(57)【要約】【課題】全層に樹脂含浸ガラスクロスを用いて、切削加工によりフレキシブル基板部を形成したリジッド・フレックス多層プリント配線板であっても、フレキシブル基板部を折り曲げた際に絶縁基材に割れが発生することを抑制できるリジッド・フレックス多層プリント配線板の提供。【解決手段】絶縁基材として、全層に樹脂含浸ガラスクロスが配置されていると共に、切削加工形成されたフレキシブル基板部を備えているリジッド・フレックス多層プリント配線板であって、当該フレキシブル基板部の切削加工面に突出部を有することを特徴とするリジッド・フレックス多層プリント配線板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材として、全層に樹脂含浸ガラスクロスが配置されていると共に、切削加工形成されたフレキシブル基板部を備えているリジッド・フレックス多層プリント配線板であって、当該フレキシブル基板部の切削加工面に突出部を有することを特徴とするリジッド・フレックス多層プリント配線板。
【請求項２】
前記突出部が、切削加工の際の残存絶縁基材からなることを特徴とする請求項１記載のリジッド・フレックス多層プリント配線板。
【請求項３】
前記突出部が、板状突出部からなることを特徴とする請求項１又は２記載のリジッド・フレックス多層プリント配線板。
【請求項４】
前記突出部が、適宜間隔で並行に複数配設されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載のリジッド・フレックス多層プリント配線板。
【請求項５】
前記突出部に、ダミー導体が残されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載のリジッド・フレックス多層プリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折り曲げ可能なフレキシブル基板と硬質なリジッド基板からなるリジッド・フレックス多層プリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、車載基板関連で、プリント配線板を折り曲げた状態で固定して筐体に搭載するリジッド・フレックス多層プリント配線板が、一部コネクタレスになるように用いられている。
斯かる車載基板関連への対応を考えると、貫通めっきスルーホールの接続信頼性、基板の剛性、厚い板厚が想定される。そんな中、当該リジッド・フレックス多層プリント配線板の生産性を考慮すると、個片のリジッド・フレックス多層プリント配線板を複数個面付けして、生産用のワークサイズを大判化し、取り数を多くすることが求められている。
【０００３】
而して、従来のリッジド・フレックス多層プリント配線板としては、例えば図１７〜図２０に示すものが既に知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
図１７において、６０は従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板で、コア基板６１を備えた硬質のリジッド基板部Ｒと、折り曲げ可能なフレキシブル基板部Ｆとから構成されている。
当該コア基板６１には、ポリイミド樹脂を使用したフレキシブル基板に導体回路６２が形成され、当該導体回路６２には、保護層として、カバーレイフィルム６３が配置されている。また、当該カバーレイフィルム６３の上下には、ガラスクロス６４に樹脂を含浸させたプリプレグを重ね積層した絶縁基材６５が配置されている。
【０００５】
斯かるリジッド・フレックス多層プリント配線板を生産するための基板のワークサイズを大判化すると、基板の取り数が増えるため生産性は向上するが、次のような問題が発生している。
すなわち、従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板６０は、上述のように、硬質のリジッド基板部Ｒとフレキシブル基板部Ｆが接続されている。リジッド基板部Ｒは、ガラスクロスに樹脂が含浸、硬化された基材を用い、フレキシブル基板部Ｆは、主に、ポリイミド樹脂からなるベースフィルムが用いられている。両者は、プリント配線板の製造工程における熱処理工程、例えば、積層工程で基材の熱による収縮率が異なるため、図１８に示すように、寸法変化が大きく、特に、基板の取り数を多くしワークサイズを大判化すると、基材の収縮率の差が顕著になり、貫通めっきスルーホールなどで位置ズレが生じ、当該貫通めっきスルーホールの接続信頼性にも悪影響を及ぼしていた。また、予めランドを大きく形成しなければならなくなり、設計上の制約を受けるなどの問題も発生していた。
【０００６】
また、車載基板に要求される剛性については、フレキシブル基材としてポリイミド樹脂からなるベースフィルムでは、ガラスクロス等の補強材料が含まれていないため、フレキシブル基板の変形や横の捩れなどに弱く、導体回路が断線するケースも見られた。
特に、車載基板の場合、貫通めっきスルーホールの接続信頼性として、冷熱衝撃試験に３０００サイクル投入しても貫通めっきスルーホールの抵抗値変化２０％以下が求められている。冷熱衝撃試験の条件としては、高温１２５℃、低温−６５℃各３０分を１サイクルとして３０００サイクル実施するが、従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板６０では、板厚が厚くなればなるほど、Ｚ方向（厚み方向）の熱収縮応力がコア基板６１のフレキシブル基板に掛かるため図１９に示すように、フレキシブル基板に応力が集中し、コア基板６１の貫通めっきスルーホール内壁６８から銅めっき６９クラックや剥がれが発生し、貫通めっきスルーホールの導通抵抗値が上昇する問題が生じていた。さらに、補足説明を加えると従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板６０では、総板厚が１．２ｍｍまでは、それなりに導通抵抗値の変化率を抑えることが出来たが、総板厚が１．２ｍｍを越え、１．６ｍｍになるとリジッド・フレックス多層プリント配線板の中心部であるフレキシブル基板に応力が掛かり、貫通めっきスルーホール内の内壁から銅めっきにクラックや剥がれの問題が発生することがあった。特に、車載基板では、板厚１．６ｍｍが求められるケースが多く、且つ貫通めっきスルーホールの接続信頼性も要求されていた。
【０００７】
当該要求を達成するための従来のフレキシブル基板部をポリイミド樹脂からなる複合基材では、熱工程による基材の収縮差により、実装パッド等高密度に形成することが難しかった。その改善策として、全層樹脂含浸ガラスクロスが使用されているプリプレグを積層して、フレキシブル基板部を折り曲げ可能な厚さまで切削加工を施して開口部４６（図２０）を形成したリジッド・フレックス多層プリント配線板が使用されてきた。
しかし、フレキシブル基板部を切削加工等で精度よく加工しようとしてもガラスクロスの網目の凹凸などは、制御することが難しかった。
そのため、図２０に示すように、斯かる全層樹脂含浸ガラスクロスを用いた切削加工によるリジッド・フレックス多層プリント配線板７０は、ガラスクロスの網目の凹凸により、フレキシブル基板部を折り曲げた際に当該ガラスクロスの網目の凹凸を起点として、フレキシブル基板部の絶縁基材４３に割れ４８が発生する恐れがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１５８４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の如き従来の問題と実状に鑑みてなされたものであり、全層に樹脂含浸ガラスクロスを用いて、切削加工によりフレキシブル基板部を形成したリジッド・フレックス多層プリント配線板であっても、フレキシブル基板部を折り曲げた際にその絶縁基材に割れが発生することを抑制できるリジッド・フレックス多層プリント配線板を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記の課題を解決すべく種々研究を重ねた結果、敢えてフレキシブル基板部を精度よく加工するのではなく、予め、フレキシブル基板部の折り曲げ部分に突出部を設ければ、フレキシブル基板部を折り曲げる際の応力が分散され、その絶縁基材が割れることを抑制できることを見出し、発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、絶縁基材として、全層に樹脂含浸ガラスクロスが配置されていると共に、切削加工形成されたフレキシブル基板部を備えているリジッド・フレックス多層プリント配線板であって、当該フレキシブル基板部の切削加工面に突出部を有することを特徴とするリジッド・フレックス多層プリント配線板により上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のリジッド・フレックス多層プリント配線板によれば、フレキシブル基板の絶縁基材としてリジッド基板の絶縁基材と同一の樹脂含浸ガラスクロスが用いられているので、当該基材間に熱収縮率の差が生じにくいため、貫通めっきスルーホールなどでの位置ズレが生じず、その接続信頼性を確保できると共に、予めランドを大きく形成する必要がないので、設計上の制約を受けることもない。
また、本発明におけるフレキシブル基板の絶縁基材にガラスクロスが含まれているため、強い剛性が確保され、フレキシブル基板の変形や横の捩れに強く、導体回路が断線することもない。
【００１３】
更に、フレキシブル基板部の切削加工面に突出部が存在するので、フレキシブル基板部を折り曲げた際に応力が分散され、その絶縁基材が割れることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るリジッド・フレックス多層プリント配線板の断面図である。
【図２】図１のリジッド・フレックス多層プリント配線板におけるフレキシブル基板部の切削加工面を示す底面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るリジッド・フレックス多層プリント配線板の断面図である。
【図４】図３のリジッド・フレックス多層プリント配線板におけるフレキシブル基板部の切削加工面を示す底面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るリジッド・フレックス多層プリント配線板の断面図である。
【図６】図５のリジッド・フレックス多層プリント配線板におけるフレキシブル基板部の切削加工面を示す底面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係るリジッド・フレックス多層プリント配線板の断面図である。
【図８】図７のリジッド・フレックス多層プリント配線板におけるフレキシブル基板部の切削加工面を示す底面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係るリジッド・フレックス多層プリント配線板の断面図である。
【図１０】図９のリジッド・フレックス多層プリント配線板におけるフレキシブル基板部の切削加工面を示す底面図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態に係るリジッド・フレックス多層プリント配線板の断面図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態に係るリジッド・フレックス多層プリント配線板の断面図である。
【図１３】図１２のリジッド・フレックス多層プリント配線板におけるフレキシブル基板部の切削加工面を示す底面図である。
【図１４】本発明のリジッド・フレックス多層プリント配線板の製造例を示す断面工程図である。
【図１５】図１４に引き続く断面工程図である。
【図１６】本発明のリジッド・フレックス多層プリント配線板の熱工程による基材の収縮差を示す断面図である。
【図１７】従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板の断面図である。
【図１８】従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板の熱工程による基材の収縮差を示す断面図である。
【図１９】従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板の冷熱衝撃試験後の状態を示す断面図である。
【図２０】従来の全層樹脂含浸ガラスクロスを使用した切削加工によるリジッド・フレックス多層プリント配線板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
【００１６】
本発明の第１の実施形態を示す図１及び図２において、Ｐはリジッド・フレックス多層プリント配線板で、硬質のリジッド基板部Ｒと、折り曲げ可能なフレキシブル基板部Ｆとから構成されている。
少なくとも当該リジッド基板部Ｒは、貫通めっきスルーホール１１を備え、その絶縁基材１３は、ガラスクロス１２に樹脂を含浸せしめたものの積層体から成ると共に、当該積層工程の熱プレスにより硬化されている。当該絶縁基材１３は、全層同様な基材を使用しているため、例えば、プリント配線板の製造工程の一つである積層プレス工程では、１８０℃、１時間積層するが、図１６に示す如く、絶縁基材１３の収縮差に差が生じない結果、基板の取り数を多くし、大判化しても貫通めっきスルーホール１１の位置ズレの影響もなく、また設計的な制約を受けることもないので、ランドを高密度で配置し、精度の高いプリント配線板となっている。
【００１７】
当該フレキシブル基板部Ｆは、折り曲げ可能な厚さまで絶縁基材１３を切削加工して形成されており、その切削加工面２１の中央領域には突出部２３が形設されている。
この突出部２３は、リジッド基板部Ｒから突出しない長さを有するものであれば、その具体的な形状、大きさ、数は特に限定されないが、本実施の形態においては、板状の突出部２３が配設されている。尚、図２において、点線は、フレキシブル基板部Ｆの外縁部２２を示している。
また、この突出部２３の具体的な形設法も特に限定されないが、絶縁基材１３に切削加工を施してフレキシブル基板部Ｆを形成する際に、当該絶縁基材１３の一部を残存せしめて形設するのが製造効率上有利である。
斯かる突出部２３の存在によって、フレキシブル基板部を折り曲げた際の応力が分散されるので、絶縁基材１３の割れを抑制することが可能となる。
【００１８】
本発明の第２の実施形態を示す図３及び図４において、Ｑはリジッド・フレックス多層プリント配線板で、板状の突出部２３が幅広い状態に配設されている以外は第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００１９】
本発明の第３の実施形態を示す図５及び図６において、Ｒはリジッド・フレックス多層プリント配線板で、２枚の板状の突出部２３が離隔した状態で２列並行に配設されている以外は第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００２０】
本発明の第４の実施形態を示す図７及び図８において、Ｓはリジッド・フレックス多層プリント配線板で、突出度合が小さい板状の突出部２３が配設されている以外は第１の実施形態と同様に構成されている。
【００２１】
本発明の第５の実施形態を示す図９及び図１０において、Ｔはリジッド・フレックス多層プリント配線板で、突出度合が小さい５枚の板状の突出部２３が相互に離隔した状態で５列並行に配設されている以外は第１の実施の形態と同様に構成されている。
因みに、この実施形態によれば、突出部２３間の凹部２４で、ガラスクロス１２が切断された状態となっているので、フレキシブル基板部Ｆを折り曲げた際に、曲げ易くなる利点があると共に、フレキシブル基板部Ｆを折り曲げた際の応力を緩和することが出来る。
【００２２】
本発明の第６の実施形態を示す図１１において、Ｕはリジッド・フレックス多層プリント配線板で、各層のダミー導体２５が残された状態で突出部２３が配設されている以外は第１の実施の形態と同様に構成されている。このダミー導体２５を残し、リジッド部Ｒとの導体の残存率を適宜調整することによって、反りを抑制する効果がある。尚、当該反り抑制の導体は、ダミー導体２５に限らず、独立した導体回路で形成されても構わない。
【００２３】
本発明の第７の実施形態を示す図１２において、Ｖはリジッド・フレックス多層プリント配線板で、突出度合がより小さく、且つ尖端を有する巾の狭い板状の突出部２３を均等な間隔で並行に配設されている以外は第１の実施の形態と同様に構成されている。 
【００２４】
次に、図１４及び図１５を用いて、本発明のリジッド・フレックス多層プリント配線板の製造方法について説明する。
【００２５】
まず、ガラスクロス１２に樹脂を含浸したプリプレグの上下に銅箔を積層し、絶縁基材１３を形成する。次いで、当該銅箔を写真法にて、露光・現像を行い回路形成を施すことによって、導体回路１５を形成し、コア基板１６を得る（図１４（ａ））。
次いで、当該コア基板１６の上下に、ガラスクロス１２に樹脂を含浸せしめ、該絶縁樹脂が半硬化状態のプリプレグを配置し、更に、その上下に、銅箔１７を配置し、セットアップ工程を経て、積層する（図１４（ｂ））。その後、ドリル加工やレーザ加工を用いて貫通孔１８を形成する（図１４（ｃ））。
【００２６】
次いで、全面に銅からなるパネルめっき１９（無電解・電解銅めっき）を施す（図１５（ｄ））。その後、写真法にて露光・現像を行い、導体回路２０を施す（図１５ｅ）。
【００２７】
次に、ルータ加工などにより、折り曲げ可能な厚さまで絶縁基材１３に切削加工を施して、フレキシブル基板部Ｆを設ける開口部２６を形成するが、その際当該絶縁基材１３の一部を残存せしめて突出部２３を形設する。次いで、図示しないが、当該導体回路２０に、ソルダーレジストなどの保護層を設けて本発明のリジッド・フレックス多層プリント配線板を得る（図１５（ｆ））。
【符号の説明】
【００２８】
１１、４１：貫通めっきスルーホール
１２、４２：ガラスクロス
１３、４３：絶縁基材
１５、２０、４５：導体回路
１６：コア基板
１７：銅箔
１８：貫通孔
１９：銅めっき
２１：切削加工面
２２、４７：フレキシブル基板部の外縁部
２３：突出部
２４：凹部
２５：ダミー導体
２６，４６：開口部
４８：割れ
６０：従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板
６１：コア基板
６２：導体回路
６３：カバーレイフィルム
６４：ガラスクロス
６５：絶縁基材
６７、７８：接続部
６８、７１：貫通めっきスルーホール内壁
６９：銅めっき
７０：従来のリジッド・フレックス多層プリント配線板
Ｐ  ：リジッド・フレックス多層プリント配線板（第１の実施形態）
Ｑ  ：リジッド・フレックス多層プリント配線板（第２の実施形態）
Ｒ  ：リジッド・フレックス多層プリント配線板（第３の実施形態）
Ｓ  ：リジッド・フレックス多層プリント配線板（第４の実施形態）
Ｔ  ：リジッド・フッレクス多層プリント配線板（第５の実施形態）
Ｕ  ：リジッド・フレックス多層プリント配線板（第６の実施形態）
Ｖ  ：リジッド・フレックス多層プリント配線板（第７の実施形態）
Ｒ  ：リジッド基板部
Ｆ  ：フレキシブル基板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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