WO2007108207A1 - 回路板および接続基板 - Google Patents

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WO2007108207A1
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circuit
coating layer
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Toshiaki Chuma
Makoto Inaba
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
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    • H05K3/40Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4007Surface contacts, e.g. bumps

Definitions

  • the present invention relates to a circuit board and a connection board used as a component of an electronic device.
  • circuit boards used in these devices are becoming finer. High-density materials are required, and uses are expanding.
  • the circuit boards are finely arranged while being electrically connected to each other, thereby reducing the size and weight of the equipment.
  • the prior art discloses a method of using a connector to connect two substrates and ensuring contact between the inserted substrate and the conductor pattern of the connector.
  • the reliability of the contact may be reduced.
  • the method of electrically connecting circuit boards using a connector increases the number of mounted components, making it difficult to reduce the size and weight of the circuit board.
  • a rigid flex circuit board has a rigid part and a flexible part, and is integrated.
  • the board tends to be modularized due to its high functionality, and multiple circuit boards and main boards are connected to the flexible circuit according to the function. It is necessary to connect with a board.
  • manufacturing methods There are two types of manufacturing methods: build-up type manufacturing and batch manufacturing. However, both processes are long and complicated.
  • a rigid flex circuit board simultaneously creating substrates with different numbers of rigid parts makes the process very complicated, which also increases the cost of the product. Taking a foldable mobile phone as an example, when multiple flexible parts are wound once in the hinge part, the flexible part that is on the inside with the same length of the flexible part may have wrinkles, Since it rubbed, there was a risk of reducing flexibility.
  • the rigid flex circuit board when the rigid flex circuit board is manufactured, a method is employed in which the flexible portions of the inner layer are prepared with different lengths, and multilayer molding is performed.
  • the longer flexible part has a talmi part, and it was necessary to form it with a jig so that the talmi part does not get in the way of multilayer molding.
  • the manufacturing method of the rigid flex circuit board having complicated processes is further complicated, and as a result, the yield is lowered and the cost is increased (for example, Patent Document 2).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2 00 0-1 1 1 3 9 3 3
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 0 3 _ 1 3 3 7 3 4
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a circuit board in which a plurality of circuit boards are electrically connected with a simple structure without going through complicated steps. It also provides a circuit board to which multiple circuit boards are connected without increasing the number of mounted components.
  • First and second circuit boards on which first and second conductor pads arranged apart from each other are formed, and first and second protruding from one surface side or the other surface side, respectively.
  • a connection board having a conductor boss ridge wherein the connection board is provided so as to bridge over a part of the first and second circuit boards, and the first conductor post and the first conductor A pad, and the second conductor post and the second conductor pad are arranged so as to face each other, and the surface of at least one of the first conductor boss ⁇ or the first conductor pad And a connecting portion formed by melting a metal coating layer previously formed on at least one surface of the second conductor boss ⁇ or the second conductor pad, and And second circuit board Circuit board which is electrically connected to the connecting board via the front Symbol connecting portion between.
  • connection board is connected to one side of the first circuit board, and the other end is connected to the other side of the second circuit board.
  • connection boards having flexible portions, each having a region where the flexible portions overlap with each other, and the length of each flexible portion being different in the overlapping region, [1] or [2 The circuit board described in the above.
  • connection boards having conductor bosses protruding from one side or the other side,
  • connection board In the connection board, one end of which is connected to the end of the main circuit board, another conductor boss rod is provided on one surface side of the other end, and the conductor pad provided on the sub circuit board or A connecting portion formed by melting a metal coating layer formed in advance on at least one of the surfaces of the other conductor bosses; and the sub circuit board and the connecting board are interposed via the connecting portion.
  • connection portion is formed on both surfaces of the main circuit board.
  • the sub circuit board includes at least one sub board, and at least one of the sub circuit boards has a different number of layers from the main circuit board, [6] or [7] Circuit board.
  • connection board includes a base material, a conductor circuit formed on one surface side of the base material, and a coating layer that covers the conductor circuit, and one of the base material and the coating layer, respectively. And first and second conductor posts formed in the first and second holes, respectively, and having the first and second conductor posts. In the second conductor post, one end of each of the first and second conductor bosses is connected to the conductor circuit, and the other end protrudes from the surface of the base material or the covering layer, respectively. [1] Thru
  • the periphery of the first and second conductor posts is selectively covered with an interlayer adhesive, and the interlayer adhesive and the first and second circuit boards and the The circuit board according to any one of [1] to [4], wherein the connection substrate is laminated and bonded.
  • the interlayer adhesive is an adhesive having a flux function.
  • connection portion forms a fillet.
  • connection substrate is a flexible substrate.
  • a base material a conductor circuit formed on one surface side of the base material, and a coating layer covering the conductor circuit, each of at least one of the base material and the coating layer. And first and second conductor bosses formed in the first and second holes, respectively, and the first and second holes.
  • Each of the second conductor posts is a connection board in which one end of each of the first and second conductor bosses is connected to the conductor circuit and the other end protrudes from the surface of the base material or the covering layer.
  • one conductor boss is formed in a hole penetrating the base material, protrudes from the surface side of the base material, and the other conductor boss is The connection substrate according to claim 16, wherein the connection substrate is formed in a hole penetrating the coating layer and protrudes from a surface side of the coating layer.
  • connection board according to [16] or [17], wherein the connection substrate has flexibility.
  • connection board according to any one of [16] to [18], wherein a tip shape of the protruding portion of the conductor post is a non-flat shape.
  • connection board according to any one of [16] to [19], wherein the first and second conductor bosses are covered with a metal coating layer.
  • a circuit board in which a plurality of circuit boards are electrically connected by a simple process is provided.
  • a connection board suitable for miniaturization and weight reduction is provided without greatly increasing the thickness by directly connecting the circuits with the conductor boss ⁇ .
  • the number of mounted parts The circuit board can be downsized without increasing.
  • circuit boards can be electrically connected without using connectors, circuit boards with high connection reliability can be provided, and the equipment can be reduced in size and weight.
  • FIG. 1 is a plan view showing a circuit board according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a connection board according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a process cross-sectional view illustrating a circuit board manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a connection board according to a second embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a circuit board according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view and a sectional view showing a circuit board according to a third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a state in which a circuit board is spirally wound.
  • FIG. 8 is a plan view showing a circuit board according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view and a cross-sectional view showing a circuit board according to a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view showing a circuit board according to another embodiment of the present invention.
  • a circuit board 1 in which a first circuit board 1 1 1 and a second circuit board 1 1 2 are electrically connected via a connection board 1 1 0.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view of the circuit board 100 shown in FIG.
  • the circuit board 100 is composed of first and second circuit boards 1 1 1 and 1 1 2 on which first and second conductor pads 1 2 5 and 1 3 5 that are spaced apart are formed, and And a connection board 110 having first and second conductor bosses 1 5 5 and 1 6 5 protruding from one surface side or the other surface side.
  • the connection board 110 is provided so as to cover and bridge a part of the first and second circuit boards 1 1 1 and 1 1 2 that are separated from each other.
  • first conductor boss ⁇ 1 5 5 and the first conductor pad 1 2 5 are opposed to each other, and the second conductor boss ⁇ 1 6 5 and the second conductor pad 1 3 5 are opposed to each other. Be placed. At least one surface of the first conductor boss ⁇ 1 5 5 or the first conductor pad 1 2 5 and at least one of the second conductor boss ⁇ 1 6 5 or the second conductor pad 1 3 5
  • a metal coating layer 1 37 is formed in advance on the surface, and the circuit board 100 has a connection portion formed by melting the metal coating layer 1 3 7.
  • the first and second circuit boards 1 1 1, 1 1 2 and the connection board 1 1 0 are electrically connected via a connection portion.
  • the conductor bosses and the conductor pads are used for connection between the plurality of circuit boards, and the boards are metal-bonded. This eliminates the need for a connector and prevents an increase in the number of parts.
  • electrical connection can be secured by heating and melting the periphery of the connection between each circuit board and connection board, and processing is possible without using large-scale equipment.
  • connection board 1 1 0 for electrically connecting the first circuit board 1 1 1 and the second circuit board 1 1 2 will be described (FIG. 2 (a) to FIG. 2).
  • E a manufacturing method of the connection board 1 1 0 for electrically connecting the first circuit board 1 1 1 and the second circuit board 1 1 2 will be described (FIG. 2 (a) to FIG. 2).
  • a circuit board 30 including a base material 32 and having a conductor circuit 31 provided on one surface side of the base material 32 is prepared (FIG. 2 (a)).
  • the conductor circuit 31 is formed, for example, by forming a metal foil on one surface of the base material 32 and etching it.
  • metal foils include iron, aluminum, stainless steel, and copper. Among these, copper is excellent in terms of electrical characteristics and is preferred. That's right.
  • the thickness of the conductor circuit 31 is not particularly limited, but is preferably 5 m or more and 50 m or less, particularly preferably 9 m or more and 35 m or less. When the thickness is within the above range, the circuit formability by the etching process is particularly excellent. Furthermore, it is excellent in handling (handling) of the base material after the conductor circuit is formed.
  • the metal foil and the base material 32 are bonded to each other between the metal foil and the base material 32. It is preferable that no adhesive layer is present. However, the metal foil and the base material 32 may be bonded using an adhesive.
  • the base material opening is formed from the surface on the base material 32 side until the conductor circuit 31 is exposed.
  • first and second holes 3 3 and 3 4 that penetrate through the base material 3 2 and reach the conductor circuit 3 1 are formed.
  • the opening can be easily formed and a small-diameter via can be opened. Furthermore, it is preferable to remove the resin remaining in the first and second holes 33 and 34 by a method such as wet desmearing with a potassium permanganate aqueous solution or dry desmearing by plasma. By removing the residual resin, the reliability of the interlayer connection is improved.
  • First and second conductor bosses 1 5 5 and 1 6 5 are formed in the first and second holes 3 3 and 3 4 until they protrude from the surface of the substrate 3 2 (FIG. 2). (c)).
  • the first and second conductor posts 1 5 5 and 1 6 5 are formed in the first and second holes 3 3 and 3 4, the first and second conductor posts 1 5 5 and 1 6 5 One end is connected to the conductor circuit 31, and the other end is formed to protrude from the surface of the base material 32.
  • the conductor post is formed by, for example, a conductor film by a paste or a staking method.
  • the height of the first and second conductor bosses 5 1 5 5 and 1 6 5 is not particularly limited, but preferably protrudes from the protruding surface at 2 m or more and 30 m or less. It preferably protrudes at 5 m or more and 15 m or less. When the height is in the above range, the connection stability between the conductor post and the conductor pad is excellent.
  • the tip shape of the protruding conductor post is, for example, a non-flat shape at the tip, and concretely, the tip protrudes and is rounded, dome-shaped, hemispherical, etc. . Further, the protruding portion may have a diameter larger than the width of the through hole.
  • an interlayer adhesive described later moves around the conductor post and is easily removed.
  • an interlayer adhesive By eliminating the interlayer adhesive at the contact portion between the conductor boss ⁇ and the conductor pad, electrical connection between the first and second circuit boards and the connection board is ensured.
  • first and second conductor bosses are made of an alloy or the like as the metal coating layer 1 3 7.
  • a coating layer 37 is formed so as to cover the conductor circuit 31 (FIG. 2 (e)).
  • the covering layer 37 for example, a solder resist film or a cover lay film is used to cover the conductor circuit 31.
  • first and second conductor bosses 1 5 5 and 1 65 are provided on the base 3 2, and then the conductor circuit 3 1 and the covering layer 3 7 are provided. It may be.
  • an interlayer adhesive 1 3 6 (adhesive with a flux function) is formed on the surface of the substrate 3 2 from which the first and second conductor bosses 1 5 5 and 1 6 5 protrude ( Figure 2 (e)).
  • the adhesive with flux function 1 3 6 is selectively formed on and around the first and second conductor bosses 1 5 5 and 1 6 5.
  • the adhesive with flux function for the contact portion between the conductor boss ⁇ and the conductor pad 1 3 6 moves to the periphery of the conductor post and is eliminated, as will be described later. .
  • the adhesive with flux function 1 3 6 may be formed on the first and second conductor pads 1 2 5 and 1 3 5 side. In this case, the antioxidant effect of the first and second conductor pads 1 2 5 and 1 3 5 can be obtained.
  • a method of applying the adhesive with flux function 1 3 6, a method of applying to the base material 3 2 by a printing method, processing to a predetermined size, and applying the adhesive to the base material 3 2 as an individual piece There are methods for laminating.
  • connection board 1 1 0 is obtained (Fig. 2 (e)).
  • the first and second conductor pads 1 25 that receive the first and second conductor bosses 1 55 and 1 65 there is no particular restriction other than having 1 35.
  • the same material as that of the conductor circuit 31 mentioned above can be used.
  • the first circuit board 1 1 1 and the second circuit board 1 1 2 are rigid circuit boards.
  • the first circuit board 1 1 1 and the second circuit board 1 1 2 may have the same or different number of layers.
  • each layer is composed of, for example, a base material and a conductor circuit.
  • the first circuit board 1 1 1 and the second circuit board 1 1 2 may be either a single-sided circuit board (single layer), a double-sided circuit board (double layer), or a multilayer circuit board. If the number of layers is different, the effect of the present invention can be obtained from the viewpoint of improving the complexity of the process.
  • connection board 1 1 0 is laminated.
  • the laminate is pressed at a pressure of not less than 0.0OO I MPa and not more than 3.0 MPa, preferably not less than 0.01 MPa and not more than 2. OMPa.
  • the temperature at the time of pressurization is set to be equal to or higher than the melting point of the metal coating layer 137 and the adhesive 136 having a flux function is softened. Pressing is performed in such a temperature range.
  • the pressing range may be only the portion where the first and second conductor bosses 155 and 165 are arranged, or the entire portion may be pressed.
  • Adhesive with flux function 1 36 is activated, and solder joint or metal joint is formed.
  • solder fillet or metal fillet 35 is formed in the connection portion due to the improved wettability of the metal surface (FIG. 3 (c)).
  • an oven or a vacuum dryer is used in a temperature range above the temperature at which the adhesive starts a hardening reaction and the metal coating layer 1 3 7 does not remelt.
  • a circuit board 100 shown in FIG. 3 (c) is obtained.
  • the connection substrate 110 it is possible to obtain a circuit board corresponding to miniaturization and high density without being restricted by size and thickness.
  • a base material made of an insulating material obtained by curing a resin such as a polyimide resin or an epoxy resin is used.
  • resin films such as polyimide film, polyether ether ketone film, polyether sulfone film, and liquid crystal polymer film, and laminates such as epoxy resin laminate, phenol resin laminate, cyanate resin laminate, and the like.
  • a resin film is preferable.
  • a polyimide film is preferable because it is excellent in flexibility and heat resistance and can also exhibit flexibility.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited, but is preferably 9 m or more and 50 m or less, and particularly preferably 12 m or more and 25 m or less. When the thickness is within the above range, the plating time for forming the conductor bosses can be shortened.
  • connection substrate 110 is preferably a flexible substrate, and may be, for example, a printed circuit board having a flexible portion.
  • the metal coating layer 1 3 7 is made of, for example, metal or an alloy such as solder.
  • a shielding material forming a fillet as the metal coating layer 1 37.
  • a material that easily forms the fillet ⁇ for example, a material whose melting point is lower than the melting point of the material constituting the conductor boss ⁇ .
  • solder is preferably used.
  • the solder is composed of at least two kinds of metals selected from tin, lead, silver, zinc, bismuth, antimony, copper and the like.
  • the thickness of the metal coating layer 1 37 is 2 m or more and 30 m or less, preferably 3 m or more and 20 m or less, and more preferably 5 m or more and 20 m or less. When the thickness is within the above range, the connection between the conductor post ⁇ and the conductor pad is excellent in stability, and the connection reliability is improved.
  • the first and second circuit boards 1 1 1, 1 1 2 and the connection board 1 1 0 are laminated with an interlayer adhesive 1 3 6 through a metal coating layer 1 3 7. Bonded.
  • the interlayer adhesive 1 3 6 is selectively formed so as to cover the conductor post and its surroundings, but the interlayer adhesive 1 3 6 at the joint portion is excluded at the time of lamination bonding. As a result, the conductor post and the conductor pad are metal-bonded. However, the interlayer adhesive 1 3 6 remains around the conductor boss ⁇ and the conductor pad, and these areas are selectively covered with the interlayer adhesive 1 3 6.
  • the interlayer adhesive is preferably formed not to be formed on the entire surface of the first and second circuit boards 1 1 1 and 1 1 2 but to cover only the conductor bosses and their surroundings. Is done.
  • a flexible substrate is used as the connection substrate 110, the flexibility of the connection substrate can be prevented from being impaired by selectively covering only the conductor boss ⁇ and its periphery with an interlayer adhesive.
  • the area where the interlayer adhesive is not formed serves as a flexible part and the flexibility is maintained.
  • an adhesive having a flux function is preferably used.
  • an adhesive having a flux function is used, a more reliable connection can be achieved.
  • the adhesive with a flux function is an adhesive having a metal surface cleaning function, for example, an oxide film removing function existing on the metal surface and an oxide film reducing function.
  • the metal bonding can be performed after removing the oxide film formed on the surface of the conductor boss ⁇ and the conductor pad by the flux activation function. This makes it possible to perform metal bonding between the conductor posts and the conductor pads while cleaning the surfaces of the conductor posts and the conductor pads, resulting in a connection with a more reliable fillet. Therefore, the adhesive with flux function 1 3 6 melts the solder bumps and performs electrical connection between the layers.
  • the oxide film on the solder surface and the oxide film on the copper foil surface, which is the connected surface, are reduced to enable good bonding with high strength.
  • the joint portion around the conductor boss ⁇ ⁇ is covered with an interlayer adhesive, and the circuit board and the connection substrate are laminated and adhered by the interlayer adhesive, a more reliable circuit board can be obtained.
  • the adhesive used in this embodiment does not need to be removed by washing after soldering. Therefore, by heating as it is, it becomes a three-dimensionally cross-linked resin and has excellent adhesion, so that it can be used as an interlayer material for circuit boards and multilayer flexible printed circuit boards.
  • the thickness of the interlayer adhesive 1 36 is not particularly limited, but is preferably 8 m or more and 30 m or less, and particularly preferably 10 m or more and 25 m or less. When the thickness is within the above range, it is particularly excellent in both adhesion and suppression of the bleeding of the adhesive.
  • the first preferable adhesive with a flux function is a resin such as a phenolic nopolac resin having a phenolic hydroxyl group, a cresol nopolac resin, an alkylphenol nopolac resin, a resole resin, or a polyvinyl phenol resin ( A) and a curing agent (B) for the resin.
  • Curing agents include phenolic bases such as bisphenolic, phenolic nopolac, alkylphenolic nopolac, bif Inol, naphthol, and resorcinol, and aliphatic, cycloaliphatic and unsaturated aliphatic skeletons. Examples of the base include epoxidized epoxy resins and isocyanate compounds.
  • the amount of the resin having a phenolic hydroxyl group is 20% by weight or more based on the total adhesive.
  • the resin or compound acting as a curing agent is preferably 20% by weight or more and 80% by weight or less in the total adhesive.
  • a colorant, an inorganic filler, various types of cutting agents, a solvent, and the like may be added to the adhesive as necessary.
  • the second preferred adhesive with a flux function is bisphenol.
  • Fluoro-Nol bases such as sulfite, phenol nornopolac, alkylphenol, biphenol, naphthol, resorcinol and other skeletons such as aliphatic, cycloaliphatic and unsaturated aliphatic
  • An epoxy resin (C) epoxidized as a base, an imidazole ring, and a curing agent (D) of the epoxy resin and a curable antioxidant (E) are included.
  • curing agent having an imidazole ring examples include imidazole, 2-methylimidazole, 2_ethyl_4-methylimidazole, 2_phenylimidazole, 1_benzyl-1-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2 _Phenyl_4-methylimidazole, bis (2_ethyl_4_methylmonoimidazole) and the like.
  • a curable antioxidant is a compound that acts as an antioxidant and can be cured by reacting with the curing agent.
  • Compounds having a benzylidene structure and 3-hydroxy-1-naphthoic acid, pamoic acid, 2, 4_ Examples include dihydroxybenzoic acid and 2,5-dihydroxybenzoic acid.
  • the blending amount of the epoxy resin is preferably 30% by weight or more and 99% by weight or less in the total adhesive. If the blending amount is within this range, a sufficient cured product can be obtained.
  • thermosetting resins such as cyanate resin, acrylic acid resin, methacrylic acid resin, and maleimide resin
  • thermoplastic resins may be blended.
  • a colorant, an inorganic filler, various coupling agents, a solvent, etc. may be added as necessary.
  • the compounding amount of the epoxy resin curing agent and the curable antioxidant having an imidazole ring is 1% by weight or more and 20% by weight or less in the total adhesive. Is preferred. When the blending amount is 1% by weight or more, the effect of purifying the metal surface is improved, and sufficient curing of the epoxy resin can be achieved.
  • both the epoxy curing agent and the curable antioxidant may be used in combination, or only one component may be blended and used alone.
  • a method for preparing the adhesive for example, a method in which a resin (A) having a solid phenolic hydroxyl group and a resin (B) acting as a solid curing agent are dissolved in a solvent and prepared, A resin (B) having a phenolic hydroxyl group is prepared by dissolving the resin (A) having a phenolic hydroxyl group in a resin (B) acting as a liquid curing agent.
  • examples thereof include a method of dispersing or dissolving the antioxidant (E).
  • the solvent to be used include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexane, toluene, butyl cell soluble, ethyl cellulose, N-methylpyrrolidone, and r_ptyl lactone.
  • a solvent having a boiling point of 200 ° C. or lower is preferable.
  • the adhesive with a flux function is formed by applying the resin composition to a releasable base material.
  • the releasable base material include metal foils made of copper or copper alloys, aluminum or aluminum alloys, etc., polyester resins such as fluorine resins, polyimide resins, polybutylene terephthalates, and polyethylene terephthalates.
  • the resin film comprised by these is mentioned.
  • a method of forming the resin composition on the substrate there are a method of applying a liquid to the substrate, a method of heating and pressurizing with a vacuum laminator, etc.
  • the latter is simpler and the interlayer adhesive 1
  • the thickness of 3 6 is stable.
  • the above-described resin composition is applied to the moldable substrate, it is usually performed in the form of a varnish. As a result, coatability can be improved.
  • the solvent used to prepare the varnish desirably has good solubility in the resin composition, but a poor solvent may be used as long as it does not adversely affect the varnish.
  • good solvents include dimethylformamide (DMF), methyl ethyl ketone (MEK), and cyclohexanone.
  • the solid content of the resin composition is not particularly limited, but is preferably 20 to 90% by weight, particularly preferably 30 to 70% by weight.
  • the positions of the first and second circuit boards 1 1 1 and 1 1 2 and the connection board 1 1 0 are aligned in advance.
  • a mark formed as a conductor pattern is read and aligned by an image recognition device, or a pin is used.
  • the aligned substrate is pressed at a predetermined temperature and pressure in a vacuum.
  • the predetermined temperature is preferably 23 ° C. or higher and 28 ° C. or lower, and particularly preferably 25 ° C. or higher and 270 ° C. or lower. It is preferable to heat the connection board 110 and the first and second circuit boards 1 1 1 and 1 1 2 in advance to the predetermined temperature. If the temperature is higher than the above upper limit value, the viscosity of the interlayer adhesive 1 3 6 is in the range of 1 OP a ⁇ S ⁇ 400 P a ⁇ S, and a sufficient softening level is obtained. The interlayer adhesive 1 3 6 between 7 and the first and second conductor pads 1 2 5, 1 3 5 can be eliminated. At this time, since the shape of the protrusions of the first and second conductor posts 15 5 and 1 65 is non-flat, the interlayer adhesive flows sideways and is more easily removed.
  • the temperature is equal to or lower than the upper limit, it is possible to prevent the thermal shrinkage of the substrate from being excessively large, and to suppress the occurrence of dimensional variations.
  • the metal coating layer 1 3 7 melts, so that the pressure concentration on the first and second conductor bosses ⁇ 1 5 5 and 1 6 5 is relieved, and the first and second circuit boards 1 1 1 and 1 1 2 is distorted, and the substrate can be prevented from undulating due to the distortion.
  • a stable metal alloy layer can be formed, and by forming a good fillet, the first and second circuit boards 1 The electrical connectivity between 1 1. 1 1 2 and connection board 1 1 0 is stabilized.
  • the predetermined pressure is preferably 0.5 to 3 MPa, and particularly preferably 1.5 to 2.5 MPa. If the pressure is equal to or higher than the lower limit, the interlayer adhesive 1 3 6 between the metal coating layer 1 3 7 and the first and second conductor pads 1 2 5 and 1 3 5 may be sufficiently removed. it can. Further, when the pressure is less than or equal to the upper limit value, it is possible to prevent the circuit board from being distorted and the board from being wavy due to the distortion. In addition, the amount of leakage of the interlayer adhesive 1 3 6 can be suppressed, and the interlayer thickness can be prevented from becoming unstable.
  • the treatment time is preferably 1 minute or more and 10 minutes or less, and particularly preferably 3 minutes or more and 8 minutes or less.
  • the interlayer adhesive 1 36 can be sufficiently removed, and a metal alloy layer can be easily formed. If it is less than or equal to the upper limit, it is possible to prevent the substrate from being given excessive internal stress.
  • connection substrate 110 and the like be heated in advance.
  • the interlayer adhesive 1 36 can be prevented from curing before reaching the temperature at which the metal coating layer 1 37 melts. If a rapid heating heater is used, it is not necessary to heat in advance, but the larger the hot plate area, the more expensive the equipment becomes, making it difficult to apply from an economic point of view.
  • connection board 1 10 has a configuration in which the first and second conductor bosses 1 5 5 and 1 6 5 protrude from the surface side of the base material 3 2.
  • the second conductor bosses 15 5 and 16 5 may protrude from the surface side of the coating layer 37 of the connection substrate 110. That is, the first and second conductor posts 1 5 5 and 1 6 5 only need to protrude from one surface side or the other surface side (for example, the front surface side or the back surface side) of the connection board, respectively. . Further, the first and second conductor posts 15 5 and 16 5 may protrude from the same surface side, or may protrude from different surface sides.
  • first and second conductor bosses 1 5 5 and 1 65 are provided, one of the conductor bosses protrudes from the surface side of the base material 32, and the other conductor boss ⁇ Three
  • the connection board 110 protruding from the surface side of 7 will be described.
  • a circuit board manufactured using the connection substrate of the present embodiment will be described.
  • a circuit board including a base material 32, a conductor circuit 31 provided on one surface side of the base material 32, and a coating layer covering the conductor circuit 31 is prepared.
  • a base material opening is formed in the circuit board.
  • a first hole that penetrates the base material 32 and reaches the conductor circuit 31 and a second hole that penetrates the coating layer 37 and reaches the conductor circuit 31 are formed.
  • the first conductor boss 1 5 5 ⁇ is formed in the first hole and protrudes from the surface side of the substrate 3 2
  • the second conductor post 1 6 5 is formed in the second hole, It protrudes from the surface side of the covering layer 37.
  • First conductor boss ⁇ ⁇ ⁇ 1 5 5 and second conductor boss ⁇ 1 are formed by forming first and second conductor posts 1 5 5 and 1 6 5 in the first and second holes, respectively.
  • One end of 65 is connected to the conductor circuit 31, and the other end is formed to project from the surface side of the base material 32 and the covering layer 37.
  • a connection board 110 is formed in which the first and second conductor posts 15 5 and 16 5 are formed so as to protrude from different surfaces (FIG. 4).
  • connection board 110 The first and second circuit boards 1 1 1 and 1 1 2 are connected using the connection board 110 of this embodiment. As shown in FIG. 5, one end of the connection board 110 is connected to one surface side of the first circuit board 1111, for example, the upper surface side, and the other end of the second circuit board 1112. A circuit board connected to the other surface side, for example, the lower surface side, is obtained. In other words, both ends of the connection board 110 are connected to the opposing surface sides of the first and second circuit boards 1 11 1 and 1 12, respectively.
  • FIGS. 6A and 6B are a plan view and a cross-sectional view of the circuit board in the present embodiment.
  • each flexible portion has a region 1 70 which overlaps, and in the overlapping region 1 70, the length of each flexible portion is made different. In this way the circuit board without the flexible part being rubbed I can do it.
  • connection substrates 1 1 1 and 1 1 2 when an external force is applied to the first and second circuit boards 1 1 1 1 and 1 1 2 away from each other, one of the connection boards is stretched. And the other connection board is loose.
  • the slack portion is located in a region 170 where the flexible portions of the connection substrates 1 13 and 1 14 overlap.
  • the connection substrates 1 1 3 and 1 1 4 are spirally wound, the flexible portion of the connection substrate that becomes the outer periphery is lengthened. As a result, even when the connection substrates 1 1 3 and 1 1 4 are spirally wound, it becomes possible to prevent the wrinkles from being generated by folding into the spiral portion (FIGS. 7 (a) and (b)). .
  • connection substrates 1 1 3 and 1 1 4 As shown in FIG. 4, the first and second conductor bosses 1 5 5 and 1 6 5 protrude from different surface sides. You may use the connection board which has.
  • connection board 1 1 3 or 1 1 4 one end of the connection board 1 1 3 or 1 1 4 is connected to one surface side of the first circuit board 1 1 1, for example, the upper surface side.
  • the other end is a circuit board connected to the other surface side of the second circuit board 112, for example, the lower surface side (FIG. 8). That is, the connection boards 1 1 3 and 1 1 4 are connected to the opposing surface sides of the first circuit board 1 1 1 and the second circuit board 1 1 2.
  • FIGS. 9A and 9B are a plan view and a cross-sectional view taken along line A_A showing an example of the circuit board according to the present embodiment.
  • the circuit board 100 is composed of a main circuit board 1 2 1 having a plurality of conductor pads 1 3 1 and a plurality of terminals extending from the end of the main circuit board 1 2 1.
  • the connection board 1 1 0 has conductor posts 1 3 2 protruding from one surface side or the other surface side.
  • the circuit board 1 0 0 is formed by melting a metal coating layer 1 3 7 formed in advance on at least one surface of the conductor boss ⁇ 1 3 2 or the conductor pad 1 3 1
  • the main circuit board 1 2 1 and the connection board 1 1 0 are electrically connected via the connection part 1 4 0.
  • the circuit board 100 may have at least one sub circuit board 120.
  • the sub circuit board 1 2 0 is connected to the main circuit board 1 2 1 via the connection board 1 1 0.
  • One end of the connection board 110 is connected to the end of the main circuit board 12 1, and another conductor boss ⁇ 13 2 with a protruding tip is provided on one surface side of the other end.
  • the sub circuit board 1 2 0 provided with the conductor pad 1 3 1 is arranged at a position facing the other conductor boss ⁇ 1 3 2, and the other conductor boss ⁇ 1 3 2 or the conductor pad 1 3 1
  • the other connecting portion 1 4 2 is formed by melting the metal coating layer 1 3 7 formed in advance on at least one of the surfaces.
  • a circuit board 100 is formed in which the sub circuit board 120 and the connection board 110 are electrically connected to each other through the other connection part 14 2.
  • the connecting portion 140 may be formed on both sides of the main circuit board 12 1.
  • the main circuit board 1 2 1 and the sub circuit board 1 2 0 are not particularly limited except that they have conductor pads 1 3 1 that receive the conductor bosses 1 3 2.
  • the same circuit board as the second circuit boards 1 1 1 and 1 1 2 can be used.
  • the main circuit board has a plurality of conductor pads and can be connected to the sub circuit board through the plurality of connection boards.
  • the main circuit board is, for example, a mother board with a large area on which main functions are mounted.
  • the sub-circuit board is a board having a smaller area than the main circuit board, and the sub-board has the same or less number of layers as the main circuit board.
  • the sub circuit board 120 is composed of at least one sub board.
  • the sub-board here means individual layers constituting the sub-circuit board 120. Such a layer is composed of a base material and a conductor circuit, and the same layers as described above can be used.
  • Sub-circuit board 1 2 0 is a single-sided sub-circuit board when it is composed of one sub-board, and it is a double-sided sub-circuit board when it is composed of two sub-boards, and it is composed of multiple sub-boards. In this case, it becomes a multilayer sub circuit board.
  • At least one of the sub circuit boards 1 2 0 included in the circuit board 100 according to this embodiment may have a different number of layers from the main circuit board 1 2 1. A different number of layers is more effective in improving the complexity of the process of the present invention.
  • the conductor bosses 1 3 2 and the periphery thereof may be selectively covered with the interlayer adhesive 1 3 6.
  • the main circuit board 1 2 1 and the sub circuit board 1 2 0 and the connection board 1 1 0 are laminated and bonded through the interlayer adhesive 1 3 6.
  • the interlayer adhesive 1 3 6 between the metal coating layer 1 3 7 and the conductor pad is excluded.
  • electrical connection between the main circuit board 1 2 1 and the sub circuit board 1 2 0 and the connection board 1 1 0 is secured.
  • the main circuit board 1 2 1 and the sub circuit board 1 2 0 constitute a rigid portion 1 5 0.
  • the connection substrate 1 10 constitutes a flexible portion 1 70 and extends from the rigid portion 1 5 0. This makes it possible to provide a modular circuit board without using a complex integrated rigid-flex circuit board and without using complicated processes.
  • the circuit board according to the present embodiment has a configuration in which a plurality of main circuit boards 12 1 are connected in a paw-shaped manner via connection boards 1 10. It may be. If necessary, a sub circuit board 120 is connected to the other end of the connection board 110 extending from the end of each main circuit board 12. In this way, more main circuit boards 1 2 1 and sub circuit boards 1 2 0 are connected, so that the manufacturing process is not complicated and the number of mounted parts is not increased. A circuit board reduced in weight and weight can be provided.
  • the circuit board of this embodiment can be used for various small portable devices.

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Abstract

 離間して配置された第一および第二の導体パッドが形成された第一および第二の回路基板と、一方の面側または他方の面側からそれぞれ突出する第一および第二の導体ポストを有する接続基板とを備え、前記接続基板は、前記第一および第二の回路基板の一部を覆って橋渡しするように設けられ、前記第一の導体ポストと第一の導体パッドとが、および前記第二の導体ポストと第二の導体パッドとが、それぞれ対向するように配置され、前記第一の導体ポストまたは前記第一の導体パッドの少なくともいずれか一方の表面、および前記第二の導体ポストまたは前記第二の導体パッドの少なくともいずれか一方の表面に予め形成された金属被覆層が溶融されることにより形成される接続部を有し、前記第一および第二の回路基板と前記接続基板とが前記接続部を介して電気的に接続している回路板が提供される。

Description

明 細 書
回路板および接続基板
技術分野
[0001 ] 本発明は、 電子機器の部品として用いられる、 回路板および接続基板に関 する。
背景技術
[0002] 近年の電子機器の高密度化に伴い、 これらに用いられる回路基板のフアイ ン化が進んでいる。 その素材としても高密度なものが必要とされ、 用途も拡 大しつつある。 また、 電子機器内部の収納効率を向上するため、 複数の回路 基板間を電気的につなぎながら細密配置して、 機器の小型および軽量化を達 成している。
[0003] このように各回路基板を電気的に接続する方法として、 各回路基板をコネ クタに挿入する方法がある。 例えば、 各回路基板にコネクタを実装し、 両端 部にコネクタに挿入可能なように端子部が形成された接続用の接続基板を、 それぞれの回路基板に実装されているコネクタに両端子部を挿入することに より電気的接続を得ていた (例えば特許文献 1 ) 。
[0004] 従来技術は、 二枚の基板を接続するにあたり、 コネクタを使用し、 なおか つ挿入された基板とコネクタの導体パターンとの接触を確実にする方法を開 示する。 しかしながら、 接触部表面の欠損等が発生した場合、 接触の確実性 が低下する可能性があった。 また、 コネクタを用いて回路基板間を電気的に つなぐ方法では、 実装部品点数が増え、 回路基板の小型化および軽量化が困 難となる等の問題があった。
[0005] 一方、 さらなる電子機器の小型化および高密度化により、 接続する他の方 法として、 リジッドフレックス回路板のような多層基板が用いられている。 リジッドフレックス回路板は、 リジッド部とフレキシブル部とを併せ持ち、 かつ一体化されているものである。 しかしながら、 フレキシブル部を有する リジッドフレックス回路板のフレキシブル部の形成においては、 積層時に可 とう部分のみを予め抜いて作製するなどの工夫が必要となリエ程が複雑にな る。 さらには、 各層間を積層接着する時に用いる層間接着剤についても、 接 着剤の浸みだし量の制御のため接着剤のフローの調整が必要となる。
[0006] また、 最近の携帯電話を代表とするモパイル機器においては、 その高機能 化のため、 基板がモジュール化する傾向にあり、 その機能にあわせ複数の回 路基板と主基板とをフレキシブル回路板で接続する必要がある。 製造方法と してビルドアップタイプの製法や、 一括積層による作製法がある。 しかし、 いずれも工程が長くなリ、 複雑なものとなっている。 また、 リジッドフレツ クス回路板において、 リジッド部の層数が異なる基板を同時に作成すること は工程が非常に煩雑となり、 製品のコス卜アップの要因にもなつている。 折畳みタイプの携帯電話を例にとると、 ヒンジ部で複数のフレキシブル部 を 1回巻きにして用いた場合、 フレキシブル部が同じ長さのままでは内側に くるフレキシブル部は、 シヮが入ったり、 擦れたりするため、 屈曲性を低下 させる恐れがあった。 そのため、 リジッドフレックス回路板の製造時に、 内 層のフレキシブル部の長さが異なったものを準備し多層成形する方法がとら れている。 しかしながら、 長い方のフレキシブル部にはタルミ部が発生し、 このタルミ部が多層成形時じゃまにならないよう治工具を用いて成形する必 要があった。 このように、 複雑な工程を有するリジッドフレックス回路板の 製造方法をさらに複雑化させるものとなり、 ひいては歩留が低下しコストア ップの要因ともなつている (例えば特許文献 2 ) 。
特許文献 1 :特開 2 0 0 0— 1 1 3 9 3 3号公報
特許文献 2:特開 2 0 0 3 _ 1 3 3 7 3 4号公報
発明の開示
[0007] 本発明は、 上記事情に鑑みてなされたものであり、 複雑な工程を経ること なく、 簡易な構造で複数の回路基板間を電気的に接続した回路板を提供する ものである。 また、 実装部品点数を増やすことなく、 複数の回路基板が接続 された回路板を提供するものである。
[0008] 本発明の課題は以下に記載の手段によリ達成される。 [ 1 ] 離間して配置された第一および第二の導体パッドが形成された第一 および第二の回路基板と、 一方の面側または他方の面側からそれぞれ突出す る第一および第二の導体ボス卜を有する接続基板とを備え、 前記接続基板は 、 前記第一および第二の回路基板の一部を覆って橋渡しするように設けられ 、 前記第一の導体ポストと第一の導体パッドとが、 および前記第二の導体ポ ストと第二の導体パッドとが、 それぞれ対向するように配置され、 前記第一 の導体ボス卜または前記第一の導体パッドの少なくともいずれか一方の表面 、 および前記第二の導体ボス卜または前記第二の導体パッドの少なくともい ずれか一方の表面に予め形成された金属被覆層が溶融されることにより形成 される接続部を有し、 前記第一および第二の回路基板と前記接続基板とが前 記接続部を介して電気的に接続している回路板。
[ 2 ] 前記接続基板の一端は、 前記第一の回路基板の一方の面側に接続さ れ、 他端は、 前記第二の回路基板の他方の面側に接続されている、 [ 1 ]に記 載の回路板。
[ 3 ] フレキシブル部を有する複数の接続基板を備え、 それぞれの前記フ レキシブル部同士が重なり合う領域を有し、 前記重なり合う領域において、 それぞれの前記フレキシブル部の長さが異なる、 [ 1 ]または [ 2 ]に記載の回 路板。
[ 4 ] 前記第一の回路基板と前記第二の回路基板とは層数が異なっている 、 [ 1 ]乃至 [ 3 ]のいずれかに記載の回路板。
[ 5 ] 複数の導体パッドを有する主回路基板と、
一方の面側または他方の面側から突出する導体ボス卜を有する複数の接続 基板とを備え、
前記主回路基板の端部で前記導体パッドと前記導体ボス卜とがそれぞれ対 向するように配置され、 前記導体ボス卜または前記導体パッドの少なくとも いずれか一方の表面に予め形成された金属被覆層を溶融させることによリ形 成される接続部を有し、 前記主回路基板と前記複数の接続基板とが前記接続 部を介して電気的に接続されている回路板。 [6] 導体パッドを有する少なくとも 1の副回路基板を備え、
一端が前記主回路基板の端部に接続されている前記接続基板において、 他 端の一方の面側に他の導体ボス卜が設けられており、 前記副回路基板に備え られた前記導体パッドまたは前記他の導体ボス卜の少なくともいずれか一方 の表面に予め形成された金属被覆層を溶融させることにより形成される接続 部を有し、 前記副回路基板と前記接続基板とが前記接続部を介して電気的に 接続されている、 [5]に記載の回路板。
[7] 前記接続部は、 前記主回路基板の両面に形成されている、 [5]また は [6]に記載の回路板。
[8] 前記副回路基板は少なくとも一つの副基板から構成され、 前記副回 路基板の少なくとも一つは、 前記主回路基板とは層数が異なっている、 [6] または [7]に記載の回路板。
[9] 前記接続基板は、 基材と、 前記基材の一方の面側に形成された導体 回路と、 前記導体回路を覆う被覆層とで構成され、 それぞれ前記基材または 前記被覆層の一方を貫通し、 前記導体回路に達する第一および第二の孔を有 し、 前記第一および第二の孔内にそれぞれ形成された第一および第二の導体 ポストを備え、 前記第一および第二の導体ポストは、 前記第一および第二の 導体ボス卜の一端が前記導体回路に接続されるとともに、 他端がそれぞれ前 記基材または前記被覆層の面より突出している、 [1]乃至 [8]のいずれかに 記載の回路板。
[1 0] 前記第一および第二の導体ポストの周囲が層間接着剤で選択的に 覆われ、 前記層間接着剤により、 金属被覆層を介して、 前記第一および第二 の回路基板と前記接続基板とが積層接着されている、 [1]乃至 [4]のいずれ かに記載の回路板。
[1 1] 前記導体ボス卜の周囲が層間接着剤で選択的に覆われ、 前記層間 接着剤により、 金属被覆層を介して、 前記主回路基板と前記接続基板とが積 層接着されている、 [5]乃至 [9]のいずれかに記載の回路板。
[1 2] 前記層間接着剤はフラックス機能を有する接着剤である、 [1 1] に記載の回路板。
[1 3] 前記接続部はフィレットを形成している、 [1]乃至 [1 2]のいず れかに記載の回路板。
[1 4] 前記接続基板は可撓性を有する基板である、 [1]乃至 [1 3]のい ずれかに記載の回路板。
[1 5] 前記導体ボス卜の突出部分の先端形状が非平坦形状である、 [ 1 ] 乃至 [1 4]のいずれかに記載の回路板。
[1 6] 基材と、 前記基材の一方の面側に形成された導体回路と、 前記導 体回路を覆う被覆層とで構成され、 それぞれ前記基材または前記被覆層の少 なくとも一方を貫通し、 前記導体回路に達する第一および第二の孔を有し、 前記第一および第二の孔内にそれぞれ形成された第一および第二の導体ボス 卜を備え、 前記第一および第二の導体ポストは、 それぞれ前記第一および第 二の導体ボス卜の一端が前記導体回路に接続されるとともに、 他端が前記基 材または前記被覆層の面より突出している、 接続基板。
[1 7] 前記第一および第二の導体ボス卜は、 一方の導体ボス卜が前記基 材を貫通する孔内に形成され、 前記基材の面側より突出し、 他方の導体ボス 卜が前記被覆層を貫通する孔内に形成され、 前記被覆層の面側よリ突出して いる、 請求項 [1 6]に記載の接続基板。
[1 8] 前記接続基板は可撓性を有する、 [1 6]または [1 7]に記載の接
[1 9] 前記導体ポストの突出部分の先端形状が非平坦形状である、 請求 項 [1 6]乃至 [1 8]のいずれかに記載の接続基板。
[20] 前記第一および第二の導体ボス卜は金属被覆層により覆われてい る、 請求項 [1 6]乃至 [1 9]のいずれかに記載の接続基板。
本発明によれば、 簡易な工程で、 複数の回路基板間が電気的に接続された 回路板が提供される。 また、 本発明によれば、 回路間の接続を直接導体ボス 卜で行なうことで、 厚みを大きく増すことなく、 小型,軽量化に適した接続 基板が提供される。 このような接続基板を用いることにより、 実装部品点数 を増やすことなく、 回路板の小型化を達成できる。 また、 回路基板間の接続 において、 コネクタを使用することなく基板間を電気的に接続できるため、 接続信頼性の高い回路板が提供され、 機器の小型化および軽量化が可能とな る。
図面の簡単な説明
[001 1 ] 上述した目的、 およびその他の目的、 特徴および利点は、 以下に述べる好適 な実施の形態、 およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかにな る。
[0012] [図 1 ]第一の実施形態に係る回路板を示す平面図である。
[図 2]本発明の一実施形態に係る接続基板の製造方法を説明する工程断面図で める。
[図 3]本発明の一実施形態に係る回路板の製造方法を説明する工程断面図であ る
[図 4]第二の実施形態に係る接続基板を示す断面図である。
[図 5]第二の実施形態に係る回路板を示す断面図である。
[図 6]第三の実施形態に係る回路板を示す平面図および断面図である。
[図 7]回路板を螺旋巻きにした状態を示す概略図である。
[図 8]本発明の他の実施形態に係る回路板を示す平面図である。
[図 9]第四の実施形態に係る回路板を示す平面図および断面図である。
[図 10]本発明の他の実施形態に係る回路板を示す平面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、 本発明の実施の形態について、 図面を用いて説明する。 なお、 全て の図面において、 共通する構成要素には同一符号を付し、 以下の説明におい て詳細な説明を適宜省略する。
[0014] (第一の実施形態)
本実施形態においては、 図 1に示すような、 第一の回路基板 1 1 1と第二 の回路基板 1 1 2とが接続基板 1 1 0を介して電気的に接続された回路板 1
0 0の構成について説明する。 [0015] 図 3 ( c ) は、 図 1に示す回路板 1 0 0の断面図である。 回路板 1 0 0は 、 離間して配置された第一および第二の導体パッド 1 2 5、 1 3 5が形成さ れた第一および第二の回路基板 1 1 1、 1 1 2と、 一方の面側または他方の 面側から突出する第一および第二の導体ボス卜 1 5 5、 1 6 5を有する接続 基板 1 1 0とを備えている。 接続基板 1 1 0は、 離間している第一および第 二の回路基板 1 1 1、 1 1 2の一部を覆って橋渡しするように設けられてい る。
そして、 第一の導体ボス卜 1 5 5と第一の導体パッド 1 2 5とが、 および 第二の導体ボス卜 1 6 5と第二の導体パッド 1 3 5とが、 それぞれ対向する ように配置される。 第一の導体ボス卜 1 5 5または第一の導体パッド 1 2 5 の少なくともいずれか一方の表面、 および第二の導体ボス卜 1 6 5または第 二の導体パッド 1 3 5の少なくともいずれか一方の表面に予め金属被覆層 1 3 7が形成され、 回路板 1 0 0は金属被覆層 1 3 7が溶融されることにより 形成される接続部を有する。 第一および第二の回路基板 1 1 1、 1 1 2と接 続基板 1 1 0とは接続部を介して電気的に接続している。
[0016] 本発明によれば、 複数の回路基板間の接続に導体ボス卜と導体パッドとを 用い、 基板間が金属接合されている。 これにより、 コネクタを用いる必要が なくなり、 部品点数の増加を防止することができる。 また、 各回路基板と接 続基板との接続部周辺を加熱溶融することで電気的な接続を確保でき、 大型 の設備を用いなくとも加工が可能である。
[0017] 次に本実施形態に係る回路板 1 0 0の製造方法の一例について説明する。
[0018] 最初に、 第一の回路基板 1 1 1と第二の回路基板 1 1 2とを電気的に接続 するための接続基板 1 1 0の製造方法を説明する (図 2 ( a ) 〜 (e ) ) 。 まず、 基材 3 2を含み、 基材 3 2の一方の面側に導体回路 3 1が設けられた 回路基板 3 0を準備する (図 2 ( a ) ) 。
[0019] 導体回路 3 1は、 例えば基材 3 2の片面に金属箔を形成し、 エッチング加 ェすることにより形成される。 金属箔としては、 鉄、 アルミ、 ステンレス、 銅などが挙げられる。 これらの中でも銅は電気特性の面で優れておリ、 好ま しい。 導体回路 3 1の厚さは、 特に限定されないが、 5 m以上、 5 0 m 以下が好ましく、 特に 9 m以上、 3 5 m以下が好ましい。 厚さが前記範 囲内であると、 特にエッチング処理による回路形成性に優れる。 さらに、 導 体回路を形成した後の基材のハンドリング性 (取り扱い性) にも優れる。
[0020] また、 導体接続の妨げとなるスミアの発生を防ぐ観点および耐熱性の向上 の観点から、 金属箔と基材 3 2との間には、 金属箔と基材 3 2とを貼りあわ せるための接着剤層は存在しない方が好ましい。 しかしながら、 金属箔と基 材 3 2とは接着剤を用いて貼り合わせてもよい。
[0021 ] 次いで、 基材 3 2側の面から、 導体回路 3 1が露出するまで、 基材開口部 を形成する。 図 2 ( b ) に示すように、 基材 3 2を貫通し、 導体回路 3 1に 達する第一および第二の孔 3 3、 3 4が形成される。
[0022] この際、 レーザー法を用いると開口部は容易に形成することができ、 かつ 小径のビアを空けることができる。 さらに、 過マンガン酸カリウム水溶液に よるゥエツ卜デスミアまたはプラズマによるドライデスミアなどの方法によ リ、 第一および第二の孔 3 3、 3 4内に残存している樹脂を除去することが 好ましい。 残存樹脂を除去することにより、 層間接続の信頼性が向上する。
[0023] この第一および第二の孔 3 3、 3 4内に第一および第二の導体ボス卜 1 5 5、 1 6 5を基材 3 2の面から突出するまで形成する (図 2 ( c ) ) 。 第一 および第二の孔 3 3、 3 4内に第一および第二の導体ポスト 1 5 5、 1 6 5 を形成することで、 第一および第二の導体ポスト 1 5 5、 1 6 5の一端は導 体回路 3 1に接続され、 他端は基材 3 2の面より突出した構成が形成される 。 導体ポストは、 例えば、 導体膜をペーストまたはめつき法等により形成す る。 第一および第二の導体ボス卜 1 5 5、 1 6 5の高さは、 特に限定されな いが、 突出表面から 2 m以上、 3 0 m以下で突出していることが好まし く、 特に 5 m以上、 1 5 m以下で突出していることが好ましい。 高さが 前記範囲にあると、 導体ポストと導体パッドとの接続安定性に優れる。 導体 ポストの突出する先端形状としては、 例えば、 先端が非平坦形状であり、 具 体的には、 先端が突出し、 かつ丸まった形状、 ドーム形状、 半球状等である 。 また、 突出部分は貫通孔の幅よりも拡径していてもよい。 このような形状 とすることで、 後述する層間接着剤が導体ポスト周辺に移動し、 排除されや すくなる。 導体ボス卜と導体パッドとの接触部分の層間接着剤が排除される ことにより、 第一および第二の回路基板と接続基板との電気的接合が確保さ れる。
[0024] 引き続き、 金属被覆層 1 3 7として合金等を第一および第二の導体ボス卜
1 5 5、 1 6 5上に被覆する (図 2 ( d ) ) 。 しかしながら、 金属被覆層 1 3 7は第一および第二の導体ポスト 1 5 5、 1 6 5と接続される第一および 第二の導体パッド 1 2 5、 1 3 5側の表面に形成しても差し支えない。
[0025] 次に、 導体回路 3 1を覆うように被覆層 3 7を形成する (図 2 ( e ) ) 。
被覆層 3 7としては、 例えば、 ソルダーレジス卜またはカバーレイフイルム を用い、 導体回路 3 1を被覆する。 なお、 導体回路 3 1を作成する前に、 第 一および第二の導体ボス卜 1 5 5、 1 6 5を基材 3 2に設け、 その後に導体 回路 3 1および被覆層 3 7を設けるようにしてもよい。
[0026] 次に、 基材 3 2の第一および第二の導体ボス卜 1 5 5、 1 6 5が突出した 面に、 層間接着剤 1 3 6 (フラックス機能付き接着剤) を形成する (図 2 ( e ) ) 。 好ましくは、 フラックス機能付き接着剤 1 3 6は、 第一および第二 の導体ボス卜 1 5 5、 1 6 5上およびその周囲に選択的に形成する。 また、 導体ボス卜と導体パッドとを接合する際、 導体ボス卜と導体パッドの接触部 分のフラックス機能付き接着剤 1 3 6は、 後述するように、 導体ポスト周辺 に移動し、 排除される。
[0027] このフラックス機能付き接着剤 1 3 6は、 第一および第二の導体パッド 1 2 5、 1 3 5側に形成しても差し支えない。 この場合、 第一および第二の導 体パッド 1 2 5、 1 3 5の酸化防止効果が得られる。 フラックス機能付き接 着剤 1 3 6を塗布する方法としては、 印刷法によリ基材 3 2に塗布する方法 、 所定の大きさに加工して、 個片の接着剤として基材 3 2にラミネートする 方法等がある。
[0028] フラックス機能付き接着剤 1 3 6を形成させた後、 所望の形状に加工して 接続基板 1 1 0を得る (図 2 (e) ) 。
[0029] 次に、 第一の回路基板 1 1 1と第二の回路基板 1 1 2に第一および第二の 導体ボス卜 1 55、 1 65を有する接続基板 1 1 0を積層する方法について 説明する (図 3 (a) 〜 (c) ) 。
[0030] 第一の回路基板 1 1 1と第二の回路基板 1 1 2については、 第一および第 二の導体ボス卜 1 55、 1 65を受ける第一および第二の導体パッド 1 25 、 1 35を有すること以外は特に制約はない。 導体パッドを構成する材料と しては、 上記に挙げた導体回路 31と同様の材料を用いることができる。 本 実施形態において、 第一の回路基板 1 1 1および第二の回路基板 1 1 2は、 リジッド回路基板である。 第一の回路基板 1 1 1と第二の回路基板 1 1 2と は、 層数が同じでもよいし異なっていてもよい。 ここで、 各層は、 例えば、 基材および導体回路から構成されるものである。 第一の回路基板 1 1 1と第 二の回路基板 1 1 2は、 片面回路基板 (一層) 、 両面回路基板 (二層) 、 ま たは多層回路基板など、 いずれを用いてもよい。 層数が異なっていた方が、 工程の煩雑化改良の点からより本発明の効果を奏する。
[0031] 図 3 (a) および (b) に示すように、 第一の導体ポスト 1 55と第一の 導体パッド 1 25とが、 および第二の導体ボス卜 1 65と第二の導体パッド 1 35とが、 それぞれ対面するように配置して、 第一の回路基板 1 1 1と第 二の回路基板 1 1 2に接続基板 1 1 0を積層する。
[0032] 続いて、 この積層体に、 0. OO I MPa以上、 3. 0 M P a以下好まし くは、 0. 01 MP a以上、 2. OMP a以下で加圧する。 加圧の際の温度 は、 フラックス機能付き接着剤 1 36が軟化し、 かつ金属被覆層 1 37の融 点以上とする。 このような温度範囲でプレスを行う。 プレスする範囲は第一 および第二の導体ボス卜 1 55、 1 65の配置された部分のみでも、 全体を プレスしても構わない。 フラックス機能付き接着剤 1 36が活性化し、 半田 接合または金属接合が形成される。 接続部には、 金属表面の濡れ性が向上し ていることにより半田フィレツ卜または金属フィレツ卜 35が形成される ( 図 3 (c) ) 。 [0033] 最後に、 フラックス機能付き接着剤 1 3 6を硬化させるため、 接着剤が硬 化反応を開始する温度以上、 かつ金属被覆層 1 3 7が再熔融しない温度範囲 においてオーブンまたは真空乾燥機にて加熱し、 フラックス機能付き接着剤 1 3 6を硬化させる。 その結果、 図 3 ( c ) に示す回路板 1 0 0が得られる 。 本実施形態においては、 接続基板 1 1 0を有することにより、 大きさおよ び厚さに制約されずに、 小型化高密度化に対応した回路板とすることができ る。
[0034] 本実施形態の接続基板 1 1 0に用いられる基材 3 2としては、 例えば、 ポ リイミド樹脂、 エポキシ樹脂などの樹脂を硬化させた絶縁材で構成される基 材が用いられる。 例えば、 ポリイミドフィルム、 ポリエーテルエーテルケト ンフィルム、 ポリエーテルサルホンフィルム、 液晶ポリマーフィルム等の樹 脂フィルム、 エポキシ樹脂積層板、 フエノール樹脂積層板、 シァネート樹脂 積層板等の積層板等が挙げられる。 これらの中でも樹脂フィルムが好ましい 。 さらに、 ポリイミドフィルムは可とう性および耐熱性に優れておリ、 さら に、 フレキシブル性を発揮することもできるため、 好ましい。
[0035] 基材の厚さは、 特に限定されないが、 9 m以上、 5 0 m以下が好まし く、 特に 1 2 m以上、 2 5 m以下が好ましい。 厚さが前記範囲内である と、 導体ボス卜を形成するためのめっき時間を短縮することができる。
[0036] 接続基板 1 1 0は、 可撓性を有する基板であることが好ましく、 例えばフ レキシブル部を有するプリン卜回路基板であってもよい。
[0037] 金属被覆層 1 3 7は、 例えば金属または半田等の合金で構成されている。
金属被覆層 1 3 7としてフィレットを形成しゃすい材料を用いることが好ま しい。 フィレツ卜を形成しやすい材料としては、 例えば融点が導体ボス卜を 構成する材料の融点よりも低い材料である。 この中でも、 半田が好ましく用 いられる。 半田は錫、 鉛、 銀、 亜鉛、 ビスマス、 アンチモン、 銅等から選択 される少なくとも 2種類以上の金属で構成されるものである。 例えば、 錫一 鉛系、 錫—銀系、 錫—亜鉛系、 錫—ビスマス系、 錫—アンチモン、 錫—銀— ビスマス系、 錫一銅系等があるが、 半田の金属組合せや組成に限定されず、 最適なものを選択すればよい。 また、 金属被覆層 1 3 7の厚みとしては 2 m以上 3 0 m以下、 好ましくは 3 m以上 2 0 m以下、 さらに好ましく は 5 m以上 2 0 m以下である。 厚さが前記範囲内であると導体ポス卜と 導体パッドとの接続の安定性に優れ、 接続信頼性が向上する。
[0038] 本実施形態において、 第一および第二の回路基板 1 1 1、 1 1 2と接続基 板 1 1 0とは層間接着剤 1 3 6により、 金属被覆層 1 3 7を介して積層接着 されている。 層間接着剤 1 3 6は導体ポストおよびその周りを覆うように選 択的に形成されるが、 積層接着時には、 接合部分の層間接着剤 1 3 6は排除 される。 これにより、 導体ポストと導体パッドは金属接合される。 しかしな がら、 導体ボス卜の周囲および導体パッドの周囲には層間接着剤 1 3 6が残 リ、 これらの周囲は層間接着剤 1 3 6で選択的に覆われている。 層間接着剤 は、 好ましくは、 第一および第二の回路基板 1 1 1、 1 1 2の面全体に形成 されるのではなく、 導体ボス卜およびその周囲のみを覆うように選択的に形 成される。 接続基板 1 1 0としてフレキシブル基板を用いた場合、 導体ボス 卜およびその周囲のみを選択に層間接着剤で覆うことにより、 接続基板のフ レキシブル性が損なわれるのを防ぐことができる。 層間接着剤が形成されて いない領域はフレキシブル部として、 フレキシブル性が維持される。
[0039] 層間接着剤としては、 例えばフラックス機能を有する接着剤を用いること が好ましい。 フラックス機能を有する接着剤を用いた場合、 より信頼性の高 い接続とすることができる。
[0040] フラックス機能付き接着剤は、 金属表面の清浄化機能、 例えば、 金属表面 に存在する酸化膜の除去機能や、 酸化膜の還元機能を有する接着剤である。 フラックス機能を有する接着剤を用いる場合、 フラックス活性化機能によリ 導体ボス卜および導体パッド表面に形成される酸化皮膜を除去してから金属 接合を行うことが可能となる。 これにより、 導体ポストや導体パッドの表面 を清浄化しながら、 導体ポストと導体パッドとを金属接合を行うことができ 、 より信頼性の高いフィレットを形成した接続となる。 従って、 フラックス 機能付き接着剤 1 3 6は、 はんだバンプを溶融させて層間の電気的接合を行 う際に、 半田表面の酸化膜および被接続面である銅箔表面の酸化膜を還元し 強度の大きい良好な接合を可能にする。 また、 導体ボス卜周辺の接合部分が 層間接着剤で覆われ、 層間接着剤によリ回路基板と接続基板とが積層接着さ れるため、 より信頼性の高い回路板とすることができる。 さらに、 本実施形 態で用いる接着剤は、 はんだ接合後に洗浄などによリ除去する必要がない。 従って、 そのまま加熱することにより、 三次元架橋した樹脂となり、 密着力 に優れるため、 回路基板および多層フレキシブルプリン卜配線板の層間材料 として用いることができる。
[0041 ] 層間接着剤 1 3 6の厚さは、 特に限定されないが、 8 m以上、 3 0 m 以下が好ましく、 特に 1 0 m以上、 2 5 m以下が好ましい。 厚さが前記 範囲内であると、 特に密着性及び接着剤の染み出し抑制の双方に優れる。
[0042] 第一の好ましいフラックス機能付き接着剤の構成としては、 フエノール性 水酸基を有するフエノールノポラック樹脂、 クレゾールノポラック樹脂、 ァ ルキルフエノールノポラック樹脂、 レゾール樹脂、 ポリビニルフエノール樹 脂などの樹脂 (A) と、 前記樹脂の硬化剤 (B ) とを含むものである。 硬化 剤としては、 ビスフエノール系、 フエノールノポラック系、 アルキルフエノ ールノポラック系、 ビフ Iノール系、 ナフトール系、 レゾルシノール系など のフ ノールベースや、 脂肪族、 環状脂肪族や不飽和脂肪族などの骨格をべ ースとしてエポキシ化されたエポキシ樹脂やイソシァネー卜化合物が挙げら れる。
[0043] フエノール性水酸基を有する樹脂の配合量は、 全接着剤中 2 0重量%以上
8 0重量%以下が好ましい。 2 0重量%以上であると金属表面を清浄化する 作用が十分に得られ、 8 0重量%以下であると十分な硬化物が得られる。 そ の結果として接合強度と信頼性が良好となり好ましい。 一方、 硬化剤として 作用する樹脂または化合物は、 全接着剤中 2 0重量%以上 8 0重量%以下が 好ましい。 接着剤には、 必要に応じて着色剤、 無機充填材、 各種のカツプリ ング剤、 溶媒などを添加してもよい。
[0044] 第二の好ましいフラックス機能付き接着剤の構成としては、 ビスフエノー ル系、 フ Iノールノポラック系、 アルキルフ Iノールノポラック系、 ビフエ ノール系、 ナフトール系、 レゾルシノール系などのフ Iノールベースや、 脂 肪族、 環状脂肪族や不飽和脂肪族などの骨格をベースとしてエポキシ化され たエポキシ樹脂 (C) と、 イミダゾール環を有し、 かつ前記エポキシ樹脂の 硬化剤 (D ) と、 硬化性酸化防止剤 (E ) を含むものである。 イミダゾール 環を有する硬化剤としては、 イミダゾール、 2—メチルイミダゾール、 2 _ ェチル _ 4—メチルイミダゾール、 2 _フエ二ルイミダゾール、 1 _ベンジ ル一 2—メチルイミダゾール、 2—ゥンデシルイミダゾール、 2 _フエニル _ 4—メチルイミダゾール、 ビス ( 2 _ェチル _ 4 _メチル一イミダゾール ) などが挙げられる。 硬化性酸化防止剤は、 酸化防止剤として作用し、 かつ 硬化剤と反応して硬化できる化合物であり、 ベンジリデン構造を有する化合 物や 3—ヒドロキシ一 2 _ナフトイック酸、 パモイツク酸、 2, 4 _ジヒド ロキシ安息香酸、 2, 5 _ジヒドロキシ安息香酸などが挙げられる。
[0045] エポキシ樹脂の配合量は、 全接着剤中 3 0重量%以上 9 9重量%以下が好 ましい。 配合量がこの範囲内であると、 十分な硬化物が得られるため好まし い。
[0046] 上記二成分以外に、 シァネー卜樹脂、 ァクリル酸樹脂、 メタクリル酸樹脂 、 マレイミド樹脂などの熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を配合してもよい。 ま た、 必要に応じて着色剤、 無機充填材、 各種のカップリング剤、 溶媒などを 添加してもよい。
[0047] ィミダゾール環を有し、 かつ前記エポキシ樹脂の硬化剤と前記硬化性酸化 防止剤となるものの配合量としては、 全接着剤中、 両者を併せて 1重量%以 上 2 0重量%以下が好ましい。 配合量が 1重量%以上であると金属表面を清 浄化する作用が良好となり、 またエポキシ樹脂の十分な硬化を達成できる。
1 0重量%以下であると硬化反応が急激に進行するのを防ぐことができ、 接 着剤層の良好な流動性が得られる。 また、 前記エポキシの硬化剤と前記硬化 性酸化防止剤とは両方を併用してもよく、 片側の成分のみを単独で配合し使 用してもよい。 [0048] 接着剤の調製方法としては、 例えば固形のフエノール性水酸基を有する樹 脂 (A) と、 固形の硬化剤として作用する樹脂 (B ) とを溶媒に溶解して調 製する方法、 固形のフエノール性水酸基を有する樹脂 (A) を液状の硬化剤 として作用する樹脂 (B ) に溶解して調製する方法、 固形の硬化剤として作 用する樹脂 (B ) を液状のフエノール性水酸基を有する樹脂 (B ) に溶解し て調製する方法、 または固形のエポキシ樹脂 (C) を溶媒に溶解した溶液に 、 イミダゾール環を有し、 かつエポキシ樹脂の硬化剤として作用する化合物 ( D ) と硬化性酸化防止剤 (E ) とを分散もしくは溶解する方法などが挙げ られる。 使用する溶媒としては、 アセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイ ソブチルケトン、 シクロへキサン、 トルエン、 プチルセルソブル、 ェチルセ ロソブル、 N—メチルピロリドン、 r _プチルラクトンなどが挙げられる。 好ましくは沸点が 2 0 0 °C以下の溶媒である。
[0049] フラックス機能付き接着剤は、 上記樹脂組成物を離型可能な基材に塗工し て形成される。 前記離型可能な基材としては、 例えば銅または銅系合金、 ァ ルミまたはアルミ系合金等で構成される金属箔、 フッ素系樹脂、 ポリイミド 樹脂、 ポリブチレンテレフタレート、 ポリエチレンテレフタレート等のポリ エステル樹脂等で構成される樹脂フィルム等が挙げられる。
[0050] 上記樹脂組成物を基材に形成する方法としては、 基材に液状塗布する方法 、 真空ラミネータ等で加熱加圧する方法等があるが、 後者の方がより簡便で 、 層間接着剤 1 3 6の厚みが安定する。 具体的には、 前述の樹脂組成物を前 記離型可能な基材に塗工する際には、 通常ワニスの形態で行われる。 これに より、 塗工性を向上することができる。
[0051 ] ワニスを調製するのに用いられる溶媒は、 樹脂組成物に対して良好な溶解 性を示すことが望ましいが、 悪影響を及ばさない範囲で貧溶媒を使用しても 構わない。 良溶媒としては、 ジメチルホルムアミド (D M F ) 、 メチルェチ ルケトン (M E K) 、 シクロへキサノン等が挙げられる。 また、 ワニスを調 製する場合、 樹脂組成物の固形分は、 特に限定されないが 2 0〜9 0重量% が好ましく、 特に 3 0〜 7 0重量%が好ましい。 [0052] 前述のワニスを、 前記離型可能な基材に塗工し、 8 0〜2 0 0 °Cで乾燥す ることにより、 フラックス機能付き接着剤 1 3 6を得ることが出来る。 塗工 、 乾燥後の樹脂厚さは、 はんだバンプの高さの ± 2 0 0/0以内に合わせること が好ましい。
[0053] 次に、 金属被覆層 1 3 7と第一および第二の導体パッド 1 2 5、 1 3 5と の間の層間接着剤 1 3 6を排除して、 第一および第二の回路基板 1 1 1、 1 1 2と接続基板 1 1 0とが電気的接続を得る工程について説明する。
[0054] 予め、 第一および第二の回路基板 1 1 1、 1 1 2と接続基板 1 1 0との位 置を合わせる。 位置合わせには、 導体パターンとして形成されているマーク を画像認識装置によリ読み取り位置合わせする方法、 ピンで位置合わせする 方法など用いる。 位置合わせした基板を真空中で所定の温度、 圧力でプレス する。
[0055] 所定の温度は、 2 3 0 °C以上、 2 8 0 °C以下が好ましく、 特に 2 5 0 °C以 上、 2 7 0 °C以下が好ましい。 予め前記の所定の温度まで接続基板 1 1 0お よび第一および第二の回路基板 1 1 1、 1 1 2を加熱しておくことが好まし い。 温度が前記上限値以上であると層間接着剤 1 3 6の粘度が 1 O P a ■ S 〜4 0 0 P a ■ Sの範囲となり、 十分な軟化レベルが得られるため、 金属被 覆層 1 3 7と第一および第二の導体パッド 1 2 5、 1 3 5との間の層間接着 剤 1 3 6を排除することができる。 このとき、 第一および第二の導体ポスト 1 5 5、 1 6 5の突出部の形状が非平坦形状であるため、 層間接着剤が横に 流れてさらに排除されやすくなる。
[0056] また、 温度が前記上限値以下であると、 基板の熱収縮が大きくなリ過ぎる のを防止でき、 寸法ばらつきの発生を抑制することができる。 それと同時に 金属被覆層 1 3 7が溶融するため、 第一および第二の導体ボス卜 1 5 5、 1 6 5への圧力集中が緩和され、 第一および第二の回路基板 1 1 1、 1 1 2が 歪んだリ、 歪に起因して基板が波打つ形になることを防止することができる 。 また、 温度が前記範囲であると安定した金属合金層を形成することができ 、 良好なフィレットが形成されることにより、 第一および第二の回路基板 1 1 1 . 1 1 2と接続基板 1 1 0との電気的接続性が安定する。
[0057] 前記所定の圧力は、 0 . 5〜3 M P aが好ましく、 特に 1 . 5〜2 . 5 M P aが好ましい。 圧力が前記下限値以上であると金属被覆層 1 3 7と第一お よび第二の導体パッド 1 2 5、 1 3 5との間の層間接着剤 1 3 6を十分に排 除することができる。 また、 圧力が前記上限値以下であると、 回路基板が歪 んだリ、 歪に起因して基板が波打つ形になることを防止することができる。 また層間接着剤 1 3 6の染み出し量も抑制でき、 層間厚みが不安定になるこ とを防止できる。
[0058] 処理時間は、 1分以上、 1 0分以下が好ましく、 特に 3分以上、 8分以下 が好ましい。 前記下限値以上であると層間接着剤 1 3 6を十分に排除するこ とができ、 かつ金属合金層の形成がなされやすくなる。 前記上限値以下であ ると基板に過度の内部応力を与えることを防止できる。
[0059] また、 良好なフィレツ卜を形成するために、 接続基板 1 1 0等は予め加熱 しておくことが好ましい。 予め加熱しておくことで、 金属被覆層 1 3 7が溶 融する温度に達する前に層間接着剤 1 3 6が硬化することを防ぐことができ る。 急昇温ヒータを用いれば予め加熱する必要はないが、 熱板面積が大きい ほど装置が非常に高価となり、 経済面から適用は難しい。
[0060] 本実施形態では、 接続基板 1 1 0は、 第一および第二の導体ボス卜 1 5 5 、 1 6 5が基材 3 2の面側より突出した構成としたが、 第一および第二の導 体ボス卜 1 5 5、 1 6 5は接続基板 1 1 0の被覆層 3 7の面側から突出して いてもよい。 すなわち、 第一および第二の導体ポスト 1 5 5、 1 6 5は、 そ れぞれ接続基板の一方の面側または他方の面側 (例えば、 表面側または裏面 側) から突出していればよい。 また、 第一および第二の導体ポスト 1 5 5、 1 6 5は同一面側から突出していてもよいし、 それぞれ異なる面側から突出 していてもよい。
[0061 ] (第二の実施形態)
本実施形態では、 第一および第二の導体ボス卜 1 5 5、 1 6 5を備え、 一 方の導体ボス卜が基材 3 2の面側よリ突出し、 他方の導体ボス卜が被覆層 3 7の面側より突出している接続基板 1 1 0について説明する。 また、 本実施 形態の接続基板を用いて製造される回路板について説明する。
[0062] 基材 3 2と、 この基材 3 2の一方の面側に設けられた導体回路 3 1と、 導 体回路 3 1を覆う被覆層とで構成される回路基板を準備する。 次いで、 この 回路基板に基材開口部を形成する。 具体的には、 基材 3 2を貫通し、 導体回 路 3 1に達する第一の孔と、 被覆層 3 7を貫通し、 導体回路 3 1に達する第 二の孔を形成する。 その結果、 第一の導体ボス 1 5 5卜は第一の孔内に形成 され、 基材 3 2の面側より突出し、 第二の導体ポスト 1 6 5は第二の孔内に 形成され、 被覆層 3 7の面側より突出する。 第一および第二の孔内に第一お よび第二の導体ポスト 1 5 5、 1 6 5をそれぞれ形成することで、 第一の導 体ボス卜 1 5 5および第二の導体ボス卜 1 6 5の一端は導体回路 3 1に接続 され、 他端はそれぞれ基材 3 2および被覆層 3 7の面側よリ突出した構成が 形成される。 このようにして、 第一および第二の導体ポスト 1 5 5、 1 6 5 がそれぞれ異なる面側に突出して形成された接続基板 1 1 0が得られる (図 4 ) 。
[0063] 本実施形態の接続基板 1 1 0を用いて、 第一および第二の回路基板 1 1 1 、 1 1 2を接続する。 図 5に示すように、 接続基板 1 1 0の一端は第一の回 路基板 1 1 1の一方の面側、 例えば上面側に接続され、 他端は第二の回路基 板 1 1 2の他方の面側、 例えば下面側に接続された回路板が得られる。 すな わち、 接続基板 1 1 0の両端はそれぞれ、 第一および第二の回路基板 1 1 1 、 1 1 2の対向する面側に接続される。
[0064] (第三の実施形態)
さらに、 本実施形態において、 フレキシブル部を有する複数の接続基板 1 1 3 . 1 1 4を備える回路板 1 0 0について説明する。 図 6 ( a ) および ( b ) は本実施形態における回路板の平面図および断面図である。 回路板 1 0 0において、 それぞれのフレキシブル部が重なり合った領域 1 7 0を有し、 重なり合う領域 1 7 0において、 それぞれのフレキシブル部の長さが異なる ようにする。 このようにしてフレキシブル部がこすれることのない回路板と することが出来る。
[0065] 図 6 ( b ) に示すように、 第一および第二の回路基板 1 1 1、 1 1 2をお 互い離れる方向に外力を加えたとき、 どちらか一方の接続基板が張った状態 で、 他方の接続基板が弛んでいる。 この弛み部は、 図 6 ( a ) に示すように 、 それぞれの接続基板 1 1 3、 1 1 4のフレキシブル部が重なり合う領域 1 7 0にくるようにする。 例えば、 螺旋状に接続基板 1 1 3、 1 1 4を巻いた とき外周となる接続基板のフレキシブル部を長くしておく。 これにより、 接 続基板 1 1 3、 1 1 4を螺旋状に巻いたときにも、 螺旋部に折れ、 しわなど の発生を防ぐことが可能となる (図 7 ( a ) 、 (b ) ) 。
[0066] ここで接続基板 1 1 3、 1 1 4として、 図 4に示すような、 第一および第 二の導体ボス卜 1 5 5、 1 6 5がそれぞれ異なる面側に突出している構成を 有する接続基板を用いてもよい。 このような接続基板 1 1 3、 1 1 4を用い た場合、 接続基板 1 1 3、 1 1 4の一端は、 第一の回路基板 1 1 1の一方の 面側、 例えば上面側に接続され、 他端は、 第二の回路基板 1 1 2の他方の面 側、 例えば下面側に接続されている回路板となる (図 8 ) 。 すなわち、 接続 基板 1 1 3、 1 1 4は、 第一の回路基板 1 1 1および第二の回路基板 1 1 2 の向かい合う面側に接続される。
[0067] (第四の実施形態)
本実施形態においては、 回路板が複数の導体パッドを有する主回路基板を 含む実施形態について説明する。 図 9 ( a ) および (b ) は、 本実施形態に よる回路板の例を示す平面図および A _ A線断面図である。 回路板 1 0 0は 、 図 9 ( b ) に示すように、 複数の導体パッド 1 3 1を有する主回路基板 1 2 1と、 主回路基板 1 2 1の端部よリ延出する複数の接続基板 1 1 0とを備 えている。 接続基板 1 1 0は一方の面側または他方の面側から突出する導体 ポスト 1 3 2を有する。 そして、 主回路基板 1 2 1の端部で、 導体パッド 1 3 1と、 導体ボス卜 1 3 2とがそれぞれ対向するように配置される。 回路板 1 0 0は、 導体ボス卜 1 3 2または導体パッド 1 3 1の少なくともいずれか 一方の表面に予め形成された金属被覆層 1 3 7を溶融させることにより形成 される接続部 1 4 0有し、 主回路基板 1 2 1と接続基板 1 1 0とが接続部 1 4 0を介して電気的に接続されている。
[0068] また、 回路板 1 0 0は、 少なくとも 1の副回路基板 1 2 0を有していても よい。 副回路基板 1 2 0は接続基板 1 1 0を介して、 主回路基板 1 2 1に接 続される。 接続基板 1 1 0の一端は主回路基板 1 2 1の端部に接続され、 他 端の一方の面側には先端が突出した他の導体ボス卜 1 3 2が設けられている 。 この他の導体ボス卜 1 3 2と対向する位置に、 導体パッド 1 3 1が設けら れた副回路基板 1 2 0が配置され、 他の導体ボス卜 1 3 2または導体パッド 1 3 1の少なくともいずれか一方の表面に予め形成された金属被覆層 1 3 7 を溶融させることにより他の接続部 1 4 2が形成される。 その結果、 他の接 続部 1 4 2を介して、 副回路基板 1 2 0と接続基板 1 1 0とが電気的に接続 されている回路板 1 0 0が形成される。
[0069] また、 図 9 ( b ) に示すように、 接続部 1 4 0は主回路基板 1 2 1の両面 側に形成されていてもよい。
[0070] 主回路基板 1 2 1と副回路基板 1 2 0については、 導体ボス卜 1 3 2を受 ける導体パッド 1 3 1を有すること以外は特に制約はなく、 上述の第一およ び第二の回路基板 1 1 1、 1 1 2と同様のものを用いることができる。 主回路基板とは、 複数の導体パッドを有し、 複数の接続基板を介して副回 路基板と接続することができるものである。 主回路基板は、 例えば、 主機能 が搭載されている、 面積の大きいマザ一ボードである。 それに対し、 副回路 基板とは、 主回路基板と比較して面積の小さい基板であったリ、 層数が主回 路基板より同じか少ないサブポードである。
[0071 ] また、 副回路基板 1 2 0は少なくとも一つの副基板から構成される。 ここ でいう副基板とは、 副回路基板 1 2 0を構成する個々の層を意味する。 かか る層は、 基材と導体回路から構成され、 上述と同様のものを用いることがで きる。 副回路基板 1 2 0は、 一つの副基板から構成される場合、 片面副回路 基板となり、 二つの副基板から構成される場合、 両面副回路基板となり、 ま た、 多数の副基板から構成される場合、 多層副回路基板となる。 本実施形態の回路板 1 0 0に含まれる副回路基板 1 2 0の少なくとも一つ は、 主回路基板 1 2 1とは層数が異なっていてもよい。 層数が異なっていた 方が、 より本発明の工程の煩雑さの改良の効果を奏する。
[0072] さらに、 上述の通り、 導体ボス卜 1 3 2およびその周りが層間接着剤 1 3 6で選択的に覆われていてもよい。 この場合、 層間接着剤 1 3 6を介して、 主回路基板 1 2 1および副回路基板 1 2 0と接続基板 1 1 0とが積層接着さ れるが、 最終的に得られる回路板 1 0 0において金属被覆層 1 3 7と導体パ ッドとの間の層間接着剤 1 3 6は排除されている。 これにより、 主回路基板 1 2 1および副回路基板 1 2 0と接続基板 1 1 0間の電気的接続が確保され る。
[0073] 本実施形態では、 例えば、 主回路基板 1 2 1と副回路基板 1 2 0はリジッ ド部 1 5 0を構成する。 また、 接続基板 1 1 0はフレキシブル部 1 7 0を構 成し、 リジッド部 1 5 0から延在する構成となる。 これにより、 複雑な一体 化されたリジッドフレックス回路板を用いずとも、 また、 複雑な工程を用い ずとも、 モジュール化された回路板の提供が可能となる。
[0074] また、 さらに、 図 1 0に示すように、 本実施形態の回路板は、 複数の主回 路基板 1 2 1が接続基板 1 1 0を介してたこ足状に接続されている構成であ つてもよい。 それぞれの主回路基板 1 2 1の端部よリ延出する接続基板 1 1 0のもう一端には、 必要により副回路基板 1 2 0が接続されている。 このよ うに、 より多くの主回路基板 1 2 1と副回路基板 1 2 0とが接続されている ことにより、 製造工程を煩雑化することなく、 また実装部品点数を増やすこ とのなく、 小型化および軽量化された回路板を提供することができる。 本実 施形態の回路板は様々な小型携帯機器に用いることができる。
[0075] 以上、 図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、 これらは本発 明の例示であり、 上記以外の様々な構成を採用することができる。

Claims

請求の範囲
[1 ] 離間して配置された第一および第二の導体パッドが形成された第一および 第二の回路基板と、 一方の面側または他方の面側からそれぞれ突出する第一 および第二の導体ボス卜を有する接続基板とを備え、
前記接続基板は、 前記第一および第二の回路基板の一部を覆って橋渡しす るように設けられ、
前記第一の導体ボス卜と第一の導体パッドとが、 および前記第二の導体ポ ス卜と第二の導体パッドとが、 それぞれ対向するように配置され、
前記第一の導体ボス卜または前記第一の導体パッドの少なくともいずれか 一方の表面、 および前記第二の導体ボス卜または前記第二の導体パッドの少 なくともいずれか一方の表面に予め形成された金属被覆層が溶融されること により形成される接続部を有し、 前記第一および第二の回路基板と前記接続 基板とが前記接続部を介して電気的に接続している回路板。
[2] 前記接続基板の一端は、 前記第一の回路基板の一方の面側に接続され、 他 端は、 前記第二の回路基板の他方の面側に接続されている、 請求項 1に記載 の回路板。
[3] フレキシブル部を有する複数の接続基板を備え、 それぞれの前記フレキシ ブル部同士が重なり合う領域を有し、 前記重なり合う領域において、 それぞ れの前記フレキシブル部の長さが異なる、 請求項 1または 2に記載の回路板
[4] 前記第一の回路基板と前記第二の回路基板とは層数が異なっている、 請求 項 1乃至 3のいずれかに記載の回路板。
[5] 複数の導体パッドを有する主回路基板と、
一方の面側または他方の面側から突出する導体ボス卜を有する複数の接続 基板とを備え、
前記主回路基板の端部で前記導体パッドと前記導体ボス卜とがそれぞれ対 向するように配置され、
前記導体ボス卜または前記導体パッドの少なくともいずれか一方の表面に 予め形成された金属被覆層を溶融させることにより形成される接続部を有し 、 前記主回路基板と前記複数の接続基板とが前記接続部を介して電気的に接 続されている回路板。
[6] 導体パッドを有する少なくとも 1の副回路基板を備え、
一端が前記主回路基板の端部に接続されている前記接続基板において、 他 端の一方の面側に他の導体ボス卜が設けられており、
前記副回路基板に備えられた前記導体パッドまたは前記他の導体ボス卜の 少なくともいずれか一方の表面に予め形成された金属被覆層を溶融させるこ とにより形成される接続部を有し、 前記副回路基板と前記接続基板とが前記 接続部を介して電気的に接続されている、 請求項 5に記載の回路板。
[7] 前記接続部が、 前記主回路基板の両面に形成されている、 請求項 5または
6に記載の回路板。
[8] 前記副回路基板は少なくとも一つの副基板から構成され、 前記副回路基板 の少なくとも一つは、 前記主回路基板とは層数が異なっている、 請求項 6ま たは 7に記載の回路板。
[9] 前記接続基板は、 基材と、 前記基材の一方の面側に形成された導体回路と 、 前記導体回路を覆う被覆層とで構成され、
それぞれ前記基材または前記被覆層の一方を貫通し、 前記導体回路に達す る第一および第二の孔を有し、
前記第一および第二の孔内にそれぞれ形成された第一および第二の導体ポ ストを備え、 前記第一および第二の導体ポストは、 前記第一および第二の導 体ボス卜の一端が前記導体回路に接続されるとともに、 他端がそれぞれ前記 基材または前記被覆層の面よリ突出している、 請求項 1乃至 8のいずれかに 記載の回路板。
[10] 前記第一および第二の導体ボス卜の周囲が層間接着剤で選択的に覆われ、 前記層間接着剤により、 金属被覆層を介して、 前記第一および第二の回路基 板と前記接続基板とが積層接着されている、 請求項 1乃至 4のいずれかに記 載の回路板。
[11 ] 前記導体ボス卜の周囲が層間接着剤で選択的に覆われ、 前記層間接着剤に より、 金属被覆層を介して、 前記主回路基板と前記接続基板とが積層接着さ れている、 請求項 5乃至 9のいずれかに記載の回路板。
[12] 前記層間接着剤はフラックス機能を有する接着剤である、 請求項 1 1に記 載の回路板。
[13] 前記接続部はフィレットを形成している、 請求項 1乃至 1 2のいずれかに 記載の回路板。
[14] 前記接続基板は可撓性を有する基板である、 請求項 1乃至 1 3のいずれか に記載の回路板。
[15] 前記導体ボス卜の突出部分の先端形状が非平坦形状である、 請求項 1乃至
1 4のいずれかに記載の回路板。
[16] 基材と、 前記基材の一方の面側に形成された導体回路と、 前記導体回路を 覆う被覆層とで構成され、
それぞれ前記基材または前記被覆層の少なくとも一方を貫通し、 前記導体 回路に達する第一および第二の孔を有し、
前記第一および第二の孔内にそれぞれ形成された第一および第二の導体ポ ストを備え、 前記第一および第二の導体ポストは、 それぞれ前記第一および 第二の導体ボス卜の一端が前記導体回路に接続されるとともに、 他端が前記 基材または前記被覆層の面より突出している、 接続基板。
[17] 前記第一および第二の導体ボス卜は、 一方の導体ボス卜が前記基材を貫通 する孔内に形成され、 前記基材の面側より突出し、 他方の導体ポストが前記 被覆層を貫通する孔内に形成され、 前記被覆層の面側より突出している、 請 求項 1 6に記載の接続基板。
[18] 前記接続基板は可撓性を有する、 請求項 1 6または 1 7に記載の接続基板
[19] 前記導体ボス卜の突出部分の先端形状が非平坦形状である、 請求項 1 6乃 至 1 8のいずれかに記載の接続基板。
[20] 前記第一および第二の導体ボス卜は金属被覆層によリ覆われている、 請求 項 1 6乃至 1 9のいずれかに記載の接続基板。
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