JP2017139436A - 回路基板構造およびその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】製造コストの低減を図ることができる回路基板構造およびその製造方法を提供する。【解決手段】回路基板構造１００は、回路基板１、接着層２および剥離フィルム３を含む。回路基板１は、第１基板表面１１およびその反対側の第２基板表面１２を有する。第１基板表面１１には、所定部が定められている。回路基板１は、第１基板表面１１上に形成される導電回路１３を含み、導電回路１３の少なくとも一部は、所定部上に形成される。回路基板１の第１基板表面１１の所定部上に、接着層２ｂがシームレスに形成され、所定部上に形成された導電回路１３は、接着層２ｂにシームレスに覆われる。接着層２ｂにおける回路基板１から離れた側の表面は、平坦な接着面２１である。【選択図】図７

Description

本発明は、回路基板に関し、とくに、回路基板構造およびそれを製造するための方法に関する。
図１および図２には、従来の回路基板構造１００’が示されている。従来の回路基板構造１００’は、両面テープ２’の剥離フィルム（図示せず）を取り除いた後、両面テープ２’を回路基板１’に接着させることによって準備される。両面テープ２’は、回路基板１’の導電回路１１’上に配置される。したがって、両面テープ２’を使用し、他方の剥離フィルム３’を取り除くことによって、所定の表面に回路基板１’を接着させることができる。
しかしながら、回路基板１’および両面テープ２’は、２つの独立した生産工程によってそれぞれ製造され、２つの異なる製造者によってそれぞれ製造される。そのため、従来の回路基板構造１００’の製造コストをさらに削減することが可能である。また、両面テープ２’を回路基板１’に接着させる前に、両面テープ２’を形成するために、大きな両面テープを回路基板１’の形状に従って裁断しなければならず、この裁断ステップが材料の無駄を生じさせる。さらに、製造者には、両面テープ２’と回路基板１’とを結合するための接着ステップを実行する必要がある。
とくに、図３に示されるように、回路基板１’の基板表面１２’は、特定の凹凸を有しているため、複数のギャップＧが両面テープ２’と基板表面１２’との間および両面テープ２’と導電回路１１’との間に存在する。したがって、両面テープ２’と回路基板１’の接着強度を向上させる必要がある。
国際公開第２０１４／０９７８９８号
本発明は、回路基板構造およびそれを製造するための方法を提供し、それにより、従来の回路基板構造によって生じていた問題を効果的に解決する。
本発明の一の態様に係る回路基板構造の製造方法は、回路基板構造を製造するための方法であって、（ａ）所定部を定めた第１基板表面およびその反対側の第２基板表面を有する回路基板を提供するステップと、（ｂ）前記回路基板を製造装置内に配置するステップと、（ｃ）前記製造装置を使用して、厚さが３０μｍ〜３５０μｍの感圧ゲル層を形成するために、前記回路基板の前記所定部上に感圧ゲルをスクリーン印刷するステップと、（ｄ）前記製造装置を使用して、前記感圧ゲル層を固化させて、前記回路基板の前記所定部をシームレスに覆い、前記回路基板から離れた側の表面が接着面となる接着層を形成するステップとを含む。
好ましくは、前記感圧ゲル層は、ＵＶ硬化性感圧ゲル層であり、前記ステップ（ｄ）において、前記製造装置から放射されるＵＶ光を使用して、前記接着層を形成するために前記感圧ゲル層を固化させるステップと、前記ステップ（ｄ）の後に、前記接着層の前記接着面上に剥離フィルムを配置するステップとをさらに含む。
好ましくは、前記感圧ゲル層は、ＵＶ硬化性感圧ゲル層であり、前記ステップ（ｃ）の後に、前記感圧ゲル層における前記回路基板から離れた側の表面上に透明の剥離フィルムを配置するステップと、前記ステップ（ｄ）において、前記製造装置から放射され、前記透明の剥離フィルムを透過するＵＶ光を使用して、前記接着層を形成するために前記感圧ゲル層を固化させるステップとをさらに含む。
本発明の他の態様に係る回路基板構造は、所定部が定められた第１基板表面およびその反対側の第２基板表面を有し、前記第1基板表面上に少なくとも一部が前記所定部上に配置される導電回路を備える回路基板と、前記回路基板の前記第１基板表面の前記所定部上にシームレスに形成されて、前記導電回路の少なくとも一部をシームレスに覆い、前記回路基板から離れた側の表面が平坦な接着面である接着層とを含む。
本発明によれば、接着層が回路基板上に直接かつ一体的に形成されるので、従来の両面テープの接着ステップおよび裁断ステップなしで、単一の製造者が回路基板構造を自由に製造可能であり、それにより、回路基板構造の製造コストが効果的に低減される。
また、感圧ゲル層が回路基板の基板表面上にシームレスに形成されるので、接着層と回路基板との間にギャップが存在せず、また、回路基板の基板表面の凹凸により接着層と回路基板との接着強度を増大させることができる。
従来の回路基板構造の製造方法を示す断面図である。 従来の回路基板構造を示す断面図である。 図２のＡの部分を示す拡大図である。 本発明の第１実施形態に係る回路基板構造を製造するための方法におけるステップ（ａ）および（ｂ）を示す断面図である。 第１実施形態の方法におけるステップ（ｃ）を示す断面図である。 第１の実施形態の方法におけるステップ（ｄ）を示す断面図である。 第１の実施形態の方法におけるステップ（ｅ）を示す断面図である。 図７のＢの部分を示す拡大図である。 回路基板構造の製造方法の変形例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る回路基板構造を製造するための方法におけるステップ（ａ）および（ｂ）を示す断面図である。 第２の実施形態の方法におけるステップ（ｃ）を示す断面図である。 第２の実施形態の方法におけるステップ（ｄ）を示す断面図である。 第２の実施形態の方法におけるステップ（ｅ）を示す断面図である。
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
［第１実施形態］
図４、図５、図６、図７および図８は、本発明の第１の実施形態を示す。なお、以下では、本発明に関連する詳細な説明および添付図面について述べる。しかしながら、添付図面は、単に一例を示すものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
本発明は、回路基板構造１００を製造するための方法を提供する。当該製造方法は、ステップ（ａ）〜（ｅ）を含み、製造方法のステップの順序は、この実施形態の明瞭な理解のために開示されているのであって、本発明は、それに限定されない。製造方法のステップは、以下のとおりである。
ステップ（ａ）では、図４に示されるように、回路基板１が提供される。回路基板１は、好ましくは、フレキシブル回路基板またはリジッドフレックス回路基板であるが、それに限定されない。回路基板１は、第１基板表面１１（たとえば、図４に示される回路基板１の上面）およびその反対側の第２基板表面１２（図４に示される回路基板１の底面）を有する。回路基板１は、第１基板表面１１上に配置される少なくとも１つの導電回路１３を有する。第１基板表面１１には、所定部（符号なし）が規定され、導電回路１３の少なくとも一部は、当該所定部上に配置される。
なお、この実施形態における所定部は、第１基板表面１１の中心部であるが、所定部は、それに限定されず、設計者の要求または導電回路１３の形状に従って変更可能である。
ステップ（ｂ）では、図４に示されるように、回路基板１が製造装置２００内に配置される。具体的には、回路基板１の第２基板表面１２が製造装置２００のテーブル２０１上に配置される。製造装置２００の構造は、複雑であるので、図には、最も基本的な製造装置２００が単に示されている。
ステップ（ｃ）では、図５に示されるように、製造装置２００において、スクリーン印刷機構２０２（たとえば、鋼板、ナイロン板、スチール・メッシュまたはプリント治具のうちの１つと組み合わされるスクレーパ）が用いられて、回路基板１の所定部上に感圧ゲル（符号なし）がスクリーン印刷されることにより、所定部がシームレスに覆われる。感圧ゲルは、３０μｍ〜３５０μｍの厚さを有する感圧ゲル層２ａに形成される。感圧ゲル層２ａは、所定部上に配置された導電回路１３を覆い、感圧ゲル層２ａにおける回路基板１から離れた側の表面（すなわち、図５に示された感圧ゲル層２ａの上面）は、平面をなしている。感圧ゲル層２ａの厚さは、設計者の要求に従って調整可能であり、この実施形態における感圧ゲル層２ａの厚さは、好ましくは、１００μｍ〜２００μｍである。
具体的に、感圧ゲル層２ａは、熱硬化性感圧ゲル層または光硬化性感圧ゲル層であってもよい。この実施形態における感圧ゲル層２ａは、ＵＶ光硬化性感圧ゲル層であるが、感圧ゲル層２ａは、それに限定されない。また、感圧ゲル層２ａは、アクリル、アクリル酸、シリコンプレポリマ、シリコンモノマ、または、シリコンプレポリマとシリコンモノマとの混合物から作成することができる。
ステップ（ｄ）では、図６に示されるように、製造装置２００において、感圧ゲル層２ａが固化されて、接着層２ｂが形成される。接着層２ｂにおける回路基板１から離れた側の表面（すなわち、図６に示される接着層２ｂの上面）は、接着面２１ｂである。接着層２ｂの厚さは、感圧ゲル層２ａの厚さと実質的に同じであり、接着層２ｂの接着面２１ｂは、平面である。言い換えれば、接着層２ｂの接着面２１ｂは、第１基板表面１１または第２基板表面１２とほぼ平行をなす。また、図８に示されるように、接着層２ｂは、回路基板１の第１基板表面１１の所定部および導電回路１３をシームレスに覆う。
具体的には、回路基板１および感圧ゲル層２ａは、製造装置２００の半透明のチャンバ２０３内に配置される。製造装置２００では、好ましくは、チャンバ２０３内に窒素が充填または流通され、チャンバ２０３内を非酸素状態にされる（たとえば、感圧ゲル層２ａの好ましい固化状態を達成するためにチャンバ２０３内の酸素濃度を１００ｐｐｍ未満にする）。したがって、製造装置２００では、チャンバ２０３を透過するＵＶ光が約５分〜１５分間使用されることにより、感圧ゲル層２ａが固化する。
ステップ（ｅ）では、図７および図８に示されるように、接着層２ｂの接着面２１ｂ上に、剥離フィルム３が平らにかつ取り外し可能に配置される。具体的には、図７に示されるように、剥離フィルム３は、第１基板表面１１または第２基板表面１２とほぼ平行をなし、接着層２ｂの接着面２１ｂの全体に接着される。このようにして、回路基板構造１００が上記の方法のステップによって準備される。
また、本発明は、ステップ（ａ）〜（ｅ）の順序に限定されない。たとえば、図９に示されるように、ステップ（ｃ）の後に、透明の剥離フィルム３が感圧ゲル層２ａにおける回路基板１から離れた側の表面上に配置されてもよく、ステップ（ｄ）では、製造装置２００において、チャンバ２０３および透明の剥離フィルム３を透過するＵＶ光が使用されることにより、感圧ゲル層２ａが固化されて、接着層２ｂが形成される。さらに、図示されない実施形態においては、接着層２ｂが導電回路１３を備えていない回路基板１の基板表面上に形成されてもよく、また、２つの接着層２ｂがそれぞれ回路基板１における互いに反対側の２つの基板表面に備えられてもよい。
この実施形態の方法では、接着層２ｂが回路基板１上に直接かつ一体的に形成されるので、従来の両面テープ２’の接着ステップおよび裁断ステップなしで、単一の製造者が回路基板構造１００を自由に製造可能であり、それにより、回路基板構造１００の製造コストが効果的に低減される。
また、感圧ゲル層２ａが回路基板１の基板表面上にシームレスに形成されるので、接着層２ｂと回路基板１との間にギャップが存在せず、また、回路基板１の基板表面の凹凸により接着層２ｂと回路基板１との接着強度を増大させることができる。
言い換えれば、図２および図３に示されるように、従来の回路基板構造１００’の両面テープ２’は、少なくとも１つの突出部分２１’および少なくとも１つの平面部分２２’を有し、突出部分２１’は、導電回路１１’の上に配置され、平面部分２２’は、導電回路１１’の周囲に設けられる。したがって、両面テープ２’の接着面（たとえば、図２に示されている両面テープ２’の上面）が平らな表面でなく、そのため両面テープ２’の接着力に改善の余地がある。具体的には、従来の回路基板構造１００’が平坦面に接着される場合、突出部分２１’が平面部分２２’から突出しているので、両面テープ２’の接着面が一様な接着力を発揮することができず、その結果、従来の回路基板構造１００’が平面表面から容易に剥がれる。
しかしながら、この実施形態の方法は、平面の接着面２１ｂが得られるように、接着層２ｂが回路基板１上に直接かつ一体的に形成されるので、接着層２ｂの接着力が増大する。
上記の説明は、本発明の方法を開示しており、この実施形態は、その方法の実行によって準備される回路基板構造１００を提供するが、本発明の回路基板構造１００の製造方法は、当該方法に限定されない。また、以下の説明により、回路基板構造１００の明瞭な理解のために回路基板構造１００の構成が開示される。
図７および図８に示されるように、回路基板構造１００は、回路基板１、接着層２および剥離フィルム３を含む。回路基板１は、第１基板表面１１およびその反対側の第２基板表面１２を有する。第１基板表面１１には、所定部（符号なし）が規定され、この実施形態における所定部は、第１基板表面１１の中心部である。回路基板１は、第１基板表面１１上に形成される導電回路１３を含み、導電回路１３の少なくとも一部は、所定部上に形成される。
回路基板１の第１基板表面１１の所定部上に、接着層２ｂがシームレスかつ一体的に形成され、所定部上に形成された導電回路１３が接着層２ｂにシームレスに覆われることにより、接着層２ｂと回路基板１との接着強度が増大する。接着層２ｂにおける回路基板１から離れた側の表面は、平坦な接着面２１である。この実施形態の接着層２ｂは、アクリル、アクリル酸、シリコンプレポリマ、シリコンモノマ、または、シリコンプレポリマとシリコンモノマとの混合物から作成することができる。接着層２ｂの厚さは、３０μｍ〜３５０μｍであり、好ましくは、１００μｍ〜２００μｍである。
剥離フィルム３は、好ましくは、透明フィルムであるが、それに限定されない。剥離フィルム３は、接着層２ｂの接着面２１ｂ上に、シームレスかつ取り外し可能に配置される。したがって、接着層２ｂおよび剥離フィルム３は、平坦な接着面２１ｂを形成することにより、それらの間に良好な接着強度を有する。
［第２実施形態］
図１０、図１１、図１２および図１３は、本発明の第２の実施形態を示す。この実施形態は、第１の実施形態と類似しており、共通する特徴については記載を省略する。また、以下では、２つの実施形態の主な相違点を説明する。
ステップ（ａ）では、図１０に示されるように、回路基板１が提供される。回路基板１は、好ましくは、フレキシブル回路基板またはリジッド−フレックス回路基板であるが、それに限定されない。回路基板１は、第１基板表面１１およびその反対側の第２基板表面１２を有する。回路基板１は、第１基板表面１１上に配置される少なくとも１つの導電回路１３を有する。第１基板表面１１には、所定部（符号なし）が規定され、導電回路１３の少なくとも一部は、当該所定部上に配置される。
なお、所定部は、設計者の要求または導電回路１３の形状に従って変更可能である。
ステップ（ｂ）では、図１０に示されるように、回路基板１が製造装置２００内に配置される。具体的には、回路基板１の第２基板表面１２が製造装置２００のテーブル２０１上に配置される。製造装置２００の構造は、複雑であるので、図には、最も基本的な製造装置２００が単に示されている。
また、周縁治具２０５が第１基板表面１１上に配置され、周縁治具２０５は、パターン化された貫通孔２０５１を有する。貫通孔２０５１は、第１基板表面１１の所定部と位置が対応する。貫通孔２０５１内には、導電回路１３が設けられている。
ステップ（ｃ）では、図１１に示されるように、製造装置２００において、スクリーン印刷機構２０２（たとえば、鋼板、ナイロン板、スチール・メッシュまたはプリント治具のうちの１つと組み合わされるスクレーパ）が用いられて、回路基板１の所定部上に感圧ゲル（たとえば、感圧ゲルが周縁治具２０５の貫通孔２０５１内に充填される）がスクリーン印刷されることにより、所定部がシームレスに覆われる。感圧ゲルは、３０μｍ〜３５０μｍの厚さを有する感圧ゲル層２ａに形成される。感圧ゲル層２ａは、貫通孔２０５１内に設けられた導電回路１３を覆い、感圧ゲル層２ａにおける回路基板１から離れた側の表面は、平面をなしている。感圧ゲル層２ａの厚さは、設計者の要求に従って調整可能であり、この実施形態における感圧ゲル層２ａの厚さは、好ましくは、１００μｍ〜２００μｍである。
具体的に、この実施形態の感圧ゲル層２ａは、ＵＶ光硬化性感圧ゲル層であるが、感圧ゲル層２ａは、それに限定されない。また、感圧ゲル層２ａは、アクリル、アクリル酸、シリコンプレポリマ、シリコンモノマ、または、シリコンプレポリマとシリコンモノマとの混合物から作成することができる。
ステップ（ｄ）では、図１２に示されるように、感圧ゲル層２ａおよび周縁治具２０５の上に、酸素から感圧ゲル層２ａを隔離するための透明フィルム２０６が配置される。その後、透明フィルム２０６を透過するＵＶ光が使用されることにより、感圧ゲル層２ａが固化されて、接着層２ｂが形成される。接着層２ｂにおける回路基板１から離れた側の表面は、平坦な接着面２１ｂである。接着層２ｂの厚さは、感圧ゲル層２ａの厚さと実質的に同じである。言い換えれば、接着層２ｂの接着面２１ｂは、第１基板表面１１または第２基板表面１２とほぼ平行をなす。また、接着層２ｂは、回路基板１の第１基板表面１１の所定部および導電回路１３をシームレスに覆う。
ステップ（ｅ）では、図１３に示されるように、周縁治具２０５および透明フィルム２０６が取り除かれ、接着層２ｂの接着面２１ｂ上に、剥離フィルム３が平らにかつ取り外し可能に配置される。具体的には、剥離フィルム３は、第１基板表面１１または第２基板表面１２とほぼ平行をなし、接着層２ｂの接着面２１ｂの全体に接着される。このようにして、回路基板構造１００が上記の方法のステップによって準備される。
［発明の効果］
以上のように、本発明の製造方法では、接着層２ｂが回路基板１上に直接かつ一体的に形成されるので、従来の両面テープ２’の接着ステップおよび裁断ステップなしで、単一の製造者が回路基板構造１００を自由に製造可能であり、それにより、回路基板構造１００の製造コストが効果的に低減される。
また、感圧ゲル層２ａが回路基板１の基板表面上にシームレスに形成されるので、接着層２ｂと回路基板１との間にギャップが存在せず、また、回路基板１の基板表面の凹凸により接着層２ｂと回路基板１との接着強度を増大させることができる。
また、本発明の製造方法では、接着層２ｂが回路基板１上に直接かつ一体的に形成されるので、接着層２ｂの接着力が増大する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
１ 回路基板
２ 接着層
２ａ 感圧ゲル層
２ｂ 接着層
３ 剥離フィルム
１１ 第１基板表面
１２ 第２基板表面
１３ 導電回路
２１ 接着面
２１ｂ 接着面
２２ 平面部分
１００ 回路基板構造
２００ 製造装置
２０３ チャンバ
２０５ 周縁治具
２０６ 透明フィルム
２０５１ 貫通孔

Claims (10)

  1. 回路基板構造を製造するための方法であって、
    （ａ）所定部を定めた第１基板表面およびその反対側の第２基板表面を有する回路基板を提供するステップと、
    （ｂ）前記回路基板を製造装置内に配置するステップと、
    （ｃ）前記製造装置を使用して、厚さが３０μｍ〜３５０μｍの感圧ゲル層を形成するために、前記回路基板の前記所定部上に感圧ゲルをスクリーン印刷するステップと、
    （ｄ）前記製造装置を使用して、前記感圧ゲル層を固化させて、前記回路基板の前記所定部をシームレスに覆い、前記回路基板から離れた側の表面が接着面となる接着層を形成するステップとを含む、製造方法。
  2. 前記感圧ゲル層は、ＵＶ硬化性感圧ゲル層であり、
    前記ステップ（ｄ）において、前記製造装置から放射されるＵＶ光を使用して、前記接着層を形成するために前記感圧ゲル層を固化させるステップと、
    前記ステップ（ｄ）の後に、前記接着層の前記接着面上に剥離フィルムを配置するステップとをさらに含む、請求項１に記載の製造方法。
  3. 前記感圧ゲル層は、ＵＶ硬化性感圧ゲル層であり、
    前記ステップ（ｃ）の後に、前記感圧ゲル層における前記回路基板から離れた側の表面上に透明の剥離フィルムを配置するステップと、
    前記ステップ（ｄ）において、前記製造装置から放射され、前記透明の剥離フィルムを透過するＵＶ光を使用して、前記接着層を形成するために前記感圧ゲル層を固化させるステップとをさらに含む、請求項１に記載の製造方法。
  4. 前記ステップ（ｄ）は、
    前記回路基板および前記感圧ゲル層を前記製造装置の半透明のチャンバ内に配置するステップと、
    前記製造装置を使用して、前記チャンバ内に窒素を充填または流通させるステップと、
    前記チャンバを透過するＵＶ光を使用して、前記接着層を形成するために前記感圧ゲル層を固化させるステップとを含む、請求項２に記載の製造方法。
  5. 前記ステップ（ｂ）において、前記第１基板表面の前記所定部と整列する貫通孔を有する周縁治具を前記第１基板表面上に配置するステップと、
    前記ステップ（ｃ）において、スクリーン印刷により、前記周縁治具の前記貫通孔に前記感圧ゲルを充填するステップと、
    前記ステップ（ｄ）において、前記感圧ゲル層および前記周縁治具上に透明フィルムを配置し、前記透明フィルムを透過するＵＶ光を使用して、前記接着層を形成するために前記感圧ゲル層を固化させるステップとをさらに含む、請求項１に記載の製造方法。
  6. 前記感圧ゲル層は、アクリル、アクリル酸、シリコンプレポリマ、シリコンモノマ、または、シリコンプレポリマとシリコンモノマとの混合物から作成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造方法。
  7. 前記回路基板は、フレキシブル回路基板またはリジッド−フレックス回路基板であり、
    前記回路基板は、前記第１基板表面上に配置される導電回路を有し、
    前記導電回路の少なくとも一部は、前記所定部上に配置され、かつ、前記感圧ゲル層内に埋め込まれ、
    前記感圧ゲル層における前記回路基板から離れた側の表面は、平面である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の製造方法。
  8. 所定部が定められた第１基板表面およびその反対側の第２基板表面を有し、前記第1基板表面上に少なくとも一部が前記所定部上に配置される導電回路を備える回路基板と、
    前記回路基板の前記第１基板表面の前記所定部上にシームレスに形成されて、前記導電回路の少なくとも一部をシームレスに覆い、前記回路基板から離れた側の表面が平坦な接着面である接着層とを含む、回路基板構造。
  9. 前記接着層は、アクリル、アクリル酸、シリコンプレポリマ、シリコンモノマ、または、シリコンプレポリマとシリコンモノマとの混合物から作成され、
    前記接着層の厚さが１００μｍ〜２００μｍである、請求項８に記載の回路基板構造。
  10. 前記接着層の前記接着面上にシームレスかつ取り外し可能に配置される剥離フィルムをさらに含む、請求項８または９に記載の回路基板構造。
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