JP2006100703A - リジッド−フレキシブル基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な工程で、材料歩留まりよく、かつ良品率が高く、リジッド−フレキシブル接続部の密着強度の高いリジッド−フレキシブル基板の製造方法を提供する。
【解決手段】 接続領域に垂直配線部を形成したリジッド基板と端部に接続端子を形成したフレキシブル基板を別個に作成する。リジッド基板の接続領域をフレキシブル基板の厚さよりも深く座繰って段部を形成する。この段部の垂直配線部にフレキシブル基板の接続端子を接続する。段部上のフレキシブル基板と段部を有するリジッド基板の上面を同一平面として覆うように他のリジッド基板を積層する。
【選択図】図１４

Description

本発明はリジッド−フレキシブル基板の製造方法に係り、特に複数枚のリジッド基板がフレキシブル基板を介して、前記フレキシブル基板の主面が、リジッド基板の主面と等高又はリジッド基板の主面よりも低くなるように接続されたリジッド−フレキシブル基板の製造方法に関する。

一般に、筺体内の屈曲部に跨ってリジッド基板を配設する場合には、リジッド基板を複数枚に分割し、分割されたリジッド基板間を、コネクタやフレキシブル基板で接続することが行われている。

しかし、コネクタやフレキシブル基板でリジッド基板間を接続すると、コネクタやフレキシブル基板の厚さ分だけ高さが高くなって機器の薄型化の障害となるし、リジッド基板間を接続した後では複数個の基板に同時に処理や加工を施すことができなくなるため生産性が低くなる。

このため、等厚の複数枚のリジッド基板をフレキシブル基板で両基板面が等高又はフレキシブル基板の主面がリジッド基板の主面よりも低くなるように接続したリジッド−フレキシブル基板が用いられる。

このようなリジッド−フレキシブル基板を、例えば特開平７−８６７４９号に開示された方法、すなわち、電解銅箔のような導電性金属板に突設された硬化された導電組成物からなる円錐状の導体バンプを、熱融性の合成樹脂系シートを介して他の導電性金属板と対向させ、加熱加圧により一体化して両面基板とする方法で作成すると、次のような多くの工程が必要になる。なお、以下の各図においては、それぞれ共通する部分に共通の符号を付して重複する説明を省略する。

この方法では、まず、図１９に模式的に示すように、端縁部分だけカバーフィルム１が被覆されていない両面フレキシブル基板２を作成する。このフレキシブル基板２のカバーフィルム１が被覆されていない部分は、リジット基板内に積層される部分である。なお、同図において、符号３は液晶ポリマーフィルム、４は水平配線部（導体パターン）、５は垂直配線部（導体バンプ）である。

垂直配線部５は、導体バンプを用いて、次の方法で形成される。
すなわち、後工程でパターニングにより水平配線部４となる電解銅箔上に、円錐状の導体バンプを形成し、この導体バンプを液晶ポリマーフィルム（合成樹脂系シート）３を介して他の電解銅箔と対向させ、加熱加圧によりこれらを一体化させる。このとき、導体バンプの先端は対設された電解銅箔に圧接されて、その先端が円錐台状に塑性変形し、両面の水平配線部４間を接続する垂直配線部５となる。水平配線部４は、各電解銅箔面にレジストを塗布し、マスクパターンを介して露光し、未露光部を現像により除去し電解銅箔の露出した部分にエッチング加工を施すことにより形成される。

カバーフィルム１は、エッチング加工を終えた基板面にレジストを塗布し、リジット基板と一体化する部分だけをホトリソグラフィにより除去して形成されている。

次に、このフレキシブル基板２は、図２０に模式的に示す、別に作成された導体バンプ５ａを有する積層体６（符号７は離型フィルム）と加熱加圧により一体化されて積層体９となる。

積層体６は、次の方法で形成される。
すなわち、後工程でエッチング加工により水平配線部４となる電解銅箔上に円錐状の導体バンプを形成し、この導体バンプをガラス−エポキシ系のプリプレグ（合成樹脂系シート）３ａを介して他の電解銅箔４ａと対向配置して加熱加圧により一体化させる。このとき、導体バンプの先端は電解銅箔４ａに圧接されて、その先端が円錐台状に塑性変形して、両面の電解銅箔４ａを接続する垂直配線部５となる。次いで、片方の面の電解銅箔をパターニングして水平配線部４を形成する。さらに、この水平配線部４の垂直配線部５と対応する位置に導体バンプ５ａを形成し、導体バンプ５ａ側を内側にしてガラス−エポキシ系のプリプレグ（合成樹脂系シート）３ａと積層し、加熱加圧により一体化するとともに導体バンプ５ａの先端を合成樹脂系シート３ａから突き出させる。

この積層体６とフレキシブル基板２との一体化は、導体バンプ５ａの突出した側をフレキシブル基板２の水平配線部４の露出面側（カバーフィルム１のない側）にして位置合わせし、加熱加圧することにより行われる（図２１）。このとき、積層体６とフレキシブル基板２の境界部には、スリット８を形成し、フレキシブル基板２のカバーフィルム１と対接する面には、スペーサを兼ねた離型フィルム７を介在させる。

さらに、この積層体９のフレキシブル基板２側を、図２２に模式的に示す、別に作成した積層体１０と積層して加熱加圧により一体化して積層体１１とする（図２３）。

積層体９と積層体１０の一体化は、次のようにして行われる。
すなわち、積層体１０の突出する導体バンプ５ａを積層体９（フレキシブル基板２）の所定の水平配線部４に当接させ、積層体９（フレキシブル基板２）のカバーフィルム１と対接する面には、スペーサを兼ねる離型フィルム７を介在させて、積層体１０と積層体９を重ね合わせ、加熱加圧することにより、図２３に模式的に示す、水平配線部４が８層の積層体１１が得られる。

この後、図２４に模式的に示すように、外層の水平配線部（外層パターン）４をパターニングにより形成し、レジスト等により絶縁保護被覆１２を施し、最後に、図２５に模式的に示すように、フレキシブル基板２を覆うカバー部分Ａ，Ｂを除去してリジッド−フレキシブル基板が完成する。
特開平７−８６７４９号公報

上述したように、従来のリジッド−フレキシブル基板の製造方法では、フレキシブル基板２をリジッド基板の層間に積層するために（フレキシブル基板の主面を、リジッド基板の主面と等高またはこれより低位置にするため）、非常に多くの工程を必要とする難点があった。

また、この方法は、通常、大きい１枚の基板の中に複数の小さい単位基板を作りこみ、大きい基板のまま、積層されて作成されるため、リジッド基板のフレキシブル基板が配置されることになる部分やフレキシブル基板のリジッド基板が配置されることになる部分は、打ち抜かれて屑となってしまい、材料の歩留まりが低いという問題があった。

また、大きい１枚の基板中に複数の単位リジッド−フレキシブル基板が形成されるため、作成過程において合成樹脂系シートや積層体の単位基板の一つに対応する部分に不良が発生すると全体が不良となってしまい、良品率が低いという問題もあった。

本発明のリジッド−フレキシブル基板は、上記の課題を解決すべくなされたもので、リジッド基板とフレキシブル基板とが接続されたリジッド−フレキシブル基板であって、前記リジッド基板は、前記フレキシブル基板との接続部に段部を有するとともに、前記フレキシブル基板は、前記リジッド基板と前記段部において接続され、前記段部上の前記フレキシブル基板は、他のリジッド基板で被覆されていることを特徴とする。

より具体的には、本発明のリジッド−フレキシブル基板は、リジッド基板とフレキシブル基板とが接続されたリジッド−フレキシブル基板であって、前記リジッド基板は、フレキシブル基板との接続部に上部に接続端子を有する段部を有し、前記フレキシブル基板は、端部表面に接続端子を有するとともに、この接続端子を前記リジッド基板の段部の接続端子に接続させて前記リジッド基板の段部に一体に接着されており、前記段部上の前記フレキシブル基板は、他のリジッド基板で被覆されていることを特徴とする。

本発明のリジッド−フレキシブル基板においては、前記他のリジッド基板は、前記段部上の前記フレキシブル基板だけでなく、前記段部を有するリジッド基板の上面をも被覆することが好ましい。そうすることで、実装領域を広くすることができる。

また、前記他のリジッド基板が前記段部上のみを被覆する場合には、前記他のリジッド基板の上面は、前記段部を有するリジッド基板の上面とほぼ等高か、若しくは、これより低くなっていることが望ましい。段部を被覆した他のリジッド基板の上面が高くなって突出していると、実装機にセットしたとき、その突出した部分が実装の障害となるので好ましくない。

また、本発明のリジッド−フレキシブル基板の製造方法は、複数枚のリジッド基板がフレキシブル基板を介して接続されたリジッド−フレキシブル基板の製造方法において、前記リジッド基板と接続される領域に接続端子を有するフレキシブル基板を作成する工程と、垂直配線部が露出した前記フレキシブル基板の厚さより深い段部を有するリジッド基板を作成する工程と、前記各リジッド基板の段部の前記垂直配線部に前記フレキシブル基板の端子を電気的及び機械的に接続する工程と、前記フレキシブル基板の接続部上並びに前記リジッド基板の上面に、他のリジッド基板を積層し、かつ少なくとも最上面に水平配線部を形成して、各水平配線部を垂直配線部で接続された配線部を有するリジッド基板部を形成する工程とを具備して成ることを特徴とする。

また、前記最終工程のかわりに、段部のフレキシブル基板の接続部上に、前記フレキシブル基板を覆うように、他のリジッド基板を加熱圧着させる工程を行ってもよい。

なお、接続端子となる垂直配線部が露出した前記フレキシブル基板の厚さより深い段部を有するリジッド基板を作成する工程は、具体的には、前記フレキシブル基板が接続される領域に、前記フレキシブル基板が接続される位置又はこれより低い位置で水平配線部と接続された垂直配線部を有する複数のリジッド基板を作成する工程と、前記各リジッド基板のフレキシブル基板の接続される領域に座繰り加工を施して、前記垂直配線部が露出した前記フレキシブル基板の厚さより深い段部を形成する工程とで行える。

また、垂直配線部が露出した前記フレキシブル基板の厚さより深い段部を有するリジッド基板を作成する別の工程としては、前記フレキシブル基板が接続される領域に、前記フレキシブル基板が接続される位置又はこれより内層の位置で水平配線部と接続された垂直配線部を有する複数の内層リジッド基板を作成する工程と、前記内層リジッド基板の主面上に前記フレキシブル基板が接続される領域を露出させて外装基板を貼着させて前記フレキシブル基板の厚さより深い段部を形成する工程とを具備してもよい。

リジッド基板は、その下面に検査端子を有し、リジッド基板の段部の接続端子は金属めっき層及び／又は導電性ペーストの固化物により接続されていることが望ましい。

また、フレキシブル基板の段部の接続端子は、金属配線、金属めっき層又は導電性ペーストの固化物から形成することができる。

リジッド基板のフレキシブル基板の接続端子が接続される垂直配線部は、導体バンプを基板の厚さ方向に連接させて形成することができるが、ビアホールやスルーホールによっても形成することができる。また、フレキシブル基板のリジッド基板の垂直配線部と接続される接続端子も導体バンプで形成することができるが、他の端子、例えば高温半田や電解銅箔で構成することも可能である。

本発明でリジッド基板やフレキシブル基板の垂直配線部やフレキシブル基板の接続端子に用いられる導体バンプは、通常、導電性金属層上に形成される。このような導電性金属層としては、たとえば電解銅箔などの導電性シート（箔）が挙げられ、この導電性金属層は１枚のシートであってもよいし、パターン化されたものでもよく、その形状はとくに限定されないし、さらに導体バンプは、一方の主面だけでなく、両主面にそれぞれ形設した形のものを用いてもよい。

導体バンプは、たとえば銀，金，銅，半田粉などの導電性粉末、これらの合金粉末もしくは複合（混合）金属粉末と、たとえばポリカーボネート樹脂，ポリスルホン樹脂，ポリエステル樹脂，フェノキシ樹脂，フェノール樹脂，ポリイミド樹脂などのバインダー成分とを混合して調製された導電性組成物、あるいは導電性金属などで構成される。導体バンプを導電性組成物で形成する場合、たとえば比較的厚いメタルマスクを用いた印刷法により、アスペクト比の高いバンプを形成することができ、その導体バンプの高さは一般的に、１００ 〜 ４００μｍ 程度が望ましく、さらに導体バンプの高さは一層の合成樹脂系シートを貫通し得る高さおよび複数層の合成樹脂系シートを貫通し得る高さとが適宜混在していてもよい。導電性金属で導体バンプを形成する手段としては、（ａ）ある程度形状もしくは寸法が一定の微小金属魂を、粘着剤層を予め設けておいた導電性金属層面に散布し、選択的に固着させる（このときマスクを配置して行ってもよい）、（ｂ）電解銅箔面にめっきレジストを印刷・パターニングして、銅，錫，金，銀，半田などめっきして選択的に微小な金属柱（バンプ）を形成する、（ｃ）導電性金属層面に半田レジストの塗布・パターニングして、半田浴に浸漬して選択的に微小な金属柱（バンプ）を形成する、（ｄ）金属板の一部をレジストにて被膜し、エッチングして微小な金属バンプを形成する、などが挙げられる。ここで、導体バンプに相当する微小金属魂ないし微小な金属柱は、異種金属を組み合わせて成る多層構造、多層シェル構造でもよい。たとえば銅を芯にし表面を金や銀の層で被覆して耐酸化性を付与したり、銅を芯にし表面を半田層被覆して半田接合性をもたせたりしてもよい。なお、本発明において、導体バンプを導電性組成物で形成する場合には、めっき法などの手段で行う場合に較べて、さらに工程など簡略化し得るので、低コスト化の点で有効である。

本発明において、導体バンプが貫挿されるリジッド基板やフレキシブル基板の絶縁層を構成する合成樹脂系シートとしては、たとえば熱可塑性樹脂フィルム（シート）や硬化前状態に保持される熱硬化性樹脂シートが挙げられ、またその厚さは５０〜３００μｍ程度が好ましい。ここで、熱可塑性樹脂シートとしては、たとえばポリカーボネート樹脂，ポリスルホン樹脂，熱可塑性ポリイミド樹脂，４フッ化ポリエチレン樹脂，６フッ化ポリプロピレン樹脂，ポリエーテルエーテルケトン樹脂などのシート類が挙げられる。また、硬化前状態に保持される熱硬化性樹脂シートとしては、エポキシ樹脂，ビスマレイミドトリアジン樹脂，ポリイミド樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂，メラミン樹脂，あるいはブタジエンゴム，ブチルゴム，天然ゴム，ネオプレンゴム，シリコーンゴムなどの生ゴムのシート類が挙げられる。これら合成樹脂は、単独でもよいが絶縁性無機物や有機物系の充填物を含有してもよく、さらにガラスクロスやマット、有機合成繊維布やマット、あるいは紙などの補強材と組み合わせて成るシートであってもよい。

さらに、本発明において、リジッド基板やフレキシブル基板を形成するために導体バンプを形設した導電性金属層の主面に、合成樹脂系シート主面を対接させた構成の複数層を、積層配置して成る積層体を加熱・加圧するとき、合成樹脂系シートを載置する基台（当て板）として、寸法や変形の少ない金属板もしくは耐熱性樹脂板、たとえばステンレス板，真鍮板、ポリイミド樹脂板（シート），ポリテトラフロロエチレン樹脂板（シート）などが使用される。

本発明に係る印刷配線板の製造方法によれば、フレキシブル基板とリジッド基板とを別々に製造して両者を接続するだけの簡易な方法でリジッド−フレキシブル基板を作成し得るので、生産工程を大幅に簡略化することができる。また、リジッド基板とフレキシブル基板とは、それぞれ最終形態まで作成した状態で接続することができるので、リジッド基板内にはフレキシブル基板はなく、またフレキシブル基板のみの部分もリジッド基板を取り除くなどの工程がないため、材料の利用効率を向上させることができる。また、リジッド基板とフレキシブル基板のそれぞれを、接続前に、ほぼ完成された単位基板の状態で良否の判定ができるので、仮に作成過程で不良が生じてもロスを最小限にすることができる。

また、その接続部のフレキシブル基板上面を覆うように、他のリジッド基板で被覆するので、接続部の機械的強度を高めるとともに該部の接着力を高めることができる。

また、接続部が突出しないように被覆するので、外観を損ねることなく、後の実装工程で重要となる基板の部品実装面の平坦性を確保することができる。

さらに、前記他のリジッド基板はフレキシブル基板とリジッド基板との接続部を含めた基板上を同一平面として覆うため、実装領域を広くすることができる。

次に、本発明の実施例を図１乃至１８を参照しながら説明する。なお、図１乃至１８において、図１９乃至２３と共通する部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。

（フレキシブル基板の作成）
まず、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム３(PI)の両面に厚さ１８μｍの電解銅箔（４ａ）を貼着させ基板の所定位置にスルーホールＴＨを形成して両面銅張りフレキシブル基板を得た。

この両面銅張り積層板両面の電解銅箔４ａに、通常のエッチングレジストインク（商品名，PSR-4000 H，太陽インキＫＫ）をスクリーン印刷し、導体パターン部をマスクしてから、塩化第２銅をエッチング液としてエッチング処理後、レジストマスク剥離し図１に示す、両面型のフレキシブル基板２０を得た。符号４は、電解銅箔４ａをエッチングによりパターニングされた水平配線部である。さらに、この両面型フレキシブル基板２０のスルーホールＴＨの上の近傍を除いて水平配線部４上に、ホトリソグラフィによりカバーフィルム１を形成した。

次に、図２に示すごとく、水平配線部４のスルーホールＴＨと接続する部分に、導体バンプ５ａを形成し、この上に厚さ６０μｍ のガラス−エポキシ系プリプレグ（合成樹脂系シート）３ａを当接させ、アルミ箔及びゴムシートを介して、例えば１００℃に保持した熱板の間に配置し、１ＭＰａで１分ほど加熱加圧して、導体バンプ５ａの先端がガラス−エポキシ系のプリプレグ（合成樹脂系シート）３ａから突き出したフレキシブル基板２１を作成した。

なお、図２に示したフレキシブル基板２１は、図４に示す、２枚のリジット基板間を接続するためのもので、このフレキシブル基板２１は、大きい１枚の基板の中に多数枚を作り込んだものを作成し、図２の状態にまで完成したところで、個々のフレキシブル基板に分割されてリジット基板と接続される。

（リジット基板の作成）
前述したポリイミドフィルム３（PI）に代えて厚さ６０μｍ の硬化前のガラス−エポキシ系プリプレグ（合成樹脂系シート）３ａを用いた点を除いて、Ｂ２ｉｔ（ビー・スクエア・イット：登録商標）として知られる、たとえば特開平８―２０４３３２号公報に記載された方法で、図１と図２に示されたフレキシブル基板の場合と同様の構成の両面型のリジッド基板を用いて、図３の８層の水平配線部４を持つリジッド基板２２を作成した。

このリジッド基板２２は、各層の絶縁層が、全てガラス−エポキシ系プリプレグ（合成樹脂系シート）３ａからなる点を除いて、図２３に示された積層体１１のリジッド基板部分と同一構造である。

図３に示したリジッド基板２２も、大きい1枚の基板の中に多数枚を作り込んだものを作成し、図３の状態にまで形成したところで、又は後述する座繰り加工が済んだ後、個々のリジッド基板に分割される。

（リジッド−フレキシブル基板の作成）
個々のリジッド基板に分割する前の大きい基板の状態で、又は、個々のリジッド基板に分割した後に、各リジッド基板２２のフレキシブル基板と接続される垂直配線部５の近傍に座繰り加工を施し、接続すべきフレキシブル基板２０の厚さよりも深く座繰って垂直配線部５が露出した段部Ｓを有するリジッド基板２３を作成した（図４）。

次に、個々に分割された単位リジッド基板２３と単位フレキシブル基板２１とを、枠体の中に最終形態となるように配置する。通常、この枠体は、複数のリジッド−フレキシブル基板が組み立て可能な大きさのものとされる。

ここで座繰る部分の導体バンプは銅配線で挟む構造でもいいが、深さ方向の座繰り精度を考慮し、導体バンプ部分を表面に露出させるために座繰り部は銅配線を無くしてもよい。また、段差形状を得るために、リジッド基板の形成工程の中で、段差とする部分をルーター加工などにより予め除去した上で積層することで形成することも可能である。

図５〜７は、このような段部を有するリジッド基板の他の製法を示すもので、予め、段部より上の部分の積層板５０ａと段部より下の部分を構成する積層板５０ｂとを別々に作成し（図５）、積層板５０ａの端部の積層板５０ｂと積層したとき、積層板５０ｂの段部Ｓとなる部分を切断し（図６）、これらを位置決めして加熱加圧することにより段部Ｓを有するリジッド基板５０を形成することができる（図７）。

図８は、枠体２４内に、段部Ｓを形成したリジッド基板２３を、段部Ｓが互いに対向するように配置し、各リジッド基板２３の対向する段部Ｓに跨って、フレキシブル基板２１を配設して仮固定した例である。この実施例では、各リジッド基板２３の外周に全体の幅が枠体２４の保持部の幅とほぼ同一とされた小突起２５が形成されており、枠体２４内に配設されたリジッド基板２３は、この小突起２５で枠体２４の枠内に保持固定される。なお、必要に応じて、この小突起２５を枠体２４内面に接着剤で仮固定するようにしてもよい。

さらに、図９に示すように、リジッド基板２３の縁部にＴ示型の突起部２６を設け、枠体２４の内面の対応位置に、この突起部が嵌合する凹部２７を設けて、嵌め合い構造により、リジッド基板２３を枠体に保持させてもよい。

このようにして、複数のリジッド基板２３やフレキシブル基板２１を、最終形態となる位置関係に保持した枠体２４を、複数枚重ねて加熱加圧により一体化させて枠体２４に固定されたリジッド−フレキシブル基板が得られる。

この後、各リジッド−フレキシブル基板が打ち抜かれて図１０に示す状態となる。

なお、この実施例では、リジッド基板の２枚がフレキシブル基板の１枚で接続されるリジッド−フレキシブル基板を製造する方法について説明したが、本発明は、リジッド基板とフレキシブル基板の枚数には制限されない。

また、図１１に示すように、１個のリジッド基板２３の辺部に、異なる水平配線部４に接続する複数組の垂直配線部を形成し、それぞれの配線ごとに深さの異なる段部を形成して各段部において、別々のフレキシブル基板と接続するようにしてもよい。また、リジッド基板の異なる辺にそれぞれ段部を形成し、フレキシブル基板と接続するようにしてもよい。

なお、以上の実施例では、フレキシブル基板が接続されるリジッド基板の垂直配線部（接続端子）を導体バンプで形成した例について説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではなく、図１２に示す、ビアホール２８ａ内に導電性ペースト２８ｂを充填して形成することも可能である。また、図１３に示すように、高温半田（たとえば融点２００℃〜２４０℃程度の半田）により導体バンプ２９を形成し、リジッド基板２３の段部に形成した端子２７（水平配線部４と実質的に同じもの）に半田接続するようにしてもよい。この場合、電子部品を搭載する際に使用する半田は前述の高温半田よりも融点の低いものを使用することで、フレキシブル基板とリジッド基板の接続半田の再溶融を回避することができる。また、絶縁層にレーザーなどで穴明けし、そこに導電ペーストを埋め込んだ後、積層することで導通をとる方法でも可能である。

さらに、フレキシブル基板とリジッド基板の接続として、（ａ）異方性導電膜を挟み圧着することで接続する方法、（ｂ）フレキシブル基板とリジッド基板それぞれの端子に金めっきを施し、金めっき同士を圧着接続する方法、（ｃ）貫通孔を有する絶縁層に導電性ペーストを充填したものを挟み真空熱プレスすることで接続する方法、などでも接続は可能である。

（フレキシブル基板の接続部上面の被覆）
この実施例においては、以上の工程で作成された例えば図１０に示した状態のリジッド−フレキシブル基板の接続部の上面が他のリジッド基板３０で覆われる。

図１４は、他のリジッド基板３０として両面配線リジッド基板を積層して、フレキシブル基板の接続部の上面を含めたリジッド基板の上面全域にわたって配線部を形成可能とした実施例を示したものである。同図において、太線ＡＡ以下に示された部分は、図１０に示した状態のリジッド−フレキシブル基板を示したものである。この実施例によれば、接続部の機械的強度が増すだけでなく、フレキシブル基板の接続部上にも配線層を形成することができるので、設計の自由度が増大する。

図１５は、図１０のリジッド−フレキシブル基板の接続部上面を、未硬化のガラス−エポキシ系のプリプレグ（合成樹脂系シート）３ａを介して他のリジッド基板３０（配線部のない絶縁基板）で、リジッド基板２３の基板面より低くなるように被覆し加熱圧着により一体化した実施例を示したものである。なお、同図では、図１０に示した基板の部分は白抜きにし、簡略化して示してある。

図１６，１７は、図１５におけるＢＢ断面をフレキシブル基板の長手方向に見た状態を模式的に示したものである。図１６は、段部の幅をほぼフレキシブル基板の幅と等しくするとともに、他のリジット基板３０の幅もほぼ等しくして、フレキシブル基板とリジット基板３０が段部に嵌合するようにした例であり、図１７は、段部の幅をフレキシブル基板の幅よりも広くして他のリジット基板３０の両端が直接段部に接着させて、リジット基板によりフレキシブル基板を段部に押さえつけるようにした例である。図１７に示したように、リジット基板３０の幅をフレキシブル基板の幅よりも広くした場合には、フレキシブル基板がより強固に段部に固定される。

図１５乃至１７に示した実施例では、リジッド基板３０の上面がリジッド基板２３の基板面より低くなっているが、図１８に示すように、他のリジッド基板３０の上面がリジッド基板２３の上面とほぼ等高になるようにしてもよい。この場合、実質的にリジッド基板上の部品実装面積が増加する。また、リジッド基板３０の上面がリジッド基板２３の上面とほぼ等高であるため、部品実装面の平坦性が確保できる。このような部品面の平坦性は、例えば半田クリームを部品実装面にスクリーン印刷する場合に重要で、リジッド基板３０の上面が高いと印刷用のスクリーン面がリジッド基板３０の上面に接触してリジッド基板２３の上面に密着せず、印刷の障害となるが、リジッド基板３０の上面がほぼ等高か低い位置であれば、前記のような障害は起こらない。ところで、通常リジッド基板上に５０μｍ程度の半田レジスト膜が有っても実用上スクリーン印刷の障害とはならない事から、リジッド基板３０の上面がリジッド基板２３と実用上ほぼ等高と言える範囲は、通常１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下である。

リジッド−フレキシブル基板の製造にあたり、リジッド基板とフレキシブル基板とを別工程で製造し両者を単位基板に分割した後、リジッド基板とフレキシブル基板とを製造できるため、生産工程を大幅に簡略化することができ、屑となる部分が少なく、材料を有効利用して歩留まりを向上させることができる。また、単位基板ごとに良否を判定して、良品のみで最終の接続工程を行うことができるので、基板の作成過程で不良が生じても屑を最小限にすることができる。さらに、リジッド基板とフレキシブル基板との接続部を他のリジッド基板で被覆したので接続部の機械的強度と接着力を高めることができ、基板の平坦性も確保できる。また、接続部を含めた基板上に通常の多層両面配線板を積層した場合には、実装領域が増加し、設計の自由度も増大する。

リジッド−フレキシブル基板の製造に用いる両面型のフレキシブル基板を模式的に示す断面図。 図１のフレキシブル基板に導体バンプを設けた状態を模式的に示す断面図。 リジッド−フレキシブル基板の製造に用いるリジッド基板を模式的に示す断面図。 図３のリジッド基板のフレキシブル基板接続部に座繰り加工を施した状態を模式的に示す断面図。 段部をもつリジッド基板の製法を説明するための図。 段部をもつリジッド基板の製法を説明するための図。 段部をもつリジッド基板の製法を説明するための図。 枠体に、単位リジッド基板と単位フレキシブル基板を組み込んだ状態を示す平面図。 枠体と単位リジッド基板の係合部の一部を示す平面図。 フレキシブル基板の接続部の被覆に用いるリジッドーフレキシブル基板を模式的に示す断面図。 リジッド基板に設けた段部を示す斜視図。 リジッド基板とフレキシブル基板の接続部の状態を模式的に示す断面図。 リジッド基板とフレキシブル基板の接続部の状態を模式的に示す断面図。 フレキシブル基板の接続部とリジッド基板の全面を他のリジッド基板で被覆した状態を模式的に示す断面図。 段部上のフレキシブル基板を他のリジッド基板で被覆した状態を模式的に示す断面図。 図１５におけるＢ−Ｂ断面を模式的に示す断面図。 図１５におけるＢ−Ｂ断面を模式的に示す断面図。 フレキシブル基板の接続部を他のリジッド基板で被覆した状態を模式的に示す断面図。 従来のリジッド−フレキシブル基板の製造に用いるフレキシブル基板を模式的に示す断面図。 図１９のフレキシブル基板と積層される積層体を模式的に示す断面図。 図１９のフレキシブル基板と図２０の積層体とを積層させた積層体を模式的に示す断面図。 図２１の積層体と積層される積層体を模式的に示す断面図。 図２１の積層体と図２２の積層体とを積層させた積層体を模式的に示す断面図。 図２３の積層体の外層をパターニングした積層体を模式的に示す断面図。 リジッド−フレキシブル基板を模式的に示す断面図。

符号の説明

１…カバーフィルム、２…１が被覆されていない両面型のフレキシブル基板、３…ポリイミドフィルム、３ａ…ガラス−エポキシ系のプリプレグ（合成樹脂系シート）、４…水平配線部（導体パターン）、４ａ…電解銅箔、５…垂直配線部（導体バンプ）、５ａ…導体バンプ、６，９，１０，１１…積層体、８…スリット、１２…絶縁保護被覆、２０，２１…フレキシブル基板、２２，２３…リジッド基板、２４…枠体、２５…小突起、２６…突起部、２７…凹部、２８…ビアホール、２９…高温半田により導体バンプ、ＴＨ…スルーホール、３０…他のリジッド基板。

Claims (13)

1. リジッド基板とフレキシブル基板とが接続されたリジッド−フレキシブル基板であって、
   前記リジッド基板は、前記フレキシブル基板との接続部に段部を有するとともに、前記フレキシブル基板は、前記リジッド基板と前記段部において接続され、前記段部上の前記フレキシブル基板、及び前記リジッド基板の上面は、他のリジッド基板で被覆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。
2. リジッド基板とフレキシブル基板とが接続されたリジッド−フレキシブル基板であって、
   前記リジッド基板は、フレキシブル基板との接続部に上部に接続端子を有する段部を有し、前記フレキシブル基板は、端部表面に接続端子を有するとともに、この接続端子を前記リジッド基板の段部の接続端子に電気的に接続させて前記リジッド基板の段部に一体に接着されており、前記段部上の前記フレキシブル基板、及び前記リジッド基板の上面は、他のリジッド基板で被覆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。
3. リジッド基板とフレキシブル基板とが接続されたリジッド−フレキシブル基板であって、
   前記リジッド基板は、前記フレキシブル基板との接続部に段部を有するとともに、前記フレキシブル基板は、前記リジッド基板と前記段部において接続され、前記段部上の前記フレキシブル基板は、他のリジッド基板で被覆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。
4. リジッド基板とフレキシブル基板とが接続されたリジッド−フレキシブル基板であって、
   前記リジッド基板は、フレキシブル基板との接続部に上部に接続端子を有する段部を有し、前記フレキシブル基板は、端部表面に接続端子を有するとともに、この接続端子を前記リジッド基板の段部の接続端子に電気的に接続させて前記リジッド基板の段部に一体に接着されており、前記段部上の前記フレキシブル基板は、他のリジッド基板で被覆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。
5. 前記他のリジッド基板の上面は、前記段部を有するリジッド基板の上面とほぼ等高とされていることを特徴とする請求項３又は４記載のリジッド−フレキシブル基板。
6. 前記リジッド基板の段部の接続端子は、その下面に形成した検査端子と、金属めっき層及び／又は導電性ペーストの固化物により接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のリジッド−フレキシブル基板。
7. 前記フレキシブル基板の接続端子は、金属配線、金属めっき層又は導電性ペーストの固化物からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のリジッド−フレキシブル基板。
8. 前記リジッド基板の段部の接続端子とフレキシブル基板の接続端子の電気的な接続は、
   導電性ペースト、異方性導電膜、高温半田、各端子表面に施した金めっき同士を圧接したもの、または、導電性組成物の固化物若しくは導電性金属からなる導体バンプを圧接したもので接続されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のリジッド−フレキシブル基板。
9. 前記リジッド基板及びフレキシブル基板の各接続端子は、前記各基板の水平配線部と接続されるとともに、前記リジッド基板の反対側の面に設けた検査端子に接続されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載のリジッド−フレキシブル基板。
10. リジッド基板とフレキシブル基板とが接続されたリジッド−フレキシブル基板の製造方法において、
    前記リジッド基板と接続される領域に接続端子を有するフレキシブル基板を作成する工程と、
    接続端子となる垂直配線部が露出した前記フレキシブル基板の厚さより深い段部を有するリジッド基板を作成する工程と、
    前記各リジッド基板の段部の接続端子である前記垂直配線部に前記フレキシブル基板の端子を電気的及び機械的に接続し、前記フレキシブル基板の接続部上部並びに前記リジッド基板の上面に、他のリジッド基板を積層し、かつ少なくとも最上面に水平配線部を形成して、各水平配線部を垂直配線部で接続された配線部を有するリジッド基板部を形成する工程と
    を具備して成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。
11. リジッド基板とフレキシブル基板とが接続されたリジッド−フレキシブル基板の製造方法において、
    前記リジッド基板と接続される領域に接続端子を有するフレキシブル基板を作成する工程と、
    接続端子となる垂直配線部が露出した前記フレキシブル基板の厚さより深い段部を有するリジッド基板を作成する工程と、
    前記各リジッド基板の段部の接続端子である前記垂直配線部に前記フレキシブル基板の端子を電気的及び機械的に接続し、前記段部のフレキシブル基板の接続部上に、前記フレキシブル基板を覆うように、他のリジッド基板を加熱圧着させる工程と
    を具備して成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。
12. 前記接続端子となる垂直配線部が露出した前記フレキシブル基板の厚さより深い段部を有するリジッド基板を作成する工程は、
    前記フレキシブル基板が接続される領域に、前記フレキシブル基板が接続される位置又はこれより内層の位置で水平配線部と接続された垂直配線部を有する複数のリジッド基板を作成する工程と、
    前記各リジッド基板のフレキシブル基板の接続される領域に、座繰り加工を施して、前記垂直配線部が露出した前記フレキシブル基板の厚さより深い段部を形成する工程と
    から成ることを特徴とする請求項１０又は１１記載のリジッド−フレキシブル基板の製造方法。
13. 前記接続端子となる垂直配線部が露出した前記フレキシブル基板の厚さより深い段部を有するリジッド基板を作成する工程は、
    前記フレキシブル基板が接続される領域に、前記フレキシブル基板が接続される位置又
    はこれより内層の位置で水平配線部と接続された垂直配線部を有する複数の内層リジッド基板を作成する工程と、
    前記内層リジッド基板の主面上に前記フレキシブル基板が接続される領域を露出させて外装基板を貼着させて、前記フレキシブル基板の厚さより深い段部を有するリジッド基板を作成する工程と
    から成ることを特徴とする請求項１０又は１１記載のリジッド−フレキシブル基板の製造方法。

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