JPS63501461A - 回路カードの製造に用いるための基板及び導電体アセンブリと、そのアセンブリを製造するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 回路カードの製造に用いるための手段及びその手段を製造するための方法技術分 野 本発明は、基板及びその基板上に適用される導電パターンの形成手段に関するも のである。すなわち、本発明は、上記のような基板を含む回路カードの製造にお いて可撓性を付与すること、及びその回路カードを使用することに関連する。本 発明は、また、対応する導電パターンを有する基板を製造するための方法に関す るものである。

背景技術 回路カードの製造においては、箔状をなすガラス繊維強化エポキシ樹脂からなる 剛性回路カードを用いることがすでに知れられている。剛性回路カードは、また 、フェノール樹脂及び紙の成層体からも構成され得る。

これらの剛性回路カード上には相互に絶縁された各層において、絶縁層における 透孔、いわゆるスルーホールを介して相互に接続される導電性プリントパターン が所定の配置において形成される。このような回路カードはその導電パターンに 直結された表面取付素子を有することができる。

このタイプのカードはカードの一面上に配線を形成し、他面上には素子を支持す るのみという構成を避けることができる。これによりカード内におけるスルーホ ールを介して配線と素子とがすべて接触することを回避できる。しかしながら、 この方式の欠点は、導電パターンを基板に固定することに細心の注意を払わなけ ればならないことである。

回路カードにおいては、さらに、その−側面において一層の導電パターンを配置 した可撓性薄成層体を用いることがすでに知られている。基板は回路素子をその 可撓性基板に接合すべく用いられるスルーホールを有することができる。

剛性回路カードの製造における中間段階で可撓性基板を用いることは周知されて いる。このような中間段階を採用することにより、多（の端子を有する極小素子 （チップ）をきわめて経済的な方法において完成した回路カードに接合すること ができる。

発明の開示 技術的課題 回路カードにおいては、カードを製造し、かつ取り扱うに当たりこれらのことを 単純化し、かつ廉価に実施することに最大の関心が寄せられている。ここに言う 製法の単純化とは、また、カード製造工程をより大きく自動化することにも関連 する。取り扱いの単純化は種々の製造工程、例えば部品の取り付は又は組み込み 、及びカード上の素子のテスト等を実施する上での選択の自由度を増大させ得る ことを意味する。カードそれ自体の取扱いが単純化され得るならば、カードを接 合するための機械的構成はより有利になる。

さらに、回路カードにおいては、これらを単純に使用し、かつ素子による発熱を 効果的に放散及び冷却させることができるような構造を提供することに大きな関 心が払われている。

解決手段 本発明の目的は、特に、上記の諸問題を解決することである。本発明のこのよう な目的を達成するための第１の特徴は、基板に大きな可撓性を具備させることで ある。本発明の第２の特徴は、導電パターンが板の一面側のみに重層形成され、 かつ互いに絶縁された少くとも２層のパターンとして配列されることである。さ らに、本発明の第３の特徴は、基板が連続工程中の少くとも１段階において供給 されるに適した形態を有することである。

このようにして可撓性基板の一側面にはエツチングまたはメッキ処理された導電 パターンを被着させると共に、この導電パターン上に絶縁層を配置し、さらに、 前記絶縁層上に別の導電パターンを形成することができる。接続点は絶縁層を貫 通して配置され、これにより２層の導電パターン間の接続が形成される。

この態様において形成された導電パターンを有する基板は、必要な素子を取り付 けるための支持体を構成する。基板は、例えば素子取付工程前の中間貯留段階に おいてロール状態を維持するに適した形態とすることができる。

ロール巻等により撓みうる基板の曲率半径は、１００ｍ以下であり、好ましくは ５〜３０聰、典型的には、１０鴫程度の曲率半径をもつようにする。

基板の長さ方向には規則的なパターンの繰り返しが存在し、このような基板を前 処理（切断、その他）することにより個々の分離ユニットとして分割することが できる。

配線は回路カードの一部をなすものであり、これは各ユニットの２以上の素子支 持部分を接続するものである。これらの素子支持部分は異なった形態を取り、異 なった導電パターン、その他を有するものである。例えばある種の素子支持部分 は端子手段として作用する配線部分を有する。

基板は機械的なカット、例えば連続工程において正確な供給がなされるように形 成された側縁（特に、フィルム片において）を有する。

本発明の方法は、その第１の特徴として硬化可能なプラスチックバインダ、例え ばエポキシ樹脂を加えた樹脂材料を大きな可撓性を有する支持体として適用する 。本発明の別の特徴は、前記支持体の製造中に現れる何らかの気泡を除去し、か つプラスチックバインダをその気泡除去と同時に、もしくはその後で硬化させる ものである。さらに、本発明の方法は、次の２つの特徴をも含んでいる。すなわ ち、ある１段階において基板を、例えばレーザー等により打抜きまたは切断等の 処理を行い、次の段階において導電パターンを基板の一側面上において少くとも ２層として適用するものである。これらの層は互いに絶縁され、かつ必要に応じ て絶縁層を貫通する所定の接点を介して接続することができる。このような２段 階は前述の順序またはその逆の順序において実行することができる。

好ましい実施例においては、なるべくならガラス繊維を含む織布または不織布か らなるウェブが形成される。このウェブは、なるべくならエポキシ樹脂を含浸し たものである。樹脂を含浸したウェブは、例えば加熱昇温されたスチールにより 両面を挟圧された状態において硬化され、これによりバインダが重合処理される 。両面に加わる圧力は、形成された層内の気泡が除去されるに十分な大きさに選 択される。なるべくなら、ウェブを１つのロールから巻き出して別のロールに巻 き取ることができるように配置された装置が用いられる。

硬化及び気泡除去の後、送り用の孔あけが実施され、その後の連続工程における 種々のステーションでの基板の位置決めが所望の精度において達成される。さら に、仕様に応じて要求される孔、例えばモジュール及び半導体チップの取付孔が 形成される。

好ましい実施例においては、このようにして得られた基板箔が銅箔に接合及び固 定される。選択的に基板箔上には薄金属層が蒸着または吹付は止着され、この金 属層はレジストマスクを介して実施される電気メツキ銅膜により補強される。さ らに、この薄層の必要部分がエツチングにより除去される。

重合体誘電物質のスクリーン印刷、及び金属またはカーボン粉末と重合体バイン ダの混合物からなるいわゆる重合体厚膜からなる導体を用いることにより交叉部 （Ｃｒｏｓｓｉｎｇｓ）が形成される。

さらに、銅パターン及び重合体フィルム印刷が８．１つのロールから別のロール にかけて供給される成層体において実行されるよう、適当に配列される。

作　用 上述した可撓性基板はロール型において供給される。すなわち、そのロールから 単純な方法で自動的に取付及び／またはテストラインに供給され得る。

このようにして製造された回路カードは種々の特殊機能を実行するために用いら れるものであり、その取付及び製造コストはきわめて廉価なものである。

上記の特徴は、種々の利点として現れ、従来の多くの問題点の解決につながるも のである。連続工程への正確な供給に供せられる送り孔を有する細片としての設 計は、製造及びこれに続く取付及びテスト工程のための大きく利点となる。

配線を付設した薄成層体／基板は何らかの機械的支持体上に配置（接合）され、 これによって発生した熱量を効果的に放散し、冷却することができる。熱抵抗は 基板の厚さに直接左右されるものであり、これは本発明によって薄（されるため 、良好な冷却条件が提供されることになる。

何らかの支持体上への基板の接合は大きな組み合わせの可能性を有するものであ るが、基板はそれ自体を何らの機械的支持体にも接合することな（、動作させる ことができる。これは狭小で工具等の接近困難な空間への適用にとって有利とな る。配線及び素子を有する基板は何らかの装面内壁やケース内側面等に直接接合 することができる。

基板は機械的支持体、例えば玲却板等にその所定の部分を接続し、他の部分を空 間内に自由に位置させることにより全体として可撓性の熱リンクを構成させるこ とができる。

本発明の目的は、さらに、気泡内のスルーホールを介する接続の形成を回避し、 経済的な製造及び不良品の発生率をきわめて少な（することである。

ケーブル機能は基板内において構成することができる。この関連において、基板 は２つの異なった素子支持部分を提供し、１部位で前記２部分を接続する導電パ ターンを有するような形状とすることができる。この導電パターンにおける接続 部位は大きな長さを有することができる。さらに、この接続部位には１つの素子 支持部分のみを接続することもできる。

図面の簡単な説明 以下、本発明の特徴を具体化した実施例につき、添付の図面を参照して説明する こととする。

第１図は基板の第１加工段階を示す図、第２図は基板構造の一例を示す断面図で ある。

最適実施例 基板はそれ自体十分な可撓性を有する支持体を含むものである。支持体はガラス 繊維織布、または適当な繊維物質の不織布、あるいはガラスフレークにより補強 したプラスチック材料からなっている。この支持体は硬化可能なプラスチック材 料、例えばエポキシ樹脂をその両側から含浸される。エポキシ樹脂は気泡の発生 が最少となるように含浸され、かつ硬化される。このエポキシ樹脂としては大き い湿潤性、すなわち低表面張力及び低粘度のものが用いられる。

第１図は連続送りされる支持体が適当な硬化剤（例えば、水素化物硬化材、芳香 族アミン硬化剤、その他）を含むエポキシ樹脂の浴（２）中をどのようにして通 過するかを例示するものである。すなわち、支持体はシリンダ（３）から引き出 され、浴の外側に位置するローラ（４）により案内されて、ガイドローラ（５） 及び（６）に向かうものである。これらのガイドローラは加圧ロールとしてウェ ブ中の気泡をウェブ外に押し出すように作用するものである。図示の実施例にお いて、ウェブはシリンダ（９）及び（ｌＯ）から供給された保護箔（７）及び（ ８）と整合する。浴（２）を用いることに代えて、エポキシ樹脂を吹付けによる いわゆるカーテンコーティング等により被覆することができる。

前述した工程は負圧下の室内、例えば低圧チャンバ（１１）内において好ましく 実行される。低圧チャンバ（１１）自体の構成は周知のものを採用することがで きる。負圧としては、例えば大気圧の５０％以下が用いられる。箔（７）及び（ ８）間に挟入された樹脂含浸後のウェブ（１）はゴムリップ（ｌｌａ）などのよ うなゲート手段を介してチャンバ外の大気圧空間中に輩出される。より高くなっ た気圧はウェブ中に残存する気泡を圧縮してそれらの完成品中に占める体積を小 さくするものである。チャンバの外側において、エポキシ樹脂の硬化は硬化付勢 手段（１２）によって開始される。この手段はＩＲ硬化（赤外線照射）を進行さ せるものである。このようなＩＲ硬化の後、完成した基板はシリンダ（１３）上 に巻き取られる。この巻取は基板が次の処理段階に送られるまでの中間貯蔵とし て行われる。

基板はシリンダ（１３）に供給されるまでにステーション（１４）に″おいて機 械的に処理される。この機械的処理は、原理的にはシリンダ（１３）上への巻取 後の個別処理段階においても実行されうるちのである。この機械的処理により送 りカット（ロールフィルムにおいて通常適用される）が実施され、基板を所望の 外形とし、製造ラインの終端において完全分離ユニットとなるように基板を容易 に分割するための分割部を形成するとともに、回路素子などのための凹部を提供 するものである。このような機械的処理はパンチ、レーザーカット、ウォーター ジェットなどの適当な手段により実行される。

工程のさらなる段階は基板の一側面上に２層の導電層を形成することである。基 板は機械的処理ステーション（１４）から、またはシリンダ（１３）による中間 貯蔵段階から接合ステーションにかけて直接供給される。必要な接合剤は基板の 一側面に適用される。この接合剤の適用は吹付け、ローリング、その他により行 われる。基板はその後で、前記接合剤層により、例えば銅箔などの導電体箔に接 着される。接合剤はそれ自体周知の方法で硬化処理される。その硬化工程は加熱 、光照射、加圧等により実行される。

次に導電体箔は、例えば感光膜などのようなレジストを用いてエツチングするこ とにより、食刻される。銅を用いる場合、導電体は完成した基板（回路カード） 上の凹部中に敷延され、レジストはその表面の両側に適用されることにより、前 記凹部中における導体（銅）の背面におけるエツチングが阻止される。

第１の導電パターンがこのようにして基板上に適用されると、この導電パターン には絶縁層が付加される。この絶縁層中にはすでに適用された導電体パターンに 対して接続すべき個所において接続孔が形成される。これらの接続孔はその配列 （ホールパターン）のためのパターンをスクリーン印刷することにより達せられ る。絶縁層としては、選択的に感光ワニスを用い、これを周知の方法において光 に露出させるものである。

しかる後、第２の導電体パターンが適用される。これはなるべ（なら、金属とプ ラスチックバインダ（重合体バインダ）とのブレンド、またはカーボンと重合体 バインダとのブレンドをスクリーン印刷することにより実施される。

このようにして形成された２層導電体パターン上において、さらに、多くの導電 体パターンが要求される場合、これは前述した方法と同じ方法を繰り返すことに より実施される。

これにより導電体パターンを有する可撓性回路カードが完成し、貯蔵部（シリン ダ、リール、その他）に中間的に貯蔵される。

可撓性回路カードは上記一連の工程に引き続き、または中間貯蔵の後において回 路カードを完成するためのさらなる製造ラインに供給される。この後段の製造ラ インは、回路カード上に回路素子を取り付け、かつこれらの素子を周知の方法に おいてテストする工程からなるものである。最終的にパターンカードは個々の回 路カード完成品を形成するために分割される。

この基板／パターンカードは、例えばＫＡＰＴＯＮ箔の可撓性に比して大きい可 撓性を有するものである。この大きい可撓性は機能誤差を生じないで約１００ｗ ＋＋ｏ以下の曲率半径を許容するものとして特定される。通常、小さい曲率半径 としては、５〜３０＋ｎ＋＋＋、そして特定すれば、約１０ｍｍ程度の値が要求 される。

第２図は配線を有する基板完成品の一例を示すものである。図において、基板（ １５）は下部導電体パターン（１６）及び上部導電体パターン（１７）を有する 。これらの上部及び下部導電体パターン（１６）及び（１７）を互いに分離する ワニス層は（１８）で示されている。これらの接合部（１７ａ）は絶縁層（１８ ）における切り込み中にのびている。

本発明は一実施例として示した以上の説明に限定されるものではなく、添付の請 求の範囲及び本発明の概念に従って種々の変形をなし得るものである。

国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．基板（１５）及びその上に形成された導電体パターン（１６）、（１７）か らなり、パターンカード製造時において可撓性を発揮しうる基板手段であって、 前記基板が大きい可撓性を有し、前記導電パターンが前記基板の一側面上におい てのみ形成され、かつ互いに絶縁された少くとも２層の構成からなり、前記基板 は補強材により補強されたものであり、前記導電パターンにおける第１の層は導 電体箔からなり、前記導電体パターンにおける第２の層は金属とプラスチックバ インダもしくは重合体バインダとの混合物、またはカーボンと重合体バインダと の混合物のスクリーン印刷層からなり、前記基板は連続工程中の少くとも１段階 における送りに適した形態を有するものであることを特徴とする回路カードの基 板手段。
2. ２．基板が機械的支持体、例えば壁面、金属板または他の支持ユニット、プラス チックまたはその他の支持材料の上に付着されるようにしたことを特徴とする請 求の範囲第１項に記載の手段。
3. ３．導電体パターンを有する基板がシリンダ（１３）、もしくはリールまたは同 様な貯蔵部に貯蔵され、あるいは独立したロールとして巻き取られたものである ことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の手段。
4. ４．基板及びその上に形成された導電体パターンが１００ｍｍ以下、例えば５〜 ３０ｍｍ、そしてより好ましくは約１０ｍｍの曲率半径まで撓むことができるも のであることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項または第３項のいずれか１ 項に記載した手段。
5. ５．基板の長さ方向において互いに前後するように配置された導電体パターンを 含み、これらのパターンは所定の態様において等しいか、または異なっており、 前記基板はユニット完成品を形成する個々の単位として簡単に分割することがで きるように機械的に処理もしくは加工されたものであることを特徴とする請求の 範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載した手段。
6. ６．１つの素子支持部に対する、または２以上の素子支持部間における配線接続 部が前記導電体パターンに含まれるものであり、前記配線接続部が例えば数ｍま での長い距離を有することにより、多数の素子支持部間の接続手段及びワイヤ接 続構造を不要としたことを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれか１項 に記載した手段。
7. ７．基板が連続工程において正確に送られるために、少くとも一側縁におけるカ ットを有するものであることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれか １項に記載した手段。
8. ８．ａ）例えばガラス繊維等の繊維材料を、例えばエポキシ樹脂などの硬化可能 なプラスチックバインダとともに、例えば繊維製品、ブラスチックなどの大きい 可撓性を有するウエブ（１）からなる支持体に付加し、 ｂ）前記バインダ中に存在する気泡を排除し、かつその排除と同時、または排除 後において前記バインダを硬化させ、ｃ）これによって形成された基板を例えば パンチング、レーザーカッティング、ウォータージェットカッティング等により 処理し、さらに、 ｄ）前記基板の一側面上に導電体箔を付加して、前記一側面上における１つの導 電体パターンを形成し、前記導電体箔上に絶縁層を付加するとともに、前記絶縁 層上にスクリーン印刷を用いて金属とブラスチックバインダ、または重合体バイ ンダとの混合物、あるいはカーボンと重合体バインダとの混合物を付加すること を特徴とする請求の範囲第１項に記載した手段を製造するための方法。