキシブル基板の境界部より薬液が侵入するなどの問題があった。
【0007】
本発明の実施形態は、上記問題点を解決すると共に、歩留まりが向上するリジッドフレキシブル基板およびリジッドフレキシブル基板の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
実施形態のリジッドフレキシブル基板は、両面の外層コアがリジッド基板で構成され、内部に少なくとも2つのフレキシブル基板層を有する第1のリジッドフレキシブル基板部と、両面の外層コアが前記リジッド基板と同じリジッド基板で構成され、内部に前記複数のフレキシブル基板層の接続層を有する第2のリジッドフレキシブル基板部と、前記第1のリジッドフレキシブル基板部と前記第2のリジッドフレキシブル基板部とを接続し、両側の前記外層コアが除去された露出する前記少なくとも2つのフレキシブル基板と、前記第1のリジッドフレキシブル基板部の前記2つのフレキシブル基板層の層間には第1プリプレグ層、前記2つのフレキシブル基板層の外側が第2、第3のプリプレグ層、前記第2、第3のプリプレグ層の外側が前記リジッド基板層で構成され、前記第2のリジッドフレキシブル基板部の前記2つのフレキシブル基板層の層間には前記第1プリプレグ層、前記2つのフレキシブル基板層の外側が前記第2、第3のプリプレグ層、前記第2、第3のプリプレグ層の外側が前記リジッド基板層で構成されていることを特徴とする。
【0009】
また、実施形態のリジッドフレキシブル基板の製造方法は、少なくとも2つのフレキシブル基板の間に、空間部を形成したい領域に第1中間スペーサを挟み、前記第1中間スペーサの両側の領域にプリプレグを挟んで積層する第1工程と、前記第1工程の前記フレキシブル基板の一方の露出面にリジッド基板の第1外層コアを積層する時に、空間部を形成したい領域に第2中間スペーサを挟み、前記第2中間スペーサの両側の領域にプリプレグを挟んで積層する第2工程と、前記第1工程又は第2工程の前記フレキシブル基板の他方の露出面にリジッド基板の第2外層コアを積層する時に、空間部を形成したい領域に第3中間スペーサを挟み、前記第3中間スペーサの両側の領域にプリプレグを挟んで積層する第3工程と、前記第3工程後の積層した基板をプレス接合する第4工程と、前記第4工程後の前記基板の前記第1外層コアの前記第2中間スペーサに対応する領域をルータによって切断して除去すると共に前記第2中間スペーサを除去し、前記基板の前記第2外層コアの前記第3中間スペーサに対応する領域をルータによって切断して除去すると共に前記第3中間スペーサを除去し、前記第1中間スペーサを除去する第5工程と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態に係るリジッドフレキシブル基板の構成を示す図。
【図2】実施形態に係るリジッドフレキシブル基板の製造工程1を示す図。
【図3】実施形態に係るリジッドフレキシブル基板の製造工程2を示す図。
【図4】実施形態に係るリジッドフレキシブル基板の製造工程3を示す図。
【図5】実施形態に係るリジッドフレキシブル基板を折り曲げたときの形状を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して実施形態に係るリジッドフレキシブル基板を説明する。
【0012】
図1は、実施形態に係るリジッドフレキシブル基板の構成を示す図である。
【0013】
図1では、8層2枚フレキシブル基板構造のリジットフレキシブル基板を示しているが、複数のフレキシブル基板の数は問うものではない。
【0014】
図1において、右側にはリジッドフレキシブル基板部10が形成され、左側にはリジッドフレキシブル基板部20が形成されている。リジッドフレキシブル基板部10とリジッドフレキシブル基板部20は、例えば両表面に配線パターンが印刷されている第1フレキシブル基板30と第2フレキシブル基板40を用いて接続されている。
【0015】
つまり、左右のリジッドフレキシブル基板部10,20は、2枚のフレキシブル基板30,40をリジッド基板である外層コア50,60で挟み込み、プレス接続されたものである。したがって、左右のリジッドフレキシブル基板部10,20は、下から外層コア60−第2フレキシブル基板40−第1フレキシブル基板30−外層コア50が積層された形状をしている。この第1フレキシブル基板30と外層コア50の層間、および外層コア60と第2フレキシブル基板40の層間は、外層コア50,60の必要な箇所に形成されたスルーホール(図示せず)を介して接続されている。
【0016】
そして、外層コア50,60と第1および第2フレキシブル基板30,40の間はプリプレグ(PP)70a,70b,70c,70dを介して積層されている。また、第1フレキシブル基板40と第2フレキシブル基板50の間も、プリプレグ70e,70fを介して積層されている。これらのプリプレグ70a〜70fは、炭素繊維に樹脂を含浸させたシート状のもので、各種形状の導体回路間の凹凸を埋めるものとして使用されている。
【0017】
リジッドフレキシブル基板部10とリジッドフレキシブル基板部20の間には、屈曲部となる空間部80a,80bが形成されている。また、第1フレキシブル基板30と第2フレキシブル基板40の間にも空間部80cが形成されている。
【0018】
このように、実施形態のリジッドフレキシブル基板によれば、第1のリジッドフレキシブル基板部10は、両面の外層コア50,60がリジッド基板で構成され、内部に少なくとも2つのフレキシブル基板層(30,40の層)を有している。また、第2のリジッドフレキシブル基板部20は、両面の外層コア50,60が同じリジッド基板で構成され、内部に同じ2つのフレキシブル基板層(30,40の層)を有している。そして、第1のリジッドフレキシブル基板部10と第2のリジッドフレキシブル基板部20とを接続する少なくとも2つのフレキシブル基板30,40は、両側の外層コア50,60が除去され、折り曲げ可能に露出している。
【0019】
また、第1のリジッドフレキシブル基板部10の少なくとも2つのフレキシブル基板層(30,40の層)の層間には第1プリプレグ層(70eの層)、2つのフレキシブル基板層の外側が第2、第3のプリプレグ層(70a,70bの層)、第2、第3のプリプレグ層の外側がリジッド基板層(50,60の層)で構成されている。
【0020】
また、第2のリジッドフレキシブル基板部20の少なくとも2つのフレキシブル基板層(30,40の層)の層間には第1プリプレグ層(70fの層)、2つのフレキシブル基板層の外側が第2、第3のプリプレグ層(70c,70dの層)、第2、第3のプリプレグ層の外側が前記リジッド基板層(50,60の層)で構成されている。
【0021】
次に、図2乃至図4を参照して上記したリジッドフレキシブル基板の製造方法について説明する。
【0022】
図2は、実施形態に係るリジッドフレキシブル基板の最初の製造工程を示す図である。
【0023】
先ず、図2(a)に示すように、第1フレキシブル基板30と第2フレキシブル基板40の間にプリプレグ70e,70fを積層して、両基板を合わせる。この時、空間部80cを形成させたい場所の位置に、その空間部80cの大きさを提供する中間スペーサ100(例えば、テフロン(登録商標)スペーサなど)を挿入する。これにより、第1フレキシブル基板30と第2フレキシブル基板40の間は、プリプレグ70e,70fと中間スペーサ100により同じ厚さを持つ構成となる。つまり、空間部80cを形成させたい場所に対し、中間スペーサ100を挿入することによって、プリプレグ70e,70fと同じ高さを保持(調整)できるようになる。
【0024】
このような第1工程により、少なくとも2つのフレキシブル基板30,40の間の、空間部80cを形成したい領域に第1中間スペーサ100を挟み、この第1中間スペーサ100の両側の領域にプリプレグ70e,70fを挟んで積層された基板を形成する。この時、第1中間スペーサ100の厚さは両側のプリプレグ70e,70fと同じ厚さとする。
【0025】
次に、図2(b)に示すように、図2(a)の状態で、第1フレキシブル基板30の上に、プリプレグ70a,70cを積層し、その上からリジッド基板である外層コア50を合わせる。この時も、空間部80aを形成させたい場所の位置に、その空間部80aの大きさの一部(プリプレグ70a,70cの厚さ)を提供する中間スペーサ110を挿入する。これにより、第1フレキシブル基板30と外層コア50の間は、プリプレグ70a,70cと中間スペーサ110により同じ厚さを持つ構成となる。つまり、空間部80aを形成させたい場所に対し、中間スペーサ110を挿入することによって、プリプレグ70a,70cと同じ高さを保持(調整)できるようになる。
【0026】
このような第2工程により、第1工程の基板に対して、フレキシブル基板30,40の一方の露出面にリジッド基板の外層コア50を積層する時に、空間部80aを形成したい領域に第2中間スペーサ110を挟み、この第2中間スペーサ110の両側の領域にプリプレグ70a,70cを挟んで積層した基板を形成する。この時、第2中間スペーサ110の厚さは、両側のプリプレグ70a,70cと同じ厚さとする。
【0027】
次に、図2(c)に示すように、図2(b)の状態の基板を反転して、第2フレキシブル基板40が上向きにした状態で、プリプレグ70b,70dを積層し、その上からリジッド基板である外層コア60を合わせる。この時も、空間部80bを形成させたい場所の位置に、その空間部80bの大きさの一部(プリプレグ70b,70dの厚さ)を提供する中間スペーサ120を挿入する。これにより、第2フレキシブル基板40と外層コア60の層間は、プリプレグ70b,70dと中間スペーサ120により同じ厚さを持つ構成となる。つまり、空間部80bを形成させたい場所に対し、中間スペーサ120を挿入することによって、プリプレグ70b,70dと同じ高さを保持(調整)できるようになる。
【0028】
このような第3工程により、第2工程の基板に対して、フレキシブル基板30,40の他方の露出面にリジッド基板の外層コア60を積層する時に、空間部80bを形成したい領域に第3中間スペーサ120を挟み、この第3中間スペーサ120の両側の領域にプリプレグ70b,70dを挟んで積層した基板を形成する。この時、第3中間スペーサ120の厚さは両側のプリプレグ70b,70dと同じ厚さとする。
【0029】
ここでは、先に第1フレキシブル基板30側に外層コア50を積層するとしたが、先に第2フレキシブル基板40側に外層コア60を積層しても構わない。
【0030】
次の第4工程では、第3工程後の積層した基板をプレス接合する。即ち、図2(c)に示す積層構造の基板をプレス接続により、両面がリジッド基板50,60で構成されるリジッドフレキシブル基板ができる。即ち、出来上がったリジッドフレキシブル基板は、全て同じ厚さを有するものであり、外側のリジッド基板50,60はフラットな面が形成されている。
【0031】
次に、図3に示す次の製造工程において、外形加工により、外層コア50の空間部80aに該当する位置の両端をルータ200で切断する。そして、図4に示すように切断した外層コア片130と、中間スペーサ100を取り除く。
【0032】
同様にして、外層コア60側を上向きにして、外層コア60の空間部80bに該当する位置の両端をルータ200で切断する。そして、図4に示すように切断した外層コア片140と、中間スペーサ120を取り除く。最後に、第1フレキシブル基板30と第2フレキシブル基板40の間の中間スペーサ100を取り除く。これにより、屈曲部にフレキシブル基板30,40を形成して折り曲げ可能なリジッドフレキシブル基板が形成される。
【0033】
このような第5工程により、第4工程後の基板の外層コア50の第2中間スペーサ110に対応する領域をルータによって切断して除去すると共に、その第2中間スペーサ110を除去する。また、第2外層コア60の第3中間スペーサ120に対応する領域をルータによって切断して除去すると共に、第3中間スペーサ120を除去する。また、第1フレキシブル基板30と第2フレキシブル基板40の間の第1中間スペーサを除去して、リジッドフレキシブル基板を得る。
【0034】
ここでは、外層コア50側を切断してから外層コア60側を切断したが、先に外層コア60側を切断して、後から外層コア50側を切断するようにしてもよい。また、スペーサ110は、最初の切断後に取り除いてもよい。
【0035】
図5は、実施形態に係るリジッドフレキシブル基板を折り曲げて使用する例を示す。露出しているフレキシブル基板30,40の長さに応じて二次元、三次元的に如何なる角度方向でも、配線が可能となる。
【0036】
本発明の実施形態のリジッドフレキシブル基板およびその製造方法によれば、製造工程中のリジッドフレキシブル基板は、全て同じ厚さを有するものすることができ、外側のリジッド基板50,60はフラットな面を形成することができる。
【0037】
また、外形加工の工程まではフレキシブル基板30,40が露出することがないため、スルーホール加工でも薬剤がフレキシブル基板30,40内に浸入することがない。製造工程中にプリプレグがはみ出すこともない。
【0038】
また、ルータ200による切断工程では、除去した中間スペーサ110,120の切り込み状態(削れ具合)から、ルータ加工の深さを細かく調整することができる。
【0039】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0040】
10,20‥リジッドフレキシブル基板部
30‥第1フレキシブル基板
40‥第2フレキシブル基板
50,60‥外層コア(リジッド基板)
70a,70b,70c,70d,70e,70f‥プリプレグ(PP)
80a,80b,80c‥空間部
100,110,120‥中間スペーサ
130,140‥外層コア片
200‥ルータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
両面の外層コアがリジッド基板で構成され、内部に少なくとも2つのフレキシブル基板層を有する第1のリジッドフレキシブル基板部と、
両面の外層コアが前記リジッド基板と同じリジッド基板で構成され、内部に前記複数のフレキシブル基板層の接続層を有する第2のリジッドフレキシブル基板部と、
前記第1のリジッドフレキシブル基板部と前記第2のリジッドフレキシブル基板部とを接続し、両側の前記外層コアが除去された露出する前記少なくとも2つのフレキシブル基板と、
前記第1のリジッドフレキシブル基板部の前記2つのフレキシブル基板層の層間には第1プリプレグ層、前記2つのフレキシブル基板層の外側が第2、第3のプリプレグ層、前記第2、第3のプリプレグ層の外側が前記リジッド基板層で構成され、
前記第2のリジッドフレキシブル基板部の前記2つのフレキシブル基板層の層間には前記第1プリプレグ層、前記2つのフレキシブル基板層の外側が前記第2、第3のプリプレグ層、前記第2、第3のプリプレグ層の外側が前記リジッド基板層で構成され
ていることを特徴とするリジッドフレキシブル基板。
【請求項2】
少なくとも2つのフレキシブル基板の層間に、空間部を形成したい領域に第1中間スペーサを挟み、前記第1中間スペーサの両側の領域にプリプレグを挟んで積層する第1工程と、
前記第1工程の前記フレキシブル基板の一方の露出面にリジッド基板の第1外層コアを積層する時に、空間部を形成したい領域に第2中間スペーサを挟み、前記第2中間スペーサの両側の領域にプリプレグを挟んで積層する第2工程と、
前記第1工程又は第2工程の前記フレキシブル基板の他方の露出面にリジッド基板の第2外層コアを積層する時に、空間部を形成したい領域に第3中間スペーサを挟み、前記第3中間スペーサの両側の領域にプリプレグを挟んで積層する第3工程と、
前記第3工程後の積層した基板をプレス接合する第4工程と、
前記第4工程後の前記基板の前記第1外層コアの前記第2中間スペーサに対応する領域をルータによって切断して除去すると共に前記第2中間スペーサを除去し、前記基板の前記第2外層コアの前記第3中間スペーサに対応する領域をルータによって切断して除去すると共に前記第3中間スペーサを除去し、前記第1中間スペーサを除去する第5工程と、
を有することを特徴とするリジッドフレキシブル基板の製造方法。
【請求項3】
前記第1中間スペーサの厚さは両側の前記プリプレグと同じ厚さであり、
前記第2中間スペーサの厚さは両側の前記プリプレグと同じ厚さであり、
前記第3中間スペーサの厚さは両側の前記プリプレグと同じ厚さであり
ことを特徴とする請求項2に記載のリジッドフレキシブル基板の製造方法。
【請求項4】
前記ルータによる切断では、前記第2又は第3中間スペーサの切断面より切断加工の深さ調整することを特徴とする請求項2に記載のリジッドフレキシブル基板の製造方法。
【請求項5】
前記第4工程後の前記基板の厚さが均一であることを特徴とする請求項2に記載のリジッドフレキシブル基板の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−204463(P2012−204463A)
【公開日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−65839(P2011−65839)
【出願日】平成23年3月24日(2011.3.24)
【出願人】(504426126)東芝ディーエムエス株式会社 (21)
【Fターム(参考)】