多層プリント配線基板
【課題】小さな曲率で曲面化しても所望の形状に成形でき、成形形状がばらつかないようにすること。
【解決手段】電気絶縁層３と導電層２からなる基板構成単位層１１を複数積層した多層プリント配線基板１において、基板構成単位層１１同士を接着するとともに、加熱により軟化し、かつ、外力により塑性変形する接着層１３を有する。積層方向に隣り合う導電層２を電気的に接続するとともに、電気絶縁層３と接することなく電気絶縁層３ないし接着層１３に形成された穴に配設された層間接続部１４を有する。基板を加熱しながら曲面化させることにより、接着層１３が軟化して、基板構成単位層１１間が密着性を維持しつつ曲面方向に沿って滑りを伴って変形し、変形領域１４ｃ内で層間接続部１４の変形が許容されるように構成される。
【解決手段】電気絶縁層３と導電層２からなる基板構成単位層１１を複数積層した多層プリント配線基板１において、基板構成単位層１１同士を接着するとともに、加熱により軟化し、かつ、外力により塑性変形する接着層１３を有する。積層方向に隣り合う導電層２を電気的に接続するとともに、電気絶縁層３と接することなく電気絶縁層３ないし接着層１３に形成された穴に配設された層間接続部１４を有する。基板を加熱しながら曲面化させることにより、接着層１３が軟化して、基板構成単位層１１間が密着性を維持しつつ曲面方向に沿って滑りを伴って変形し、変形領域１４ｃ内で層間接続部１４の変形が許容されるように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の配線層を積層した多層プリント配線基板に関し、特に、層間で電気的接続をとる複数の接続部を有する多層プリント配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機に代表される携帯機器において、その高機能化・高性能化とともに機器のデザイン性が重要視されつつあり、使い勝手や見栄えを向上させるために筐体形状に曲面を多用した機器が求められる。しかしながら、筐体内に実装される多層プリント配線基板は一般に平坦であるため、多くの曲面から構成される筐体内に効率よく配置することは困難であり、無駄な空間が発生し筐体サイズの大きくなる。その結果、本来求められるデザイン性を損なうこととなる。そこで、無駄な空間をなくし、効率よく筐体内に基板を配置するために筐体の曲面に沿った曲面を有する多層プリント配線基板の実用化が望まれる。
【０００３】
曲面を有するプリント配線基板の製造方法として、平坦な多層プリント配線基板１を、加熱しながら板面が曲面になるように力を加えて成形する方法がある（図１８参照）。単に板面が曲面になるように力を加えると、図１９のように多層プリント配線基板１には曲面外周側で引張り応力１９ａが発生し、かつ、内周側で圧縮応力１９ｂが発生する。基板を曲面に成形するためには発生した応力１９ａ、１９ｂを除去する必要がある。このような応力１９ａ、１９ｂを除去する方法として、熱を加えながら曲面化する方法がある。熱を加えることによって応力１９ａ、１９ｂが時間とともに緩和される。
【０００４】
ところで、多層プリント配線基板の製造方法として、図２０に示すようなビルドアップ多層プリント配線基板の製造方法が開示されている（従来例１；特許文献１参照）。このビルドアップ多層プリント配線基板の製造方法では、絶縁基材１１１の両面に第１配線層１２１ａ、１２１ｂを形成した回路基板１０１を成形し（図２０（Ａ）参照）、当該回路基板１０１の両面に樹脂感光層１３１を成形し（図２０（Ｂ）参照）、パターニング処理により樹脂感光層１３１にビア用孔１３２を成形し（図２０（Ｃ）参照）、ビア用孔１３２内を含む樹脂感光層１３１上の全面にめっきにより導体層１４１およびフィルドビア１４２を成形し（図２０（Ｄ）参照）、導体層１４１をパターニング処理することによって第２配線層１４１ａ、１４１ｂを形成している（図２０（Ｅ）参照）。このようにしてできたビルドアップ多層プリント配線板１００を曲面化する場合は、加熱しながら板面が曲面になるように力を加えて成形することになる。
【０００５】
また、コンフォーマルビア構造を有するプリント配線基板の製造方法として、図２１に示すようなプリント配線板の製造方法が開示されている（従来例２；特許文献２参照）。このプリント配線板の製造方法では、絶縁層２０５の両面に配線層２０３、２０４を成形した後、絶縁層２０５の一方の面に開口して他方の面上の配線層２０３によって閉じられたビア２０７を形成し、ビア２０７及びその周辺に第１のめっき２０８（フランジ部２０９を含む）を施した後、第２のめっき２１０（フランジ部２１１を含む）を施して、絶縁層２０５の両面の配線層２０３、２０４を電気的に接続している（図２１参照）。このようにしてできたプリント配線板を曲面化する場合は、加熱しながら板面が曲面になるように力を加えて成形することになる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６３７２０号公報（［００２１］〜［００２７］、図１）
【特許文献２】特開２００２−２６５１５号公報（［００４２］〜［００６１］、図１〜図１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
プリント配線基板を熱をかけて曲面に成形した場合、ある程度の応力を除去することができるが、小さな曲率での曲面化を求めるほど発生する応力は大きくなるので、応力の完全な除去が難しい。つまり、プリント配線基板を小さな曲率で曲面化した場合、図２２のように多層プリント配線基板１に発生する応力１９の大きさは多層プリント配線基板１の厚さと相関関係があり、厚さ方向の中心Ｃから離れるほど大きくなる。すなわち、プリント配線基板１が厚いほど曲げ難いという性質がある。発生する応力１９が大きいと、プリント配線基板１は無理に伸び縮みさせられるため、ダメージを受けたり、応力が除去しきれずにスプリングバックが発生する。
【０００８】
また、加熱して応力１９ａ、１９ｂを緩和することによる多層プリント配線基板１の伸び／縮みに関しては、多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１、１２における絶縁層の物性が支配的である（図１９参照）。絶縁層に用いられる材料は、絶縁性に加えて耐熱性をも求められるため、加熱による十分な伸び／縮みは期待できない。
【０００９】
そのため、従来の多層プリント配線基板の構成では、所望の形状に成形することができなかったり、成形形状がばらつくなどの問題が発生していた。
【００１０】
本発明の主な課題は、小さな曲率で曲面化しても所望の形状に成形でき、成形形状がばらつかないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ここで、図２３のように多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１、１２間をずらしながら曲面化させることが可能であれば、発生する応力１９を基板構成単位層１１、１２のレベルにまで小さくすることができる。すなわち、基板構成単位層１１、１２間がずれながら変形すると（ずれ方向１９ｃに変形すると）、図２４のように変形に必要な基板の伸び縮みによる応力１９ａ、１９ｂが小さくなるため、図１９、図２２のようにずれがないまま曲面化する場合と比べて曲げ易くなる。
【００１２】
このようにずれをともなう曲面化を可能とするためには、２つの条件がある。第１の条件は、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間の密着状態を保ちつつ、曲面化したときに基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間が基板平面方向（ずれ方向１９ｃ）にずれることである（図２５参照）。第２の条件は、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間にまたがり導電層２ａ、２ｂ間を電気的に接続する層間接続部１４（ビア１６）がずれに追従して変形可能なことである（図２５参照）。
【００１３】
前記第１の条件は、基板構成単位層１１ａ、１１ｂの間に加熱により塑性変形しやすくなる軟化層１３を存在させることによって、加熱中に基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間が微小にずれながら曲面へ変形することが可能となる（図２５参照）。冷却後には軟化層13は再び硬化し、湾曲形状を保つための一役を担う。
【００１４】
しかしながら、前記第２の条件に関して、従来と同様な層間接続部１４（ビア１６）の構造では曲面化は困難といえる。つまり、多層プリント配線基板１内に在る層間接続部１４（ビア１６）の周囲（ビア側面１６ａからビア底面１６ｂにかけて）は基板構成単位層１１ａ、１１ｂと連続して接しているため、ビア１６が楔となり軟化層１３における滑り変形が発生し難い状態にあり、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間がずれようとする挙動を阻害するように作用してしまう（図２５参照）。
【００１５】
また、基板構成単位層１１、１２間のずれが阻害され、十分なずれが起きない場合、多層プリント配線基板１は湾曲面外側で大きく伸び、内側で大きく縮むような基板自身の変形に多くを依存する湾曲変形となる（図１９、図２２参照）。このような湾曲変形では、無理に多層プリント配線基板１を伸び縮みさせるため、多層プリント配線基板１そのものにダメージを与えたり、曲げる際に発生する内部応力１９ａ、１９ｂを除去しきれず、成形後に平坦に戻ろうとして曲率が所望の値より大きくなってしまうというスプリングバックが発生する等、成形性が著しく低下する。
【００１６】
そこで、以上のような問題を解決すべく、以下のように発明した。
【００１７】
本発明の一視点においては、電気絶縁層と導電層からなる基板構成単位層を複数積層した多層プリント配線基板において、前記基板構成単位層間に介在して両側の前記基板構成単位層を接着するとともに、加熱により軟化し、かつ、外力により塑性変形する材料よりなる接着層を有し、前記多層プリント配線基板を加熱しながら曲面化させることにより、前記接着層が軟化して、前記基板構成単位層間が密着性を維持しつつ曲面方向に沿って滑りを伴って変形し、前記多層プリント配線基板を曲面化した状態で加熱状態から常温に戻すことにより、前記接着層が硬化して、前記多層プリント配線基板が曲面形状を維持することが可能なことを特徴とする。
【００１８】
本発明の前記多層プリント配線基板において、基板厚さ方向に隣り合う前記基板構成単位層の前記導電層を電気的に接続するとともに、当該導電層間の前記電気絶縁層と接することなく当該電気絶縁層ないし前記接着層に形成された穴に配設された層間接続部を有し、前記穴内において前記層間接続部の周囲に配されるとともに、前記基板構成単位層間が曲面方向に沿って滑りを伴って変形したときに前記層間接続部の変形を許容する変形領域を有することが好ましい。
【００１９】
本発明の前記多層プリント配線基板において、前記変形領域は、空所であることが好ましい。
【００２０】
本発明の前記多層プリント配線基板において、前記導電層は、前記層間接続部と接する領域内に前記空所に係るガス抜き用の小穴を有することが好ましい。
【００２１】
本発明の前記多層プリント配線基板において、前記小穴内に導電ペーストを有することが好ましい。
【００２２】
本発明の前記多層プリント配線基板において、前記変形領域に充填されるとともに、加熱により軟化し、かつ、外力により塑性変形する材料よりなる充填材を有することが好ましい。
【００２３】
本発明の前記多層プリント配線基板において、前記層間接続部は、１又は複数個の柱状体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、接着層が加熱により軟化して、かつ、層間接続部が自由に変形が可能なため、曲面方向に沿った滑り変形を起こす。その結果、基板内に発生する応力が基板構成単位層毎に分割して低減され、曲面成形性が向上し、安定した曲面基板を得ることができる。さらに、基板の曲面化は塑性変形のため、変形後も形状を保つ効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した（Ａ）部分断面図、（Ｂ）領域Ｒの拡大断面図である。
【００２６】
多層プリント配線基板１は、基板構成単位層１１、１２が接着層１３を介して積層接合されたものである。基板構成単位層１１は、電気絶縁層３上に所定のパターンの導電層２を有する。基板構成単位層１２は、一般的にコア層と呼ばれる部分にあたり、電気絶縁層３の両面に所定のパターンの導電層２を有し、両側の導電層２がスルーホールを介して接続されている。基板構成単位層１１は、基板構成単位層１２を中心に上下両側に順次複数回積層されている。基板構成単位層１２より上側に配された基板構成単位層１１は、電気絶縁層３よりも導電層２を上側にして配されている。基板構成単位層１２より下側に配された基板構成単位層１１は、電気絶縁層３よりも導電層２を下側にして配されている。基板構成単位層１１、１２の導電層２間には、両導電層２を電気的に接続する層間接続部１４を有する。層間接続部１４は、図１（Ａ）では上から導電層２の１層目−２層目間、２層目−３層目間、４層目−５層目間、５層目−６層目間に配されている。導電層２の３層目−４層目間は、スルーホールを介して接続されている。層間接続部１４は、電気絶縁層３と接することなく電気絶縁層３ないし接着層１３に形成された穴内に形成されている。当該穴内において層間接続部１４の周囲に、基板構成単位層１１、１２間が曲面方向に沿って滑りを伴って変形したときに層間接続部１４の変形を許容する変形領域１４ｃを有する。変形領域１４ｃは、空所（空間）となっている。層間接続部１４は、基板構成単位層１１を一層積層する都度所望の複数箇所に形成される。
【００２７】
導電層２及び層間接続部１４には、導電体が用いられ、例えば、銅、金、銀、ニッケル、アルミ等の金属を用いることができる。電気絶縁層３には、電気的絶縁性を有する材料が用いられ、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド、液晶ポリマー等の絶縁樹脂を用いることができる。接着層１３は、基板構成単位層１１、１２間に介在して両側の基板構成単位層１１、１２を接着する。接着層１３には、硬化後に加熱により軟化する絶縁性の接着剤が用いられ、例えば、エポキシ系などの接着剤を用いることができる。接着層１３は、加熱状態から常温に戻すことにより硬化する。
【００２８】
次に、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の製造方法について図面を用いて説明する。図２〜図４は、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した工程断面図である。図５は、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板を曲面化した状態の構成を模式的に示した断面図である。なお、図２〜図４は、図１（Ｂ）に対応する部分の製造方法であり、基板構成単位層１１ａ上に基板構成単位層１１ｂを積層する場合の製造方法である。また、図２は下側の基板構成単位層１１ａの製造方法であり、図３は上側の基板構成単位層１１ｂの製造方法であり、図４は基板構成単位層１１ａと基板構成単位層１１ｂの組合せの製造方法である。また、図２（Ｄ）と図３（Ｃ）では平面図を合わせて示している。また、図５では多層プリント配線基板の構成を簡略化している。
【００２９】
まず、電気絶縁層３ａ上に導電層２ａが成形されている基板構成単位層１１ａを用意する（図２（Ａ）参照）。ここでは、電気絶縁層３ａには、厚さ０．０２５ｍｍのポリイミド系の材料を用いている。導電層２ａの形成では、電気絶縁層３ａ上に銅箔を接着後、銅箔のエッチングで所望の配線パタ−ンの導電層２ａを形成している。導電層２ａの厚さは、０．００９５ｍｍ程度としている。
【００３０】
次に、導電層２ａを含む電気絶縁層３ａ上の全面をフォトレジスト１８で覆い、層間接続部（図２（Ｃ）の１４）を形成しようとする箇所に露光現像を行うことで、フォトレジスト１８に開口部１８ａを形成する（図２（Ｂ）参照）。
【００３１】
次に、無電解めっきを施すことで、開口部１８ａに層間接続部１４を形成する（図２（Ｃ）参照）。
【００３２】
その後、フォトレジスト（図２（Ｃ）の１８）を除去することで、層間接続部１４を有する基板構成単位層１１ａを得る（図２（Ｄ）参照）。ここでは、層間接続部１４を円柱状としており、直径０．０５８ｍｍ、高さ０．０４４ｍｍで形成している。
【００３３】
図２（Ｄ）の基板構成単位層１１ａの作製と別に、基板構成単位層１１ａ上に積層される基板構成単位層１１ｂとして、まず、電気絶縁層３ｂ上に所望の配線パターンの導電層２ｂが形成された基板構成単位層１１ｂを用意する（図３（Ａ）参照）。ここで、導電層２ｂには、層間接続部（図２（Ｄ）の１４）と積層時に対面する位置に層間接続部（図２（Ｄ）の１４）の断面より小さな断面の小穴１４ｂが設けられている。小穴１４ｂの直径はφ０．０３ｍｍとしている。小穴１４ｂは、基板構成単位層（図２（Ｄ）の１１ａ）を積層したときに層間接続部（図２（Ｄ）の１４）の断面領域内に位置するように設ける。
【００３４】
次に、層間接続部１４と接合する位置に電気絶縁層３ｂ側からレーザ加工により穴１４ａを形成する（図３（Ｂ）参照）。ここで、穴１４ａは導電層２ｂを貫通しておらず、導電層２ｂは電気絶縁層３ｂ側の表面が露出した状態である。穴１４ａは、基板構成単位層（図２（Ｄ）の１１ａ）と積層した際に、側壁が層間接続部（図２（Ｄ）の１４）と接することがないような大きさと位置で設けられる。ここでは、穴１４ａは、直径をφ０．１ｍｍとし、基板構成単位層（図２（Ｄ）の１１ａ）を積層したときの層間接続部（図２（Ｄ）の１４）の中心と合致するように設けられている。
【００３５】
その後、基板構成単位層１１ｂにおける基板構成単位層（図２（Ｄ）の１１ａ）との接合面に接着層１３を印刷塗布する（図３（Ｃ）参照）。ここでは、接着層１３はエポキシ系接着剤を用いている。接合時の接着層１３のはみ出し（図４（Ｂ）の接着層はみ出し部１３ｂ）を考慮して、穴１４ａから０．０８ｍｍ程度の周囲には印刷しないようにする。なお、接合後の接着層１３の厚みは最薄部で０．０１ｍｍ程度であるが、層厚及びはみ出し量は接着層１３の粘度、塗布量、塗布範囲および加圧加熱条件で制御が可能である。
【００３６】
図２（Ｄ）のような基板構成単位層１１ａが作製され、かつ、図３（Ｃ）のような基板構成単位層１１ｂが作製されると、基板構成単位層１１ａ上の層間接続部１４が基板構成単位層１１ｂの穴（図３（Ｃ）の１４ａ）に挿入されるようにして、基板構成単位層１１ａ上に基板構成単位層１１ｂを積層し、この状態で加圧加熱治具２０にセットし、治具２０によって加圧加熱する（図４（Ａ）参照）。これにより、基板構成単位層１１ｂは、接着層１３を介して基板構成単位層１１ａに接合される。このとき、加熱によって接着層１３からガスが発生するが、加圧加熱治具２０には、小穴１４ｂよりガス抜きができるように、ガス抜き穴２０ａが設けられている。この段階で、小穴１４ｂ周辺で導電層２ｂと層間接続部１４との密着が得られない状態となる場合は、加圧加熱治具２１にセットし、加熱工程後に再度加圧して密着させればよい（図４（Ｃ）参照）。
【００３７】
その後、小穴（図４（Ａ）の１４ｂ）の位置に導電ペースト１４ｄを塗布する（図４（Ｄ）参照）。導電ペースト１４ｄによって導電層２ｂと層間接続部１４との電気的接続を十分に確保することができる。
【００３８】
なお、密閉された空間である変形領域１４ｃは、次の積層工程における加熱工程を経る際に膨張するが、新たに接着層１３からのガスが発生せず、発生したとしても限られた膨張量であり、電気的接続等に不具合は発生していない。
【００３９】
図１の基板構成単位層１１と基板構成単位層１２の積層についても、以上の製造工程と同様な製造工程で行うことができる。また、基板構成単位層１１上にさらに基板構成単位層１１を順次積層する場合についても、以上の製造工程と同様な製造工程で行うことができる。そして、基板構成単位層１１、１２を組み合わせた積層体ができた後、基板構成単位層１１の導電層２の表面のうちパッドとなる部分を除く基板構成単位層１１の表面にソルダレジスト１７を形成することで、図１（Ａ）のような多層プリント配線基板１を得ることができる。なお、多層プリント配線基板１を構成する全基板構成単位層１１、１２間を貫く電気的接続（スルーホール）に関しても同構造を積み重ねることにより得ることができる。
【００４０】
こうして得られた多層プリント配線基板（図１（Ａ）の１）を、図１８のように加熱をしながら所望の曲率となるように外力を加えて曲面化する。このとき、多層プリント配線基板１に曲げ力が加わっていることから、図１９のように曲面外側では伸びようとする応力１９ａが発生し、かつ、曲面内側では縮もうとする応力１９ｂが発生するが、加熱により図１（Ａ）における接着層１３が軟化して、多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間をずらしながら曲面化させることが可能となり、応力（図２２の１９）が基板構成単位層１１毎に低減され（図２３の１９）、容易に曲面化が可能となる。よって、図５のように多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間が曲面方向に沿って滑りを伴って曲面へと変形させることができる。その後、多層プリント配線基板１を曲面化したまま加熱状態から常温に戻すことにより、接着層１３が硬化して、多層プリント配線基板１が曲面形状を維持する。
【００４１】
次に、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板を曲面化したときの作用について図面を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の基板構成単位層間を平面方向にずらした状態の構成を模式的に示した断面図である。
【００４２】
平坦な多層プリント配線基板１に熱を加えながら所望の曲率に曲げ、一定時間保持することによって、曲げによって基板内部に発生した応力（図１９の１９ａ、１９ｂ、図２２の１９）が除去（アニール）され、曲面へと形成される。基板構成単位層１１、１２間にある接着層（軟化層）１３の軟化温度は、基板構成単位層１１、１２を構成する電気絶縁層（図１の３）、導電層（図１の２）の軟化温度に比べて低く設定することによって、接着層１３は応力が除去されるよりも早い段階で塑性変形することが可能となる。この時点で基板構成単位層１１、１２間は、図２３、図２４のようにずれを伴う曲面化が可能となる前記第１の条件が満たされる。基板構成単位層１１、１２間がずれを伴わない湾曲変形（図１９、図２２参照）に比べ、ずれを伴う湾曲変形（図２３、図２４参照）は変形し易いため、ずれを伴う湾曲変形（図２３、図２４参照）が可能な場合、多層プリント配線基板１はずれを伴う湾曲変形をしようとする。
【００４３】
また、多層プリント配線基板１を湾曲させた際に発生する応力（図２２の１９）は湾曲させる対象の厚さ方向の中心（図２２のＣ）から離れるほど大きくなるため、ずれを伴わない湾曲変形の場合（図２２参照）、多層プリント配線基板１の全厚さに対して応力（図２２の１９）が発生するのに対して、ずれを伴う湾曲変形の場合（図２３参照）では基板構成単位層（図２３の１１、１２）毎に応力（図２３の１９）が分散するため、発生する応力（図２３の１９）が小さくなる。応力が小さいということは、すなわち伸び縮みに係る応力（図２４の１９ａ、１９ｂ）が小さいということであり、曲がり易いということである。したがって、ずれを伴う湾曲変形が可能な場合、基板構成単位層（図２４の１１、１２）間がずれを伴う変形挙動を示す。
【００４４】
また、実施形態１では、ずれを伴う湾曲変形を可能とする前記第２の条件を満たすことができる。すなわち、図６のように、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間を電気的に接続する層間接続部１４は、電気絶縁層３ｂに接していないために電気絶縁層３ｂに拘束されることなく基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間の平面方向のずれに追従して容易に変形することができる。したがって、ずれを伴う湾曲変形が可能となり、曲面化による多層プリント配線基板１の伸び縮みに係る応力が抑制され、多層プリント配線基板１へのダメージが軽減されるとともに、成形性を向上させることができる。
【００４５】
次に、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板を曲面化したときの相対滑り段差量について説明する。
【００４６】
図５のように多層プリント配線基板１を、例えば、基板長Ｌ７０ｍｍ、絶縁層厚ｔ０．０２５ｍｍの基板をＬ７０ｍｍの方向で曲率半径Ｒ６０ｍｍの曲面に成形した場合、曲面成形時に滑り変形が最大で発生したものとすると、基板構成単位層１１間の相対滑り段差量３０は基板端（最大）で０．０１５ｍｍである。変形領域１４ｃの幅（層間接続部１４と電気絶縁層３の間隔）は、曲面化前で０．０２１ｍｍである。よって、曲面成形時に０．０１５ｍｍの滑り変形が発生しても、層間接続部１４は電気絶縁層３に接することがないため、滑りを阻害することなく基板内部に発生する応力を低減することが可能となる。その結果、曲面成形性が向上し、安定した曲面基板を得ることができる。
【００４７】
なお、相対滑り段差量３０に対して変形領域１４ｃの幅が狭い場合であっても変形領域１４ｃの幅分の滑り変形は可能なため、従来のビア構造と比較して有利な効果を得ることができる。また、基板端に発生し得る相対滑り段差量３０を予め予測し、各基板構成単位層１１の長さを変えることにより曲面成形後の基板端部に発生する段差を抑制することもできる。
【００４８】
実施形態１によれば、接着層１３が軟化することと、層間接続部１４は滑り変形方向に変形が可能であることから（図６参照）、基板構成単位層１１間は曲面方向に滑り変形が可能となる（図５参照）。滑り変形が起きることによって発生する応力１９が基板構成単位層１１レベルまで低減される（図２３参照）。よって、応力の除去が促進され、その結果、曲面への成形性を向上させることができる。
【００４９】
（実施形態２）
本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板について図面を用いて説明する。図７は、本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【００５０】
実施形態２に係る多層プリント配線基板１は、実施形態１の変形領域（図１（Ｂ）の１４ｃ）に充填材１５を充填したものである。その他の構成は、実施形態１と同様である。充填材１５は、低軟化点の絶縁材料であり、例えば、エポキシ系の充填材料を用いることができる。
【００５１】
次に、本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の製造方法について図面を用いて説明する。図８〜図１０は、本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した工程断面図である。なお、図８は下側の基板構成単位層１１ａの製造方法であり、図９は上側の基板構成単位層１１ｂの一部の製造方法であり、図１０は基板構成単位層１１ａと基板構成単位層１１ｂの組合せの製造方法である。また、図８（Ｄ）では平面図を合わせて示している。
【００５２】
まず、電気絶縁層３ａ上に導電層２ａが成形されている基板構成単位層１１ａを用意し（図８（Ａ）参照）、その後、導電層２ａを含む電気絶縁層３ａ上の全面をフォトレジスト１８で覆い、層間接続部（図８（Ｃ）の１４）を形成しようとする箇所に露光現像を行うことで、フォトレジスト１８に開口部１８ａを形成し（図８（Ｂ）参照）、その後、無電解めっきを施すことで、開口部１８ａに層間接続部１４を形成し（図８（Ｃ）参照）、その後、フォトレジスト（図８（Ｃ）の１８）を除去することで、層間接続部１４を有する基板構成単位層１１ａを得る（図２（Ｄ）参照）。ここでの製造工程は、実施形態１（図２参照）と同様である。
【００５３】
図８（Ｄ）の基板構成単位層１１ａの作製と別に、基板構成単位層１１ａ上に積層される基板構成単位層１１ｂの一部として、まず、電気絶縁層３ｂを用意する（図９（Ａ）参照）。
【００５４】
次に、電気絶縁層３ｂにおける層間接続部（図８（Ｄ）の１４）と積層時に対面する位置にレーザ加工により穴１４ａを形成する（図９（Ｂ）参照）。ここで、穴１４ａは、基板構成単位層（図８（Ｄ）の１１ａ）と積層した際に、側壁が層間接続部１４と接することはないような大きさと位置で設けられる。ここでは、穴１４ａはφ０．１ｍｍとしており、積層したときの層間接続部１４の中心と合致する。
【００５５】
その後、電気絶縁層３ｂの基板構成単位層（図８（Ｄ）の１１ａ）との接合面に接着層１３を塗布する（図９（Ｃ）参照）。ここでは、接着層１３はエポキシ系接着剤を用いている。接合時の接着層１３のはみ出し（図１０（Ｂ）の接着層はみ出し部１３ｂ）を抑制する場合は穴１４ａから０．０８ｍｍ程度の周囲には印刷しないようにする。なお、接着層１３は曲面成形のための加熱温度で軟化するので、積極的に接着層はみ出し部１３ｂを発生させて充填材１５とすることも可能である。また、接合後の接着層１３の厚さは最薄部で０．０１ｍｍ程度であるが、層厚及びはみ出し量は接着層１３の粘度、塗布量、塗布範囲および加圧加熱条件で制御が可能である。
【００５６】
図８（Ｄ）のような基板構成単位層１１ａが作製され、かつ、図９（Ｃ）のような基板構成単位層（図１０（Ｄ）の１１ｂ）の一部が作製されると、基板構成単位層１１ａ上の層間接続部１４が電気絶縁層３ｂの穴（図９（Ｃ）の１４ａ）に挿入されるようにして、基板構成単位層１１ａ上に電気絶縁層３ｂを積層し、この状態で加圧加熱治具２０にセットし、治具２０によって加圧加熱する（図１０（Ａ）参照）。これにより、電気絶縁層３ｂは、接着層１３を介して基板構成単位層１１ａに接合される。このとき、加熱によって接着層１３からガスが発生するが、ガス抜きができるように加圧加熱治具２０にはガス抜き穴２０ａが設けられている。
【００５７】
次に、変形領域１４ｃに充填材１５を充填する（図１０（Ｃ）参照）。ここで、充填材１５は、曲面化の際に加熱で軟化する材料（例えば、エポキシ系）を用いている。なお、接着層１３が低軟化点材料であれば、接着層１３を充填材１５として使用することも可能である。充填材１５は、スキージによって変形領域１４ｃに埋め込み、硬化させて充填している。スキージにより充填すると電気絶縁層３ｂ上には充填材１５の皮膜が形成されるため、電気絶縁層３ｂ上の充填材１５の皮膜を研磨して除去する。
【００５８】
次に、層間接続部１４、充填材１５を含む電気絶縁層３ｂ上にフォトレジスト（図示せず）を塗布した後、所望のパターンに露光現像して、フォトレジスト（図示せず）に開口部（図示せず）を形成し、無電解めっきを施すことにより、開口部（図示せず）から露出した層間接続部１４、充填材１５、電気絶縁層３ｂ上に導電層２ｂを形成し、その後、フォトレジスト（図示せず）を除去する（図１０（Ｄ）参照）。これにより、層間接続部１４の周囲の変形領域に充填材１５が充填された多層プリント配線基板１が得られる。変形領域（図１０（Ａ）の１４ｃ）は充填材１５で満たされているため、基板平滑度が得られ、次工程における積層精度が向上する。そして、基板構成単位層１１ａ、１１ｂを組み合わせた積層体ができた後、基板構成単位層１１ｂの導電層２ｂの表面のうちパッドとなる部分を除く基板構成単位層１１ｂの表面にソルダレジスト１７を形成することで、図７のような多層プリント配線基板１を得ることができる。
【００５９】
なお、多層プリント配線基板１を構成する全基板構成単位層１１間を貫く電気的接続（スルーホール）に関しても同構造を積み重ねることにより得ることができる。
【００６０】
こうして得られた多層プリント配線基板１を、図１８のように加熱をしながら所望の曲率となるように外力を加えて曲面化する。このとき、多層プリント配線基板１に曲げ力が加わっていることから、図１９のように曲面外側では伸びようとする応力１９ａが発生し、かつ、曲面内側では縮もうとする応力１９ｂが発生するが、加熱により図７における接着層１３及び充填材１５が軟化して、多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間をずらしながら曲面化させることが可能となり、応力（図２２の１９）が基板構成単位層１１毎に低減され（図２３の１９参照）、容易に曲面化が可能となる。よって、図５のように多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間をずらしながら曲面化させることができる。
【００６１】
実施形態２によれば、実施形態１と同様な効果を奏するとともに、接着層１３及び充填材１５が軟化することにより、層間接続部１４が滑り変形方向（ずれ方向１９ｃ）に変形が可能であることから（図１１参照）、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間は曲面（滑り）方向に滑り変形が可能となる。滑り変形が起きることによって、発生する応力（図２２の１９）が基板構成単位層レベルの応力（図２３の１９）まで低減される。よって、応力の除去が促進され、その結果、曲面への成形性の向上を得られる。
【００６２】
（実施形態３）
本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板について図面を用いて説明する。図１２は、本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【００６３】
実施形態３に係る多層プリント配線基板１は、実施形態１の層間接続部１４を複数本にしたものである。その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００６４】
次に、本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の製造方法について図面を用いて説明する。図１３〜図１５は、本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した工程断面図である。なお、図１３は下側の基板構成単位層１１ａの製造方法であり、図１４は上側の基板構成単位層１１ｂの製造方法であり、図１５は基板構成単位層１１ａと基板構成単位層１１ｂの組合せの製造方法である。また、図１３（Ｄ）と図１４（Ｃ）では平面図を合わせて示している。
【００６５】
まず、電気絶縁層３ａ上に導電層２ａが成形されている構成単位層１１ａを用意し（図１３（Ａ）参照）、その後、導電層２ａを含む電気絶縁層３ａ上の全面にフォトレジスト１８で覆い、層間接続部（図１３（Ｃ）の１４）を形成しようとする箇所に露光現像を行うことで、フォトレジスト１８に開口部１８ａを形成する（図１３（Ｂ）参照）。ここでは、簡易的な表現として２つの開口部１８ａを設けている。
【００６６】
次に、無電解めっきを施すことで、開口部１８ａに層間接続部１４を形成する（図１３（Ｃ）参照）。
【００６７】
その後、フォトレジスト（図１３（Ｃ）の１８）を除去することで、複数の層間接続部１４を有する基板構成単位層１１ａを得る（図１３（Ｄ）参照）。ここでは、層間接続部１４を円柱状としており、２つ設けている。層間接続部１４の直径は０．０２ｍｍ、高さは０．０４４ｍｍで形成している。
【００６８】
図１３（Ｄ）の基板構成単位層１１ａの作製と別に、基板構成単位層１１ａ上に積層される基板構成単位層１１ｂとして、まず、電気絶縁層３ｂ上に所望の配線パターンの導電層２ｂが形成された基板構成単位層１１ｂを用意する（図１４（Ａ）参照）。導電層２ｂには、積層時に層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）と対面する位置に、当該層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）の断面より小さな断面の小穴１４ｂが、層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）と同数設けられている。小穴１４ｂは、基板構成単位層（図１３（Ｄ）の１１ａ）と積層したときに複数の層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）とは一対一で対面し、層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）の断面領域内に位置するように設けられる。ここでは、小穴１４ｂをφ０．０１ｍｍとし、各々の中心は、層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）の各々の中心と合致するように設けられている。
【００６９】
次に、層間接続部１４と接合する位置に電気絶縁層３ｂ側からレーザ加工により穴１４ａを形成する（図１４（Ｂ）参照）。ここで、穴１４ａは導電層２ｂを貫通しておらず、導電層２ｂは電気絶縁層３ｂ側の表面が露出した状態である。穴１４ａは、基板構成単位層（図１３（Ｄ）の１１ａ）と積層した際に、側壁が層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）と接することがないような大きさと位置で設けられる。ここでは、穴１４ａの直径を０．１ｍｍとしている。
【００７０】
その後、基板構成単位層１１ｂにおける基板構成単位層（図２（Ｄ）の１１ａ）との接合面に接着層１３を印刷塗布する（図１４（Ｃ）参照）。ここでは、接着層１３はエポキシ系接着剤を用いている。接合時の接着層１３のはみ出し（図１５（Ｂ）の接着層はみ出し部１３ｂ）を考慮して、穴１４ａから０．０８ｍｍ程度の周囲には印刷しないようにする。なお、接着層１３は、曲面化の際、加熱により軟化するので、接着層はみ出し部１３ｂは許容できるものであり、実施形態２に示すように充填材（図７の１５）で満たすこともできる。また、接合後の接着層１３の厚みは最薄部で０．０１ｍｍ程度であるが、層厚及びはみ出し量は接着層１３の粘度、塗布量、塗布範囲および加圧加熱条件で制御が可能である。
【００７１】
図１３（Ｄ）のような基板構成単位層１１ａが作製され、かつ、図１４（Ｃ）のような基板構成単位層１１ｂが作製されると、基板構成単位層１１ａ上の各層間接続部１４が基板構成単位層１１ｂの穴（図１４（Ｃ）の１４ａ）に挿入されるようにして、基板構成単位層１１ａ上に基板構成単位層１１ｂを積層し、この状態で加圧加熱治具２０にセットし、治具２０によって加圧加熱する（図１５（Ａ）参照）。これにより、基板構成単位層１１ｂは、接着層１３を介して基板構成単位層１１ａに接合される。このとき、加熱によって接着層１３からガスが発生するが、加圧加熱治具２０には、小穴１４ｂよりガス抜きができるように、ガス抜き穴２０ａが設けられている。この段階で、小穴１４ｂ周辺で導電層２ｂと層間接続部１４との密着が得られない状態となる場合は、加圧加熱治具２１にセットし、加熱工程後に再度加圧して密着させればよい（図１５（Ｃ）参照）。
【００７２】
その後、小穴（図１５（Ａ）の１４ｂ）の位置に導電ペースト１４ｄを塗布する（図１５（Ｄ）参照）。導電ペースト１４ｄによって導電層２ｂと層間接続部１４との電気的接続を十分に確保することができる。そして、基板構成単位層１１ａ、１１ｂを組み合わせた積層体ができた後、基板構成単位層１１ｂの導電層２ｂの表面のうちパッドとなる部分を除く基板構成単位層１１ｂの表面にソルダレジスト１７を形成することで、図１２のような多層プリント配線基板１を得ることができる。
【００７３】
なお、密閉された空間である変形領域１４ｃは、次の積層工程における加熱工程を経る際に膨張するが、新たに接着層１３からのガスが発生せず、発生したとしても限られた膨張量であり、電気的接続等に不具合は発生していない。
【００７４】
また、多層プリント配線基板１を構成する全基板構成単位層１１間を貫く電気的接続（スルーホール）に関しても同構造を積み重ねることにより得ることができる。
【００７５】
こうして得られた多層プリント配線基板１を、図１８のように加熱をしながら所望の曲率となるように外力を加えて曲面化する。このとき、多層プリント配線基板１に曲げ力が加わっていることから、図１９のように曲面外側では伸びようとする応力１９ａが発生し、かつ、曲面内側では縮もうとする応力１９ｂが発生するが、加熱により図１２における接着層１３が軟化して、多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間をずらしながら曲面化させることが可能となり、応力（図２２の１９）が基板構成単位層１１毎に低減され（図２３の１９参照）、容易に曲面化が可能となる。よって、図５のように多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間をずらしながら曲面化させることができる。
【００７６】
実施形態３によれば、実施形態１と同様な効果を奏するとともに、接着層１３が軟化し、かつ、層間接続部１４は滑り変形方向（ずれ方向１９ｃ）に変形が可能であることから（図１６参照）、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間は曲面方向に滑り変形が可能となる。また、層間接続部１４を複数に分割することにより、複数の層間接続部１４の断面積の総和と同じ断面積を持つ１つの層間接続部（図１（Ａ）の１４）に比べ、断面２次モーメントが小さくなることから、変形領域１４ｃにおける変形が容易となる（図１６参照）。滑り変形が起きることによって、発生する応力（図２２の１９）が基板構成単位層レベルの応力（図２３の１９）まで低減される。よって、応力の除去が促進され、その結果、曲面への成形性の向上を得られる。
【００７７】
（実施形態４）
本発明の実施形態４に係る多層プリント配線基板について図面を用いて説明する。図１７は、本発明の実施形態４に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した部分断面図であり、（Ａ）元太先細型の層間接続部、（Ｂ）元細先太型の層間接続部、（Ｃ）元細中太先細型の層間接続部、（Ｄ）元太中細先太型の層間接続部である。
【００７８】
実施形態４に係る多層プリント配線基板１は、実施形態１の層間接続部１４の形状を変更したものである。その他の構成は、実施形態１と同様である。図１７（Ａ）では、層間接続部１４は、元側の導電層２ａ側が太く、先側の導電層２ｂが細くなっている。図１７（Ｂ）では、層間接続部１４は、元側の導電層２ａ側が細く、先側の導電層２ｂが太くなっている。図１７（Ｃ）では、層間接続部１４は、元側の導電層２ａ側が細く、中間が太く、先側の導電層２ｂが細くなっている。図１７（Ｄ）では、層間接続部１４は、元側の導電層２ａ側が太く、中間が細く、先側の導電層２ｂが太くなっている。層間接続部１４はその他の形状になることもあるが、層間接続部１４の周囲に変形領域１４ｃが設けられていれば、実施形態１の効果とほぼ同等の効果が得られる。また、変形領域１４ｃに実施形態２のような充填材（図７の１５）を充填しても、実施形態２と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した（Ａ）部分断面図、（Ｂ）領域Ｒの拡大断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第１の工程断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第２の工程断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第３の工程断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板を曲面化した状態の構成を模式的に示した断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の基板構成単位層間を平面方向にずらした状態の構成を模式的に示した断面図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第１の工程断面図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第２の工程断面図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第３の工程断面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の基板構成単位層間を平面方向にずらした状態の構成を模式的に示した断面図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【図１３】本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第１の工程断面図である。
【図１４】本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第２の工程断面図である。
【図１５】本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第３の工程断面図である。
【図１６】本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の基板構成単位層間を平面方向にずらした状態の構成を模式的に示した断面図である。
【図１７】本発明の実施形態４に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した部分断面図であり、（Ａ）元太先細型の層間接続部、（Ｂ）元細先太型の層間接続部、（Ｃ）元細中太先細型の層間接続部、（Ｄ）元太中細先太型の層間接続部である。
【図１８】平坦な多層プリント配線基板を曲面化する方法の概念図である。
【図１９】多層プリント配線基板を曲面化したときに発生する応力を説明するための模式図である。
【図２０】従来例１に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【図２１】従来例２に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【図２２】多層プリント配線基板に発生する応力の大きさと厚さの相関関係を説明するための模式図である。
【図２３】多層プリント配線基板を構成する基板構成単位層間をずらしながら曲面化させたときの発生する応力の大きさと厚さの相関関係を説明するための模式図である。
【図２４】多層プリント配線基板を構成する基板構成単位層間をずらしながら曲面化させたときの発生する応力の大きさとずれ方向を説明するための模式図である。
【図２５】比較例に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 多層プリント配線基板
２、２ａ、２ｂ 導電層
３、３ａ、３ｂ 電気絶縁層
１１、１１ａ、１１ｂ、１２ 基板構成単位層
１３ 接着層（軟化層）
１３ｂ 接着層はみ出し部
１４ 層間接続部
１４ａ 穴
１４ｂ 小穴
１４ｃ 変形領域
１４ｄ 導電ペースト
１５ 充填材
１６ ビア
１６ａ ビア側面
１６ｂ ビア底面
１７ ソルダレジスト
１８ フォトレジスト
１８ａ 開口部
１９ 応力
１９ａ 引張り応力
１９ｂ 圧縮応力
１９ｃ ずれ方向（滑り方向）
２０ 加圧加熱治具
２０ａ ガス抜き穴
２１ 加圧加熱治具
３０ 相対滑り段差量
１００ ビルドアップ多層プリント配線板
１０１ 回路基板
１１１ 絶縁基材
１２１ａ、１２１ｂ 第１配線層
１３１ 樹脂感光層
１３２ ビア用孔
１４１ 導体層
１４１ａ、１４１ｂ 第２配線層
１４２ フィルドビア
２０１ プリント配線板
２０２ ベース
２０２ａ 表面
２０２ｂ 裏面
２０３、２０４ 配線層
２０５ 絶縁層
２０７ ビア
２０７ａ 開口部
２０８ 第１のめっき層
２０９ フランジ部
２１０ 第２のめっき層
２１１ フランジ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の配線層を積層した多層プリント配線基板に関し、特に、層間で電気的接続をとる複数の接続部を有する多層プリント配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機に代表される携帯機器において、その高機能化・高性能化とともに機器のデザイン性が重要視されつつあり、使い勝手や見栄えを向上させるために筐体形状に曲面を多用した機器が求められる。しかしながら、筐体内に実装される多層プリント配線基板は一般に平坦であるため、多くの曲面から構成される筐体内に効率よく配置することは困難であり、無駄な空間が発生し筐体サイズの大きくなる。その結果、本来求められるデザイン性を損なうこととなる。そこで、無駄な空間をなくし、効率よく筐体内に基板を配置するために筐体の曲面に沿った曲面を有する多層プリント配線基板の実用化が望まれる。
【０００３】
曲面を有するプリント配線基板の製造方法として、平坦な多層プリント配線基板１を、加熱しながら板面が曲面になるように力を加えて成形する方法がある（図１８参照）。単に板面が曲面になるように力を加えると、図１９のように多層プリント配線基板１には曲面外周側で引張り応力１９ａが発生し、かつ、内周側で圧縮応力１９ｂが発生する。基板を曲面に成形するためには発生した応力１９ａ、１９ｂを除去する必要がある。このような応力１９ａ、１９ｂを除去する方法として、熱を加えながら曲面化する方法がある。熱を加えることによって応力１９ａ、１９ｂが時間とともに緩和される。
【０００４】
ところで、多層プリント配線基板の製造方法として、図２０に示すようなビルドアップ多層プリント配線基板の製造方法が開示されている（従来例１；特許文献１参照）。このビルドアップ多層プリント配線基板の製造方法では、絶縁基材１１１の両面に第１配線層１２１ａ、１２１ｂを形成した回路基板１０１を成形し（図２０（Ａ）参照）、当該回路基板１０１の両面に樹脂感光層１３１を成形し（図２０（Ｂ）参照）、パターニング処理により樹脂感光層１３１にビア用孔１３２を成形し（図２０（Ｃ）参照）、ビア用孔１３２内を含む樹脂感光層１３１上の全面にめっきにより導体層１４１およびフィルドビア１４２を成形し（図２０（Ｄ）参照）、導体層１４１をパターニング処理することによって第２配線層１４１ａ、１４１ｂを形成している（図２０（Ｅ）参照）。このようにしてできたビルドアップ多層プリント配線板１００を曲面化する場合は、加熱しながら板面が曲面になるように力を加えて成形することになる。
【０００５】
また、コンフォーマルビア構造を有するプリント配線基板の製造方法として、図２１に示すようなプリント配線板の製造方法が開示されている（従来例２；特許文献２参照）。このプリント配線板の製造方法では、絶縁層２０５の両面に配線層２０３、２０４を成形した後、絶縁層２０５の一方の面に開口して他方の面上の配線層２０３によって閉じられたビア２０７を形成し、ビア２０７及びその周辺に第１のめっき２０８（フランジ部２０９を含む）を施した後、第２のめっき２１０（フランジ部２１１を含む）を施して、絶縁層２０５の両面の配線層２０３、２０４を電気的に接続している（図２１参照）。このようにしてできたプリント配線板を曲面化する場合は、加熱しながら板面が曲面になるように力を加えて成形することになる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６３７２０号公報（［００２１］〜［００２７］、図１）
【特許文献２】特開２００２−２６５１５号公報（［００４２］〜［００６１］、図１〜図１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
プリント配線基板を熱をかけて曲面に成形した場合、ある程度の応力を除去することができるが、小さな曲率での曲面化を求めるほど発生する応力は大きくなるので、応力の完全な除去が難しい。つまり、プリント配線基板を小さな曲率で曲面化した場合、図２２のように多層プリント配線基板１に発生する応力１９の大きさは多層プリント配線基板１の厚さと相関関係があり、厚さ方向の中心Ｃから離れるほど大きくなる。すなわち、プリント配線基板１が厚いほど曲げ難いという性質がある。発生する応力１９が大きいと、プリント配線基板１は無理に伸び縮みさせられるため、ダメージを受けたり、応力が除去しきれずにスプリングバックが発生する。
【０００８】
また、加熱して応力１９ａ、１９ｂを緩和することによる多層プリント配線基板１の伸び／縮みに関しては、多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１、１２における絶縁層の物性が支配的である（図１９参照）。絶縁層に用いられる材料は、絶縁性に加えて耐熱性をも求められるため、加熱による十分な伸び／縮みは期待できない。
【０００９】
そのため、従来の多層プリント配線基板の構成では、所望の形状に成形することができなかったり、成形形状がばらつくなどの問題が発生していた。
【００１０】
本発明の主な課題は、小さな曲率で曲面化しても所望の形状に成形でき、成形形状がばらつかないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ここで、図２３のように多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１、１２間をずらしながら曲面化させることが可能であれば、発生する応力１９を基板構成単位層１１、１２のレベルにまで小さくすることができる。すなわち、基板構成単位層１１、１２間がずれながら変形すると（ずれ方向１９ｃに変形すると）、図２４のように変形に必要な基板の伸び縮みによる応力１９ａ、１９ｂが小さくなるため、図１９、図２２のようにずれがないまま曲面化する場合と比べて曲げ易くなる。
【００１２】
このようにずれをともなう曲面化を可能とするためには、２つの条件がある。第１の条件は、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間の密着状態を保ちつつ、曲面化したときに基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間が基板平面方向（ずれ方向１９ｃ）にずれることである（図２５参照）。第２の条件は、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間にまたがり導電層２ａ、２ｂ間を電気的に接続する層間接続部１４（ビア１６）がずれに追従して変形可能なことである（図２５参照）。
【００１３】
前記第１の条件は、基板構成単位層１１ａ、１１ｂの間に加熱により塑性変形しやすくなる軟化層１３を存在させることによって、加熱中に基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間が微小にずれながら曲面へ変形することが可能となる（図２５参照）。冷却後には軟化層13は再び硬化し、湾曲形状を保つための一役を担う。
【００１４】
しかしながら、前記第２の条件に関して、従来と同様な層間接続部１４（ビア１６）の構造では曲面化は困難といえる。つまり、多層プリント配線基板１内に在る層間接続部１４（ビア１６）の周囲（ビア側面１６ａからビア底面１６ｂにかけて）は基板構成単位層１１ａ、１１ｂと連続して接しているため、ビア１６が楔となり軟化層１３における滑り変形が発生し難い状態にあり、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間がずれようとする挙動を阻害するように作用してしまう（図２５参照）。
【００１５】
また、基板構成単位層１１、１２間のずれが阻害され、十分なずれが起きない場合、多層プリント配線基板１は湾曲面外側で大きく伸び、内側で大きく縮むような基板自身の変形に多くを依存する湾曲変形となる（図１９、図２２参照）。このような湾曲変形では、無理に多層プリント配線基板１を伸び縮みさせるため、多層プリント配線基板１そのものにダメージを与えたり、曲げる際に発生する内部応力１９ａ、１９ｂを除去しきれず、成形後に平坦に戻ろうとして曲率が所望の値より大きくなってしまうというスプリングバックが発生する等、成形性が著しく低下する。
【００１６】
そこで、以上のような問題を解決すべく、以下のように発明した。
【００１７】
本発明の一視点においては、電気絶縁層と導電層からなる基板構成単位層を複数積層した多層プリント配線基板において、前記基板構成単位層間に介在して両側の前記基板構成単位層を接着するとともに、加熱により軟化し、かつ、外力により塑性変形する材料よりなる接着層を有し、前記多層プリント配線基板を加熱しながら曲面化させることにより、前記接着層が軟化して、前記基板構成単位層間が密着性を維持しつつ曲面方向に沿って滑りを伴って変形し、前記多層プリント配線基板を曲面化した状態で加熱状態から常温に戻すことにより、前記接着層が硬化して、前記多層プリント配線基板が曲面形状を維持することが可能なことを特徴とする。
【００１８】
本発明の前記多層プリント配線基板において、基板厚さ方向に隣り合う前記基板構成単位層の前記導電層を電気的に接続するとともに、当該導電層間の前記電気絶縁層と接することなく当該電気絶縁層ないし前記接着層に形成された穴に配設された層間接続部を有し、前記穴内において前記層間接続部の周囲に配されるとともに、前記基板構成単位層間が曲面方向に沿って滑りを伴って変形したときに前記層間接続部の変形を許容する変形領域を有することが好ましい。
【００１９】
本発明の前記多層プリント配線基板において、前記変形領域は、空所であることが好ましい。
【００２０】
本発明の前記多層プリント配線基板において、前記導電層は、前記層間接続部と接する領域内に前記空所に係るガス抜き用の小穴を有することが好ましい。
【００２１】
本発明の前記多層プリント配線基板において、前記小穴内に導電ペーストを有することが好ましい。
【００２２】
本発明の前記多層プリント配線基板において、前記変形領域に充填されるとともに、加熱により軟化し、かつ、外力により塑性変形する材料よりなる充填材を有することが好ましい。
【００２３】
本発明の前記多層プリント配線基板において、前記層間接続部は、１又は複数個の柱状体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、接着層が加熱により軟化して、かつ、層間接続部が自由に変形が可能なため、曲面方向に沿った滑り変形を起こす。その結果、基板内に発生する応力が基板構成単位層毎に分割して低減され、曲面成形性が向上し、安定した曲面基板を得ることができる。さらに、基板の曲面化は塑性変形のため、変形後も形状を保つ効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した（Ａ）部分断面図、（Ｂ）領域Ｒの拡大断面図である。
【００２６】
多層プリント配線基板１は、基板構成単位層１１、１２が接着層１３を介して積層接合されたものである。基板構成単位層１１は、電気絶縁層３上に所定のパターンの導電層２を有する。基板構成単位層１２は、一般的にコア層と呼ばれる部分にあたり、電気絶縁層３の両面に所定のパターンの導電層２を有し、両側の導電層２がスルーホールを介して接続されている。基板構成単位層１１は、基板構成単位層１２を中心に上下両側に順次複数回積層されている。基板構成単位層１２より上側に配された基板構成単位層１１は、電気絶縁層３よりも導電層２を上側にして配されている。基板構成単位層１２より下側に配された基板構成単位層１１は、電気絶縁層３よりも導電層２を下側にして配されている。基板構成単位層１１、１２の導電層２間には、両導電層２を電気的に接続する層間接続部１４を有する。層間接続部１４は、図１（Ａ）では上から導電層２の１層目−２層目間、２層目−３層目間、４層目−５層目間、５層目−６層目間に配されている。導電層２の３層目−４層目間は、スルーホールを介して接続されている。層間接続部１４は、電気絶縁層３と接することなく電気絶縁層３ないし接着層１３に形成された穴内に形成されている。当該穴内において層間接続部１４の周囲に、基板構成単位層１１、１２間が曲面方向に沿って滑りを伴って変形したときに層間接続部１４の変形を許容する変形領域１４ｃを有する。変形領域１４ｃは、空所（空間）となっている。層間接続部１４は、基板構成単位層１１を一層積層する都度所望の複数箇所に形成される。
【００２７】
導電層２及び層間接続部１４には、導電体が用いられ、例えば、銅、金、銀、ニッケル、アルミ等の金属を用いることができる。電気絶縁層３には、電気的絶縁性を有する材料が用いられ、例えば、エポキシ系樹脂、ポリイミド、液晶ポリマー等の絶縁樹脂を用いることができる。接着層１３は、基板構成単位層１１、１２間に介在して両側の基板構成単位層１１、１２を接着する。接着層１３には、硬化後に加熱により軟化する絶縁性の接着剤が用いられ、例えば、エポキシ系などの接着剤を用いることができる。接着層１３は、加熱状態から常温に戻すことにより硬化する。
【００２８】
次に、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の製造方法について図面を用いて説明する。図２〜図４は、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した工程断面図である。図５は、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板を曲面化した状態の構成を模式的に示した断面図である。なお、図２〜図４は、図１（Ｂ）に対応する部分の製造方法であり、基板構成単位層１１ａ上に基板構成単位層１１ｂを積層する場合の製造方法である。また、図２は下側の基板構成単位層１１ａの製造方法であり、図３は上側の基板構成単位層１１ｂの製造方法であり、図４は基板構成単位層１１ａと基板構成単位層１１ｂの組合せの製造方法である。また、図２（Ｄ）と図３（Ｃ）では平面図を合わせて示している。また、図５では多層プリント配線基板の構成を簡略化している。
【００２９】
まず、電気絶縁層３ａ上に導電層２ａが成形されている基板構成単位層１１ａを用意する（図２（Ａ）参照）。ここでは、電気絶縁層３ａには、厚さ０．０２５ｍｍのポリイミド系の材料を用いている。導電層２ａの形成では、電気絶縁層３ａ上に銅箔を接着後、銅箔のエッチングで所望の配線パタ−ンの導電層２ａを形成している。導電層２ａの厚さは、０．００９５ｍｍ程度としている。
【００３０】
次に、導電層２ａを含む電気絶縁層３ａ上の全面をフォトレジスト１８で覆い、層間接続部（図２（Ｃ）の１４）を形成しようとする箇所に露光現像を行うことで、フォトレジスト１８に開口部１８ａを形成する（図２（Ｂ）参照）。
【００３１】
次に、無電解めっきを施すことで、開口部１８ａに層間接続部１４を形成する（図２（Ｃ）参照）。
【００３２】
その後、フォトレジスト（図２（Ｃ）の１８）を除去することで、層間接続部１４を有する基板構成単位層１１ａを得る（図２（Ｄ）参照）。ここでは、層間接続部１４を円柱状としており、直径０．０５８ｍｍ、高さ０．０４４ｍｍで形成している。
【００３３】
図２（Ｄ）の基板構成単位層１１ａの作製と別に、基板構成単位層１１ａ上に積層される基板構成単位層１１ｂとして、まず、電気絶縁層３ｂ上に所望の配線パターンの導電層２ｂが形成された基板構成単位層１１ｂを用意する（図３（Ａ）参照）。ここで、導電層２ｂには、層間接続部（図２（Ｄ）の１４）と積層時に対面する位置に層間接続部（図２（Ｄ）の１４）の断面より小さな断面の小穴１４ｂが設けられている。小穴１４ｂの直径はφ０．０３ｍｍとしている。小穴１４ｂは、基板構成単位層（図２（Ｄ）の１１ａ）を積層したときに層間接続部（図２（Ｄ）の１４）の断面領域内に位置するように設ける。
【００３４】
次に、層間接続部１４と接合する位置に電気絶縁層３ｂ側からレーザ加工により穴１４ａを形成する（図３（Ｂ）参照）。ここで、穴１４ａは導電層２ｂを貫通しておらず、導電層２ｂは電気絶縁層３ｂ側の表面が露出した状態である。穴１４ａは、基板構成単位層（図２（Ｄ）の１１ａ）と積層した際に、側壁が層間接続部（図２（Ｄ）の１４）と接することがないような大きさと位置で設けられる。ここでは、穴１４ａは、直径をφ０．１ｍｍとし、基板構成単位層（図２（Ｄ）の１１ａ）を積層したときの層間接続部（図２（Ｄ）の１４）の中心と合致するように設けられている。
【００３５】
その後、基板構成単位層１１ｂにおける基板構成単位層（図２（Ｄ）の１１ａ）との接合面に接着層１３を印刷塗布する（図３（Ｃ）参照）。ここでは、接着層１３はエポキシ系接着剤を用いている。接合時の接着層１３のはみ出し（図４（Ｂ）の接着層はみ出し部１３ｂ）を考慮して、穴１４ａから０．０８ｍｍ程度の周囲には印刷しないようにする。なお、接合後の接着層１３の厚みは最薄部で０．０１ｍｍ程度であるが、層厚及びはみ出し量は接着層１３の粘度、塗布量、塗布範囲および加圧加熱条件で制御が可能である。
【００３６】
図２（Ｄ）のような基板構成単位層１１ａが作製され、かつ、図３（Ｃ）のような基板構成単位層１１ｂが作製されると、基板構成単位層１１ａ上の層間接続部１４が基板構成単位層１１ｂの穴（図３（Ｃ）の１４ａ）に挿入されるようにして、基板構成単位層１１ａ上に基板構成単位層１１ｂを積層し、この状態で加圧加熱治具２０にセットし、治具２０によって加圧加熱する（図４（Ａ）参照）。これにより、基板構成単位層１１ｂは、接着層１３を介して基板構成単位層１１ａに接合される。このとき、加熱によって接着層１３からガスが発生するが、加圧加熱治具２０には、小穴１４ｂよりガス抜きができるように、ガス抜き穴２０ａが設けられている。この段階で、小穴１４ｂ周辺で導電層２ｂと層間接続部１４との密着が得られない状態となる場合は、加圧加熱治具２１にセットし、加熱工程後に再度加圧して密着させればよい（図４（Ｃ）参照）。
【００３７】
その後、小穴（図４（Ａ）の１４ｂ）の位置に導電ペースト１４ｄを塗布する（図４（Ｄ）参照）。導電ペースト１４ｄによって導電層２ｂと層間接続部１４との電気的接続を十分に確保することができる。
【００３８】
なお、密閉された空間である変形領域１４ｃは、次の積層工程における加熱工程を経る際に膨張するが、新たに接着層１３からのガスが発生せず、発生したとしても限られた膨張量であり、電気的接続等に不具合は発生していない。
【００３９】
図１の基板構成単位層１１と基板構成単位層１２の積層についても、以上の製造工程と同様な製造工程で行うことができる。また、基板構成単位層１１上にさらに基板構成単位層１１を順次積層する場合についても、以上の製造工程と同様な製造工程で行うことができる。そして、基板構成単位層１１、１２を組み合わせた積層体ができた後、基板構成単位層１１の導電層２の表面のうちパッドとなる部分を除く基板構成単位層１１の表面にソルダレジスト１７を形成することで、図１（Ａ）のような多層プリント配線基板１を得ることができる。なお、多層プリント配線基板１を構成する全基板構成単位層１１、１２間を貫く電気的接続（スルーホール）に関しても同構造を積み重ねることにより得ることができる。
【００４０】
こうして得られた多層プリント配線基板（図１（Ａ）の１）を、図１８のように加熱をしながら所望の曲率となるように外力を加えて曲面化する。このとき、多層プリント配線基板１に曲げ力が加わっていることから、図１９のように曲面外側では伸びようとする応力１９ａが発生し、かつ、曲面内側では縮もうとする応力１９ｂが発生するが、加熱により図１（Ａ）における接着層１３が軟化して、多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間をずらしながら曲面化させることが可能となり、応力（図２２の１９）が基板構成単位層１１毎に低減され（図２３の１９）、容易に曲面化が可能となる。よって、図５のように多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間が曲面方向に沿って滑りを伴って曲面へと変形させることができる。その後、多層プリント配線基板１を曲面化したまま加熱状態から常温に戻すことにより、接着層１３が硬化して、多層プリント配線基板１が曲面形状を維持する。
【００４１】
次に、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板を曲面化したときの作用について図面を用いて説明する。図６は、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の基板構成単位層間を平面方向にずらした状態の構成を模式的に示した断面図である。
【００４２】
平坦な多層プリント配線基板１に熱を加えながら所望の曲率に曲げ、一定時間保持することによって、曲げによって基板内部に発生した応力（図１９の１９ａ、１９ｂ、図２２の１９）が除去（アニール）され、曲面へと形成される。基板構成単位層１１、１２間にある接着層（軟化層）１３の軟化温度は、基板構成単位層１１、１２を構成する電気絶縁層（図１の３）、導電層（図１の２）の軟化温度に比べて低く設定することによって、接着層１３は応力が除去されるよりも早い段階で塑性変形することが可能となる。この時点で基板構成単位層１１、１２間は、図２３、図２４のようにずれを伴う曲面化が可能となる前記第１の条件が満たされる。基板構成単位層１１、１２間がずれを伴わない湾曲変形（図１９、図２２参照）に比べ、ずれを伴う湾曲変形（図２３、図２４参照）は変形し易いため、ずれを伴う湾曲変形（図２３、図２４参照）が可能な場合、多層プリント配線基板１はずれを伴う湾曲変形をしようとする。
【００４３】
また、多層プリント配線基板１を湾曲させた際に発生する応力（図２２の１９）は湾曲させる対象の厚さ方向の中心（図２２のＣ）から離れるほど大きくなるため、ずれを伴わない湾曲変形の場合（図２２参照）、多層プリント配線基板１の全厚さに対して応力（図２２の１９）が発生するのに対して、ずれを伴う湾曲変形の場合（図２３参照）では基板構成単位層（図２３の１１、１２）毎に応力（図２３の１９）が分散するため、発生する応力（図２３の１９）が小さくなる。応力が小さいということは、すなわち伸び縮みに係る応力（図２４の１９ａ、１９ｂ）が小さいということであり、曲がり易いということである。したがって、ずれを伴う湾曲変形が可能な場合、基板構成単位層（図２４の１１、１２）間がずれを伴う変形挙動を示す。
【００４４】
また、実施形態１では、ずれを伴う湾曲変形を可能とする前記第２の条件を満たすことができる。すなわち、図６のように、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間を電気的に接続する層間接続部１４は、電気絶縁層３ｂに接していないために電気絶縁層３ｂに拘束されることなく基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間の平面方向のずれに追従して容易に変形することができる。したがって、ずれを伴う湾曲変形が可能となり、曲面化による多層プリント配線基板１の伸び縮みに係る応力が抑制され、多層プリント配線基板１へのダメージが軽減されるとともに、成形性を向上させることができる。
【００４５】
次に、本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板を曲面化したときの相対滑り段差量について説明する。
【００４６】
図５のように多層プリント配線基板１を、例えば、基板長Ｌ７０ｍｍ、絶縁層厚ｔ０．０２５ｍｍの基板をＬ７０ｍｍの方向で曲率半径Ｒ６０ｍｍの曲面に成形した場合、曲面成形時に滑り変形が最大で発生したものとすると、基板構成単位層１１間の相対滑り段差量３０は基板端（最大）で０．０１５ｍｍである。変形領域１４ｃの幅（層間接続部１４と電気絶縁層３の間隔）は、曲面化前で０．０２１ｍｍである。よって、曲面成形時に０．０１５ｍｍの滑り変形が発生しても、層間接続部１４は電気絶縁層３に接することがないため、滑りを阻害することなく基板内部に発生する応力を低減することが可能となる。その結果、曲面成形性が向上し、安定した曲面基板を得ることができる。
【００４７】
なお、相対滑り段差量３０に対して変形領域１４ｃの幅が狭い場合であっても変形領域１４ｃの幅分の滑り変形は可能なため、従来のビア構造と比較して有利な効果を得ることができる。また、基板端に発生し得る相対滑り段差量３０を予め予測し、各基板構成単位層１１の長さを変えることにより曲面成形後の基板端部に発生する段差を抑制することもできる。
【００４８】
実施形態１によれば、接着層１３が軟化することと、層間接続部１４は滑り変形方向に変形が可能であることから（図６参照）、基板構成単位層１１間は曲面方向に滑り変形が可能となる（図５参照）。滑り変形が起きることによって発生する応力１９が基板構成単位層１１レベルまで低減される（図２３参照）。よって、応力の除去が促進され、その結果、曲面への成形性を向上させることができる。
【００４９】
（実施形態２）
本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板について図面を用いて説明する。図７は、本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【００５０】
実施形態２に係る多層プリント配線基板１は、実施形態１の変形領域（図１（Ｂ）の１４ｃ）に充填材１５を充填したものである。その他の構成は、実施形態１と同様である。充填材１５は、低軟化点の絶縁材料であり、例えば、エポキシ系の充填材料を用いることができる。
【００５１】
次に、本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の製造方法について図面を用いて説明する。図８〜図１０は、本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した工程断面図である。なお、図８は下側の基板構成単位層１１ａの製造方法であり、図９は上側の基板構成単位層１１ｂの一部の製造方法であり、図１０は基板構成単位層１１ａと基板構成単位層１１ｂの組合せの製造方法である。また、図８（Ｄ）では平面図を合わせて示している。
【００５２】
まず、電気絶縁層３ａ上に導電層２ａが成形されている基板構成単位層１１ａを用意し（図８（Ａ）参照）、その後、導電層２ａを含む電気絶縁層３ａ上の全面をフォトレジスト１８で覆い、層間接続部（図８（Ｃ）の１４）を形成しようとする箇所に露光現像を行うことで、フォトレジスト１８に開口部１８ａを形成し（図８（Ｂ）参照）、その後、無電解めっきを施すことで、開口部１８ａに層間接続部１４を形成し（図８（Ｃ）参照）、その後、フォトレジスト（図８（Ｃ）の１８）を除去することで、層間接続部１４を有する基板構成単位層１１ａを得る（図２（Ｄ）参照）。ここでの製造工程は、実施形態１（図２参照）と同様である。
【００５３】
図８（Ｄ）の基板構成単位層１１ａの作製と別に、基板構成単位層１１ａ上に積層される基板構成単位層１１ｂの一部として、まず、電気絶縁層３ｂを用意する（図９（Ａ）参照）。
【００５４】
次に、電気絶縁層３ｂにおける層間接続部（図８（Ｄ）の１４）と積層時に対面する位置にレーザ加工により穴１４ａを形成する（図９（Ｂ）参照）。ここで、穴１４ａは、基板構成単位層（図８（Ｄ）の１１ａ）と積層した際に、側壁が層間接続部１４と接することはないような大きさと位置で設けられる。ここでは、穴１４ａはφ０．１ｍｍとしており、積層したときの層間接続部１４の中心と合致する。
【００５５】
その後、電気絶縁層３ｂの基板構成単位層（図８（Ｄ）の１１ａ）との接合面に接着層１３を塗布する（図９（Ｃ）参照）。ここでは、接着層１３はエポキシ系接着剤を用いている。接合時の接着層１３のはみ出し（図１０（Ｂ）の接着層はみ出し部１３ｂ）を抑制する場合は穴１４ａから０．０８ｍｍ程度の周囲には印刷しないようにする。なお、接着層１３は曲面成形のための加熱温度で軟化するので、積極的に接着層はみ出し部１３ｂを発生させて充填材１５とすることも可能である。また、接合後の接着層１３の厚さは最薄部で０．０１ｍｍ程度であるが、層厚及びはみ出し量は接着層１３の粘度、塗布量、塗布範囲および加圧加熱条件で制御が可能である。
【００５６】
図８（Ｄ）のような基板構成単位層１１ａが作製され、かつ、図９（Ｃ）のような基板構成単位層（図１０（Ｄ）の１１ｂ）の一部が作製されると、基板構成単位層１１ａ上の層間接続部１４が電気絶縁層３ｂの穴（図９（Ｃ）の１４ａ）に挿入されるようにして、基板構成単位層１１ａ上に電気絶縁層３ｂを積層し、この状態で加圧加熱治具２０にセットし、治具２０によって加圧加熱する（図１０（Ａ）参照）。これにより、電気絶縁層３ｂは、接着層１３を介して基板構成単位層１１ａに接合される。このとき、加熱によって接着層１３からガスが発生するが、ガス抜きができるように加圧加熱治具２０にはガス抜き穴２０ａが設けられている。
【００５７】
次に、変形領域１４ｃに充填材１５を充填する（図１０（Ｃ）参照）。ここで、充填材１５は、曲面化の際に加熱で軟化する材料（例えば、エポキシ系）を用いている。なお、接着層１３が低軟化点材料であれば、接着層１３を充填材１５として使用することも可能である。充填材１５は、スキージによって変形領域１４ｃに埋め込み、硬化させて充填している。スキージにより充填すると電気絶縁層３ｂ上には充填材１５の皮膜が形成されるため、電気絶縁層３ｂ上の充填材１５の皮膜を研磨して除去する。
【００５８】
次に、層間接続部１４、充填材１５を含む電気絶縁層３ｂ上にフォトレジスト（図示せず）を塗布した後、所望のパターンに露光現像して、フォトレジスト（図示せず）に開口部（図示せず）を形成し、無電解めっきを施すことにより、開口部（図示せず）から露出した層間接続部１４、充填材１５、電気絶縁層３ｂ上に導電層２ｂを形成し、その後、フォトレジスト（図示せず）を除去する（図１０（Ｄ）参照）。これにより、層間接続部１４の周囲の変形領域に充填材１５が充填された多層プリント配線基板１が得られる。変形領域（図１０（Ａ）の１４ｃ）は充填材１５で満たされているため、基板平滑度が得られ、次工程における積層精度が向上する。そして、基板構成単位層１１ａ、１１ｂを組み合わせた積層体ができた後、基板構成単位層１１ｂの導電層２ｂの表面のうちパッドとなる部分を除く基板構成単位層１１ｂの表面にソルダレジスト１７を形成することで、図７のような多層プリント配線基板１を得ることができる。
【００５９】
なお、多層プリント配線基板１を構成する全基板構成単位層１１間を貫く電気的接続（スルーホール）に関しても同構造を積み重ねることにより得ることができる。
【００６０】
こうして得られた多層プリント配線基板１を、図１８のように加熱をしながら所望の曲率となるように外力を加えて曲面化する。このとき、多層プリント配線基板１に曲げ力が加わっていることから、図１９のように曲面外側では伸びようとする応力１９ａが発生し、かつ、曲面内側では縮もうとする応力１９ｂが発生するが、加熱により図７における接着層１３及び充填材１５が軟化して、多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間をずらしながら曲面化させることが可能となり、応力（図２２の１９）が基板構成単位層１１毎に低減され（図２３の１９参照）、容易に曲面化が可能となる。よって、図５のように多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間をずらしながら曲面化させることができる。
【００６１】
実施形態２によれば、実施形態１と同様な効果を奏するとともに、接着層１３及び充填材１５が軟化することにより、層間接続部１４が滑り変形方向（ずれ方向１９ｃ）に変形が可能であることから（図１１参照）、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間は曲面（滑り）方向に滑り変形が可能となる。滑り変形が起きることによって、発生する応力（図２２の１９）が基板構成単位層レベルの応力（図２３の１９）まで低減される。よって、応力の除去が促進され、その結果、曲面への成形性の向上を得られる。
【００６２】
（実施形態３）
本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板について図面を用いて説明する。図１２は、本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【００６３】
実施形態３に係る多層プリント配線基板１は、実施形態１の層間接続部１４を複数本にしたものである。その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００６４】
次に、本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の製造方法について図面を用いて説明する。図１３〜図１５は、本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した工程断面図である。なお、図１３は下側の基板構成単位層１１ａの製造方法であり、図１４は上側の基板構成単位層１１ｂの製造方法であり、図１５は基板構成単位層１１ａと基板構成単位層１１ｂの組合せの製造方法である。また、図１３（Ｄ）と図１４（Ｃ）では平面図を合わせて示している。
【００６５】
まず、電気絶縁層３ａ上に導電層２ａが成形されている構成単位層１１ａを用意し（図１３（Ａ）参照）、その後、導電層２ａを含む電気絶縁層３ａ上の全面にフォトレジスト１８で覆い、層間接続部（図１３（Ｃ）の１４）を形成しようとする箇所に露光現像を行うことで、フォトレジスト１８に開口部１８ａを形成する（図１３（Ｂ）参照）。ここでは、簡易的な表現として２つの開口部１８ａを設けている。
【００６６】
次に、無電解めっきを施すことで、開口部１８ａに層間接続部１４を形成する（図１３（Ｃ）参照）。
【００６７】
その後、フォトレジスト（図１３（Ｃ）の１８）を除去することで、複数の層間接続部１４を有する基板構成単位層１１ａを得る（図１３（Ｄ）参照）。ここでは、層間接続部１４を円柱状としており、２つ設けている。層間接続部１４の直径は０．０２ｍｍ、高さは０．０４４ｍｍで形成している。
【００６８】
図１３（Ｄ）の基板構成単位層１１ａの作製と別に、基板構成単位層１１ａ上に積層される基板構成単位層１１ｂとして、まず、電気絶縁層３ｂ上に所望の配線パターンの導電層２ｂが形成された基板構成単位層１１ｂを用意する（図１４（Ａ）参照）。導電層２ｂには、積層時に層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）と対面する位置に、当該層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）の断面より小さな断面の小穴１４ｂが、層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）と同数設けられている。小穴１４ｂは、基板構成単位層（図１３（Ｄ）の１１ａ）と積層したときに複数の層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）とは一対一で対面し、層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）の断面領域内に位置するように設けられる。ここでは、小穴１４ｂをφ０．０１ｍｍとし、各々の中心は、層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）の各々の中心と合致するように設けられている。
【００６９】
次に、層間接続部１４と接合する位置に電気絶縁層３ｂ側からレーザ加工により穴１４ａを形成する（図１４（Ｂ）参照）。ここで、穴１４ａは導電層２ｂを貫通しておらず、導電層２ｂは電気絶縁層３ｂ側の表面が露出した状態である。穴１４ａは、基板構成単位層（図１３（Ｄ）の１１ａ）と積層した際に、側壁が層間接続部（図１３（Ｄ）の１４）と接することがないような大きさと位置で設けられる。ここでは、穴１４ａの直径を０．１ｍｍとしている。
【００７０】
その後、基板構成単位層１１ｂにおける基板構成単位層（図２（Ｄ）の１１ａ）との接合面に接着層１３を印刷塗布する（図１４（Ｃ）参照）。ここでは、接着層１３はエポキシ系接着剤を用いている。接合時の接着層１３のはみ出し（図１５（Ｂ）の接着層はみ出し部１３ｂ）を考慮して、穴１４ａから０．０８ｍｍ程度の周囲には印刷しないようにする。なお、接着層１３は、曲面化の際、加熱により軟化するので、接着層はみ出し部１３ｂは許容できるものであり、実施形態２に示すように充填材（図７の１５）で満たすこともできる。また、接合後の接着層１３の厚みは最薄部で０．０１ｍｍ程度であるが、層厚及びはみ出し量は接着層１３の粘度、塗布量、塗布範囲および加圧加熱条件で制御が可能である。
【００７１】
図１３（Ｄ）のような基板構成単位層１１ａが作製され、かつ、図１４（Ｃ）のような基板構成単位層１１ｂが作製されると、基板構成単位層１１ａ上の各層間接続部１４が基板構成単位層１１ｂの穴（図１４（Ｃ）の１４ａ）に挿入されるようにして、基板構成単位層１１ａ上に基板構成単位層１１ｂを積層し、この状態で加圧加熱治具２０にセットし、治具２０によって加圧加熱する（図１５（Ａ）参照）。これにより、基板構成単位層１１ｂは、接着層１３を介して基板構成単位層１１ａに接合される。このとき、加熱によって接着層１３からガスが発生するが、加圧加熱治具２０には、小穴１４ｂよりガス抜きができるように、ガス抜き穴２０ａが設けられている。この段階で、小穴１４ｂ周辺で導電層２ｂと層間接続部１４との密着が得られない状態となる場合は、加圧加熱治具２１にセットし、加熱工程後に再度加圧して密着させればよい（図１５（Ｃ）参照）。
【００７２】
その後、小穴（図１５（Ａ）の１４ｂ）の位置に導電ペースト１４ｄを塗布する（図１５（Ｄ）参照）。導電ペースト１４ｄによって導電層２ｂと層間接続部１４との電気的接続を十分に確保することができる。そして、基板構成単位層１１ａ、１１ｂを組み合わせた積層体ができた後、基板構成単位層１１ｂの導電層２ｂの表面のうちパッドとなる部分を除く基板構成単位層１１ｂの表面にソルダレジスト１７を形成することで、図１２のような多層プリント配線基板１を得ることができる。
【００７３】
なお、密閉された空間である変形領域１４ｃは、次の積層工程における加熱工程を経る際に膨張するが、新たに接着層１３からのガスが発生せず、発生したとしても限られた膨張量であり、電気的接続等に不具合は発生していない。
【００７４】
また、多層プリント配線基板１を構成する全基板構成単位層１１間を貫く電気的接続（スルーホール）に関しても同構造を積み重ねることにより得ることができる。
【００７５】
こうして得られた多層プリント配線基板１を、図１８のように加熱をしながら所望の曲率となるように外力を加えて曲面化する。このとき、多層プリント配線基板１に曲げ力が加わっていることから、図１９のように曲面外側では伸びようとする応力１９ａが発生し、かつ、曲面内側では縮もうとする応力１９ｂが発生するが、加熱により図１２における接着層１３が軟化して、多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間をずらしながら曲面化させることが可能となり、応力（図２２の１９）が基板構成単位層１１毎に低減され（図２３の１９参照）、容易に曲面化が可能となる。よって、図５のように多層プリント配線基板１を構成する基板構成単位層１１間をずらしながら曲面化させることができる。
【００７６】
実施形態３によれば、実施形態１と同様な効果を奏するとともに、接着層１３が軟化し、かつ、層間接続部１４は滑り変形方向（ずれ方向１９ｃ）に変形が可能であることから（図１６参照）、基板構成単位層１１ａ、１１ｂ間は曲面方向に滑り変形が可能となる。また、層間接続部１４を複数に分割することにより、複数の層間接続部１４の断面積の総和と同じ断面積を持つ１つの層間接続部（図１（Ａ）の１４）に比べ、断面２次モーメントが小さくなることから、変形領域１４ｃにおける変形が容易となる（図１６参照）。滑り変形が起きることによって、発生する応力（図２２の１９）が基板構成単位層レベルの応力（図２３の１９）まで低減される。よって、応力の除去が促進され、その結果、曲面への成形性の向上を得られる。
【００７７】
（実施形態４）
本発明の実施形態４に係る多層プリント配線基板について図面を用いて説明する。図１７は、本発明の実施形態４に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した部分断面図であり、（Ａ）元太先細型の層間接続部、（Ｂ）元細先太型の層間接続部、（Ｃ）元細中太先細型の層間接続部、（Ｄ）元太中細先太型の層間接続部である。
【００７８】
実施形態４に係る多層プリント配線基板１は、実施形態１の層間接続部１４の形状を変更したものである。その他の構成は、実施形態１と同様である。図１７（Ａ）では、層間接続部１４は、元側の導電層２ａ側が太く、先側の導電層２ｂが細くなっている。図１７（Ｂ）では、層間接続部１４は、元側の導電層２ａ側が細く、先側の導電層２ｂが太くなっている。図１７（Ｃ）では、層間接続部１４は、元側の導電層２ａ側が細く、中間が太く、先側の導電層２ｂが細くなっている。図１７（Ｄ）では、層間接続部１４は、元側の導電層２ａ側が太く、中間が細く、先側の導電層２ｂが太くなっている。層間接続部１４はその他の形状になることもあるが、層間接続部１４の周囲に変形領域１４ｃが設けられていれば、実施形態１の効果とほぼ同等の効果が得られる。また、変形領域１４ｃに実施形態２のような充填材（図７の１５）を充填しても、実施形態２と同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した（Ａ）部分断面図、（Ｂ）領域Ｒの拡大断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第１の工程断面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第２の工程断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第３の工程断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板を曲面化した状態の構成を模式的に示した断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る多層プリント配線基板の基板構成単位層間を平面方向にずらした状態の構成を模式的に示した断面図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第１の工程断面図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第２の工程断面図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第３の工程断面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る多層プリント配線基板の基板構成単位層間を平面方向にずらした状態の構成を模式的に示した断面図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【図１３】本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第１の工程断面図である。
【図１４】本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第２の工程断面図である。
【図１５】本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の製造方法の一例を模式的に示した第３の工程断面図である。
【図１６】本発明の実施形態３に係る多層プリント配線基板の基板構成単位層間を平面方向にずらした状態の構成を模式的に示した断面図である。
【図１７】本発明の実施形態４に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した部分断面図であり、（Ａ）元太先細型の層間接続部、（Ｂ）元細先太型の層間接続部、（Ｃ）元細中太先細型の層間接続部、（Ｄ）元太中細先太型の層間接続部である。
【図１８】平坦な多層プリント配線基板を曲面化する方法の概念図である。
【図１９】多層プリント配線基板を曲面化したときに発生する応力を説明するための模式図である。
【図２０】従来例１に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【図２１】従来例２に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【図２２】多層プリント配線基板に発生する応力の大きさと厚さの相関関係を説明するための模式図である。
【図２３】多層プリント配線基板を構成する基板構成単位層間をずらしながら曲面化させたときの発生する応力の大きさと厚さの相関関係を説明するための模式図である。
【図２４】多層プリント配線基板を構成する基板構成単位層間をずらしながら曲面化させたときの発生する応力の大きさとずれ方向を説明するための模式図である。
【図２５】比較例に係る多層プリント配線基板の構成を模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１ 多層プリント配線基板
２、２ａ、２ｂ 導電層
３、３ａ、３ｂ 電気絶縁層
１１、１１ａ、１１ｂ、１２ 基板構成単位層
１３ 接着層（軟化層）
１３ｂ 接着層はみ出し部
１４ 層間接続部
１４ａ 穴
１４ｂ 小穴
１４ｃ 変形領域
１４ｄ 導電ペースト
１５ 充填材
１６ ビア
１６ａ ビア側面
１６ｂ ビア底面
１７ ソルダレジスト
１８ フォトレジスト
１８ａ 開口部
１９ 応力
１９ａ 引張り応力
１９ｂ 圧縮応力
１９ｃ ずれ方向（滑り方向）
２０ 加圧加熱治具
２０ａ ガス抜き穴
２１ 加圧加熱治具
３０ 相対滑り段差量
１００ ビルドアップ多層プリント配線板
１０１ 回路基板
１１１ 絶縁基材
１２１ａ、１２１ｂ 第１配線層
１３１ 樹脂感光層
１３２ ビア用孔
１４１ 導体層
１４１ａ、１４１ｂ 第２配線層
１４２ フィルドビア
２０１ プリント配線板
２０２ ベース
２０２ａ 表面
２０２ｂ 裏面
２０３、２０４ 配線層
２０５ 絶縁層
２０７ ビア
２０７ａ 開口部
２０８ 第１のめっき層
２０９ フランジ部
２１０ 第２のめっき層
２１１ フランジ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁層と導電層からなる基板構成単位層を複数積層した多層プリント配線基板において、
前記基板構成単位層間に介在して両側の前記基板構成単位層を接着するとともに、加熱により軟化し、かつ、外力により塑性変形する材料よりなる接着層を有し、
前記多層プリント配線基板を加熱しながら曲面化させることにより、前記接着層が軟化して、前記基板構成単位層間が密着性を維持しつつ曲面方向に沿って滑りを伴って変形し、
前記多層プリント配線基板を曲面化した状態で加熱状態から常温に戻すことにより、前記接着層が硬化して、前記多層プリント配線基板が曲面形状を維持することが可能なことを特徴とする多層プリント配線基板。
【請求項２】
基板厚さ方向に隣り合う前記基板構成単位層の前記導電層を電気的に接続するとともに、当該導電層間の前記電気絶縁層と接することなく当該電気絶縁層ないし前記接着層に形成された穴に配設された層間接続部を有し、
前記穴内において前記層間接続部の周囲に配されるとともに、前記基板構成単位層間が曲面方向に沿って滑りを伴って変形したときに前記層間接続部の変形を許容する変形領域を有することを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線基板。
【請求項３】
前記変形領域は、空所であることを特徴とする請求項２記載の多層プリント配線基板。
【請求項４】
前記導電層は、前記層間接続部と接する領域内に前記空所に係るガス抜き用の小穴を有することを特徴とする請求項３記載の多層プリント配線基板。
【請求項５】
前記小穴内に導電ペーストを有することを特徴とする請求項４記載の多層プリント配線基板。
【請求項６】
前記変形領域に充填されるとともに、加熱により軟化し、かつ、外力により塑性変形する材料よりなる充填材を有することを特徴とする請求項２記載の多層プリント配線基板。
【請求項７】
前記層間接続部は、１又は複数個の柱状体であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一に記載の多層プリント配線基板。
【請求項１】
電気絶縁層と導電層からなる基板構成単位層を複数積層した多層プリント配線基板において、
前記基板構成単位層間に介在して両側の前記基板構成単位層を接着するとともに、加熱により軟化し、かつ、外力により塑性変形する材料よりなる接着層を有し、
前記多層プリント配線基板を加熱しながら曲面化させることにより、前記接着層が軟化して、前記基板構成単位層間が密着性を維持しつつ曲面方向に沿って滑りを伴って変形し、
前記多層プリント配線基板を曲面化した状態で加熱状態から常温に戻すことにより、前記接着層が硬化して、前記多層プリント配線基板が曲面形状を維持することが可能なことを特徴とする多層プリント配線基板。
【請求項２】
基板厚さ方向に隣り合う前記基板構成単位層の前記導電層を電気的に接続するとともに、当該導電層間の前記電気絶縁層と接することなく当該電気絶縁層ないし前記接着層に形成された穴に配設された層間接続部を有し、
前記穴内において前記層間接続部の周囲に配されるとともに、前記基板構成単位層間が曲面方向に沿って滑りを伴って変形したときに前記層間接続部の変形を許容する変形領域を有することを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線基板。
【請求項３】
前記変形領域は、空所であることを特徴とする請求項２記載の多層プリント配線基板。
【請求項４】
前記導電層は、前記層間接続部と接する領域内に前記空所に係るガス抜き用の小穴を有することを特徴とする請求項３記載の多層プリント配線基板。
【請求項５】
前記小穴内に導電ペーストを有することを特徴とする請求項４記載の多層プリント配線基板。
【請求項６】
前記変形領域に充填されるとともに、加熱により軟化し、かつ、外力により塑性変形する材料よりなる充填材を有することを特徴とする請求項２記載の多層プリント配線基板。
【請求項７】
前記層間接続部は、１又は複数個の柱状体であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一に記載の多層プリント配線基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００８−１９８９３８（Ｐ２００８−１９８９３８Ａ）
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３５１２２（Ｐ２００７−３５１２２）
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]