(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面及び底面を有するプリント回路基板であって、
電気絶縁コアと、該電気絶縁コアの上面及び底面に形成された第１の導電層とを有する放熱器と、
前記第１の導電層とは分離された第２の導電層が上面及び底面に形成された基板であって、前記電気絶縁コアの前記上面に形成された前記第１の導電層は互いに分離された少なくとも２つの部分を含んでおり、前記基板の前記上面に形成された前記第２の導電層は互いに分離された少なくとも２つの部分を含んでいる、基板と、
前記プリント回路基板の前記上面の複数の電極ボンディングパッドであって、前記電極ボンディングパッドは、前記基板の前記上面の前記第２の導電層の１つの表面から前記電気絶縁コアの前記上面の前記第１の導電層の１つの表面に延在する１つの第３の導電層と、前記基板の前記上面の前記第２の導電層の別の表面から前記電気絶縁コアの前記上面の前記第１の導電層の別の表面に延在する別の分離された第３の導電層とを含む、複数の電極ボンディングパッドと、
前記プリント回路基板の前記底面の第４の導電層であって、前記第２の導電層の表面から前記基板の前記底面の前記第１の導電層の表面に延在する、第４の導電層と、
を備える、プリント回路基板。
【請求項２】
各々が前記複数の電極ボンディングパッドのうちの少なくとも１つに電気的に接続された、前記底面の複数の端子を備える、請求項１に記載のプリント回路基板。
【請求項３】
前記放熱器及び前記基板に結合された、前記底面の放熱体を更に備える、請求項１に記載のプリント回路基板。
【請求項４】
上面及び底面と、放熱器と、基板と、該上面の複数の電極ボンディングパッドと、各々が前記複数の電極ボンディングパッドのうちの少なくとも１つに電気的に接続された、前記底面の複数の端子と、前記放熱器及び前記基板に結合された、前記底面の放熱体とを有する第２のプリント回路基板と、
前記プリント回路基板の各々の前記上面と前記底面との間の可撓性部材であって、前記プリント回路基板を連結する可撓性部材と、
を更に備える、請求項１に記載のプリント回路基板。
【請求項５】
前記プリント回路基板は、互いに或る距離だけ分離され、前記可撓性部材によって連結されている、請求項４に記載のプリント回路基板。
【請求項６】
前記基板は、複数の樹脂板の間に半硬化シートを備える、請求項１に記載のプリント回路基板。
【請求項７】
フレキシブルプリント回路基板を製造する方法であって、
電気絶縁コアと、該電気絶縁コアの上面及び底面に形成された第１の導電層とを有する複数の放熱器を準備するステップと、
複数のスルーホールと、可撓性部材と、上面及び底面に形成された第２の導電層とを含む基板を準備するステップであって、該第２の導電層は、前記第１の導電層から分離されており、前記電気絶縁コアの前記上面に形成された前記第１の導電層は互いに分離された少なくとも２つの部分を含んでおり、前記基板の前記上面に形成された前記第２の導電層は互いに分離された少なくとも２つの部分を含んでいる、基板を準備するステップと、
前記複数のスルーホールに前記複数の放熱器を挿入するステップと、
前記基板及び前記放熱器を熱圧着するステップと、
前記フレキシブルプリント回路基板の上面に複数の第３の導電層を堆積させ、該フレキシブルプリント回路基板の底面に第４の導電層を堆積させるステップであって、１つの第３の導電層は、前記基板の前記上面の前記第２の導電層の１つの表面から前記電気絶縁コアの前記上面の前記第１の導電層の１つの表面に延在しており、別の分離された第３の導電層は、前記基板の前記上面の前記第２の導電層の別の表面から前記電気絶縁コアの前記上面の前記第１の導電層の別の表面に延在しており、該第４の導電層は、前記第２の導電層の表面から前記基板の前記底面の前記第１の導電層の表面に延在する、ステップと、
前記放熱器の間の前記基板の一部を除去するステップと、
を含み、
前記フレキシブルプリント回路基板は、前記基板の前記一部が除去された領域において可撓性を有する、方法。
【請求項８】
前記基板は、
樹脂板であって、該樹脂板を通って延在する複数のスルーホールと、該樹脂板を部分的に通って延在する複数の凹部とを有する、樹脂板と、
複数のスルーホール及びクリアランスホールを有する半硬化シートと、
を含み、前記基板を準備するステップは、
前記複数のスルーホールが整列し、前記複数の凹部の各々が前記クリアランスホールの縁と整列するように、前記樹脂板、前記半硬化シート、及び前記可撓性部材を合わせて結合するステップ、
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記フレキシブルプリント回路基板の表面から過剰な樹脂を除去するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数の電極ボンディングパッドと、熱伝導ボンディングパッドとを前記フレキシブルプリント回路基板の前記上面に形成するステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記フレキシブルプリント回路基板の前記底面に複数の端子及び放熱パターンを形成するステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記放熱パターンは、前記複数の放熱器のうちの１つと前記基板との少なくとも一部を覆う、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フレキシブルプリント回路基板にＬＥＤを結合するステップを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１４】
プリント回路基板を製造する方法であって、
電気絶縁コアの上面及び底面に第１の導電層を形成するステップと、
前記電気絶縁コアを切断し、それにより放熱器を生成するステップと、
スルーホールと、上面及び底面に形成された第２の導電層とを有する基板を準備するステップであって、該第２の導電層は、前記第１の導電層から分離されており、前記電気絶縁コアの前記上面に形成された前記第１の導電層は互いに分離された少なくとも２つの部分を含んでおり、前記基板の前記上面に形成された前記第２の導電層は互いに分離された少なくとも２つの部分を含んでいる、基板を準備するステップと、
前記スルーホールに前記放熱器を挿入するステップと、
前記放熱器及び前記基板を熱圧着するステップと、
前記プリント回路基板の上面に複数の第３の導電層を形成し、前記プリント回路基板の底面に第４の導電層を形成するステップであって、１つの第３の導電層は、前記基板の前記上面の前記第２の導電層の１つの表面から前記電気絶縁コアの前記上面の前記第１の導電層の１つの表面に延在しており、別の分離された第３の導電層は、前記基板の前記上面の前記第２の導電層の別の表面から前記電気絶縁コアの前記上面の前記第１の導電層の別の表面に延在しており、該第４の導電層は、前記第２の導電層の表面から前記基板の前記底面の前記第１の導電層の表面に延在する、ステップと、
前記プリント回路基板の前記上面に複数の電極ボンディングパッドを生成するステップと、
を含む、方法。
【請求項１５】
前記第１の導電層の領域をエッチングし、前記電気絶縁コアを露出させるステップを更に含み、前記電気絶縁コアを切断することは、該エッチングされた領域に沿って行われる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記電気絶縁コアの表面の一部は、該コアを切断した後、露出されたままである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記プリント回路基板の前記上面に熱伝導ボンディングパッドを生成するステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記複数の電極ボンディングパッドにＬＥＤを結合するステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記プリント回路基板の前記底面に複数の端子を形成するステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記プリント回路基板の前記底面に放熱パターンを形成するステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記基板は、半硬化シートと、第５の導電層を有する樹脂板とを備え、該第５の導電層は回路パターンを有し、前記基板を準備するステップは、
前記回路パターンが前記基板の内側に含まれるように、前記第５の導電層を前記半硬化シートに結合するステップ、
を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の電極ボンディングパッドに結合されたＬＥＤを更に含む、請求項１に記載のプリント回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１２年９月１４日に出願された米国特許出願第１３／５１４，９９９号の一部継続出願であり、該米国特許出願は、２０１０年１２月２４日に出願された中国特許出願第２０１０１０６０４３５３．４号からの優先権を主張する、２０１１年１月６日出願の国際出願ＰＣＴ／ＣＮ１１／７００５１号のＵ.Ｓ.Ｃ.第３７１条に基づく国内移行である。上記出願の全ては、参照することにより本明細書の一部をなすものとする。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板（ＰＣＢ）は、エレクトロニクス産業において重要な要素である。ＰＣＢは、電子部品のための機械的支持要素として使用され、電子部品間の電気的接続を具現化する。さらに、ＰＣＢには、部品のグラフィックス及び番号を印刷することができ、それは、部品を取り付け、検査し又は保守するために好都合である。ＰＣＢは、電子時計、計算機、コンピュータ、通信電子機器、軍用兵器等のほぼ全ての電子機器で使用される。
【０００３】
ＰＣＢには、ＬＥＤ素子が取り付けられることが多く、ＬＥＤ素子は、通常、その動作中に大量の熱を放出する。ＬＥＤ素子に結合されたＰＣＢは、優れた放熱特性を有する必要がある。
【０００４】
中国特許出願第２０１１８００３７３２１．３号、米国特許出願公開第２００２／０１８００６２号等は、セラミック放熱器を有するプリント回路基板を開示している。そこに記載されているセラミック放熱器は、加熱素子によって生成される熱を運び出すことができるが、放熱器の熱膨張係数は、プリント回路基板の絶縁支持体として機能する樹脂層の熱膨張係数と大幅に異なる。したがって、ＰＣＢ設計の改善が必要とされる。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一態様によるＰＣＢは、放熱器と、基板と、ＰＣＢの上面に形成された複数の電極ボンディングパッドと、ＰＣＢの底面の、電極ボンディングパッドに電気的に接続された複数の端子と、放熱器及び基板に結合された、底面の放熱体とを含む。
【０００６】
フレキシブルＰＣＢはまた、上面及び底面と、放熱器と、基板と、上面の複数の電極ボンディングパッドと、各々が複数の電極ボンディングパッドのうちの少なくとも１つに電気的に接続された、底面の複数の端子と、放熱器及び基板に結合された、底面の放熱体とを有する第２のプリント回路基板を備えることができ、ＰＣＢは、ＰＣＢの各々の上面と底面との間の可撓性部材によって連結することができる。ＰＣＢは、或る距離だけ分離することができるが、可撓性部材によって互いに連結されたままとすることができる。基板は、複数の樹脂板の間に半硬化シートを備えることができる。
【０００７】
本開示の一態様によるフレキシブルＰＣＢの製造方法は、各々が導電層及び絶縁コアを有する複数の放熱器を準備することを含むことができる。本方法はまた、複数のスルーホール及び可撓性部材を含む基板を準備することと、複数のスルーホールに複数の放熱器を挿入することと、基板及び放熱器を互いに固定するために基板及び放熱器を熱圧着することとを含むことができる。本方法は、基板及び放熱器に導電層を堆積させることと、放熱器の間の基板の一部を除去して可撓性領域を生成することとを更に含むことができる。
【０００８】
本方法は、樹脂板であって、該樹脂板を通って延在する複数のスルーホールと、該樹脂板を部分的に通って延在する複数の凹部とを有する樹脂板を、複数のスルーホール及びクリアランスホールを有する半硬化シートに、かつ可撓性部材に、複数のスルーホールが整列し、複数の凹部の各々がクリアランスホールの縁と整列するように、合わせて結合することを含むことができる。フレキシブルＰＣＢの表面から過剰な樹脂を除去することができる。本開示の一方法に従って、フレキシブルＰＣＢの表面に導電層を形成することができ、導電層をエッチングして複数の電極ボンディングパッド及び熱伝導パッドを形成することができる。本方法はまた、フレキシブルＰＣＢの第２の表面に第２の導電層を形成することと、第２の導電層をエッチングして、複数の端子と、複数の放熱器のうちの１つ及び基板の少なくとも一部を覆う放熱パターンとを形成することとを含むことができる。フレキシブルＰＣＢにＬＥＤを結合することができる。
【０００９】
本開示の一態様は、電気絶縁コアの表面に第１の導電層を形成することと、第１の導電層の領域をエッチングして電気絶縁コアを露出させることとを含む、ＰＣＢを製造する方法について記載する。そして、エッチングされた領域に沿って絶縁コアを切断して、切断後に露出したままである絶縁コアの一部を有することができる放熱器を生成することができる。本製造方法はまた、スルーホールを有する基板を準備することと、スルーホールに放熱器を挿入することと、放熱器及び基板を熱圧着することと、放熱器及び基板の表面に第２の導電層を形成することと、第２の導電層をエッチングして、複数の電極ボンディングパッド及び熱伝導パッドを生成することとを含むことができる。
【００１０】
本方法はまた、放熱器及び基板の第２の表面に第３の導電層を形成することと、第３の導電層をエッチングして複数の端子及び放熱パターンを形成することとを含むことができる。基板は、半硬化シートと、第４の導電層及び第５の導電層を有する樹脂板とを含むことができ、第４の導電層は回路パターンを有し、基板を準備することは、回路パターンが基板の内部に含まれるように、第４の導電層を半硬化導電シートに結合することを含むことができる。複数の電極ボンディングパッドにＬＥＤを結合することができる。
【００１１】
本発明の主題及びその様々な利点のより完全な理解を、添付図面を参照する以下の詳細な説明を参照することによって達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による放熱器の断面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態による樹脂板の断面図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態による半硬化シートの断面図である。
【図２】図１Ａの放熱器、図１Ｂの樹脂板及び図１Ｃの半硬化シートを含む、本発明の一実施形態によるＰＣＢの断面図である。
【図３】過剰な樹脂を含む、図２のＰＣＢの断面図である。
【図４】過剰な樹脂が取り除かれた、図３のＰＣＢの断面図である。
【図５】中にスルーホールが形成されている、図４のＰＣＢの断面図である。
【図６】上に導電層が形成されている、図５のＰＣＢの断面図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態による、導電層の上に表面回路が形成されている、図６のＰＣＢの断面図である。
【図７Ｂ】図７ＡのＰＣＢの上面図である。
【図７Ｃ】図７ＡのＰＣＢの下面図である。
【図７Ｄ】１つのＬＥＤが取り付けられている、図７ＡのＰＣＢの断面図である。
【図７Ｅ】図７ＡのＰＣＢのスルーホールの上面図である。
【図８Ａ】本発明の別の実施形態による、導電層の上に表面回路が形成されている、図６のＰＣＢの断面図である。
【図８Ｂ】複数のＬＥＤが取り付けられている、図８ＡのＰＣＢの断面図である。
【図９Ａ】本発明の更に別の実施形態による、導電層の上に表面回路が形成されている、図６のＰＣＢの断面図である。
【図９Ｂ】１つのＬＥＤが取り付けられている、図９ＡのＰＣＢの断面図である。
【図１０】本発明の別の実施形態による放熱器の断面図である。
【図１１】本発明の別の実施形態によるＰＣＢの断面図である。
【図１２】本発明の更に別の実施形態による樹脂板の断面図である。
【図１３】本発明の別の実施形態によるＰＣＢの断面図である。
【図１４】樹脂板の幾つかの部分が取り除かれた、図１３のＰＣＢの断面図である。
【図１５】本発明によるＰＣＢを製造する一方法を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態による熱圧着板の間の図２のＰＣＢの断面図である。
【図１７】本発明の別の実施形態による熱圧着板の間の図２のＰＣＢの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態によるＰＣＢを製造する方法は、図１５のステップ１３２に示すように、熱伝導性かつ電気絶縁性の放熱器を準備することを含む。準備は、図１Ａに示すように、放熱器１０の上面及び底面の一方又は両方を導電層１１１でコーティングすることを含む。本明細書を通して用いる導電層は、銅、金、又は他の任意の導電材料とすることができる。熱伝導性かつ電気絶縁性の放熱器１０は、酸化アルミニウムセラミックス、窒化アルミニウムセラミックス、炭化ケイ素セラミックス等のセラミックから作製されたコア１１８を含むことができる。図１Ａに示す実施形態では、上面及び底面の両方に導電層１１１がコーティングされた熱伝導性かつ電気絶縁性の放熱器１０を得るために、両面が銅でコーティングされた酸化アルミニウムセラミック板１１２が、機械的切断又はレーザ切断によって切断される。導電層１１１は、上面及び底面にわたってその縁まで完全に延在し、それは、放熱器に対する熱応力を低減させ、放熱器と誘電体層との間の分離を防止するのに役立つことができる。
【００１４】
図１５に記載する製造方法は、第１のスルーホールを有する有機樹脂板を準備すること（１３４）を含む。図１Ｂに示すように、有機樹脂板２０は、導電層２２１及び２２２でコーティングされる。有機樹脂板２０は、放熱器１０を受け入れるように構成された第１のスルーホール２１１を有する。樹脂板２０は、エポキシ樹脂、繊維強化エポキシ樹脂、ＦＲ４等とすることができる。図１Ｂに示す有機樹脂板は、両側に導電層がコーティングされているが、要求に応じて、単一の面にコーティングを有することも可能である。図１Ｂにおいて、両面ＦＲ４銅コーティング板２０が提供されており、両面ＦＲ４銅コーティング板２０は、第１の導電層２２１及び第２の導電層２２２とともに誘電体層２１を備えている。第１のスルーホール２１１は、機械的ドリル加工又はレーザドリル加工によって設けられる。第１の導電層２２１は、その表面にいかなる回路パターンも加工されていない導電層である。一実施形態では、第１の導電層２２１は、導電層１１１の厚さと等しい厚さを有し、その厚さは、約１０Ｚとすることができる。第２の導電層２２２は、本技術分野において既知である方法（例えば、エッチング）によって、その上に回路パターン（図示せず）が加工されている導電層である。
【００１５】
図１５の方法は、ステップ１３６において、第２のスルーホールを有する半硬化シートを準備することを含む。本発明の一実施形態によるＰＣＢは、図１Ｃに最もよく示されるような第２のスルーホール３１を有する半硬化シート３０（例えば、プリペグ（prepeg））を含む。第２のスルーホール３１は、放熱器１０を受け入れるように、樹脂板２０の第１のスルーホール２１１の寸法と同様の寸法を有することが望ましい。一実施形態では、第２のスルーホール３１は、半硬化シート３０に機械的ドリル加工又はレーザドリル加工によって作製することができる。他の実施形態では、半硬化シートは、すでに第２のスルーホールが形成されているものとして（金型等において）製造することができる。半硬化シート３０は、完全には硬化していないエポキシ樹脂を含むことができる。スルーホール及び放熱器の関係を図７Ｅに示す。放熱器１０は、第１の長さ及び幅を有し、それらは等しい場合もあれば等しくない場合もある。誘電体層２１内に放熱器を配置することができるように、第１のスルーホール２１１は、放熱器より第１のオフセット５５の分だけ大きい。第２のスルーホール３１は、第１のスルーホールより第２のオフセット５３の分だけ大きいように示されている。第１のオフセット間隔５５は、０．１ｍｍと０．２ｍｍとの間であることが好ましく、０．１４ｍｍと０．１６ｍｍとの間であることがより好ましい。第２のオフセット５３の間隔は、０．０５ｍｍと０．１５ｍｍとの間であることが好ましく、０．０９ｍｍと０．１１ｍｍとの間であることがより好ましい。
【００１６】
図１５は、ステップ１３８において、樹脂板及び半硬化シートを積層することと、樹脂板及び半硬化シートを相対的に固定されるようにすることと、対応するスルーホールに放熱器を配置することとを含む、製造方法を記載している。図２は、半硬化シート３０の各面に樹脂板２０がある状態を示す。第１のスルーホール２１１及び第２のスルーホール３１は位置合せされ、樹脂板２０及び半硬化シート３０は、一時的に又は永久的に（接着、糊付け、溶接、締付、コネクタの使用等により）接合される。本方法は、積層ＰＣＢ２２４を生成するようにスルーホール内部に放熱器１０を配置することを更に含む。図２に示すように、回路パターンを有する導電層２２２は、半硬化シート３０に隣接して配置され、したがって、プリント回路基板の内側に配置される。言い換えれば、ＰＣＢの全ての内部回路が、このステップの前に準備されている。
【００１７】
図１５の方法は、ステップ１４０において積層ＰＣＢ２２４に対して熱圧着を行うことを含む。熱圧着は、積層ＰＣＢ２２４の両面に対して圧力を加えながら、同時に積層ＰＣＢ２２４を加熱することを含む。積層ＰＣＢ２２４の厚さは、圧力の作用下で低減し、それにより、導電層１１１及び２２１の表面は実質的に同一平面又はほぼ同一平面になる。積層ＰＣＢ２２４を加熱することにより、半硬化シート３０の未硬化エポキシ樹脂が、放熱器１０と樹脂板２０との間の間隙２２６（図２に示す）を充填し、導電層１１１及び２２１の表面まで流れることができるとされる。プリペグの流動性は、そのエポキシ樹脂含有量にプラスに関連する。幾つかの実施形態では、樹脂板に隣接して配置されるプリペグのエポキシ樹脂含有量は、約６０ｗｔ％〜７５ｗｔ％、より好ましくは６５ｗｔ％〜７０ｗｔ％とすることができる。流動性が比較的高いことは、プリペグが間隙２２６を実質的に又は完全に充填するのに役立つことができる。放熱器１０及び板２０は、図３に示すように、熱圧着の結果、しっかりと接続される。
【００１８】
図１６は、熱圧着ステップで使用することができる装置の一実施形態を示す。装置は、厚さが約０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍである可撓性堅固層１（金属、プラスチック、銅、アルミニウム）に結合された剥離フィルム２を含む。フィルム２及び可撓性堅固層１は、剥離フィルム２がＰＣＢに隣接するように、積層ＰＣＢ２２４の両側に配置されている。可撓性堅固層１は、熱圧着中に積層ＰＣＢ２２４の平面度を向上させることができ、それにより、第１の導電層２２１は、図２に示すように、熱圧着ステップの後に放熱器１０の表面の導電層１１１と同一平面になる。
【００１９】
図３に示すように、加熱ステップ中、過剰な樹脂３８が板表面まで流れる場合がある。したがって、本方法は、図１５のステップ１４２に記載するように、板上面まで溢れ出る硬化樹脂３８を除去することを含む。一実施形態では、この除去は、硬化樹脂３８を研削することによって達成することができ、この研削は、通常、導電層１１１及び２２１に対して同時に行われる。研削プロセスはまた、図４に示すように、硬化樹脂３８並びに導電層１１１及び２２１の表面が実質的に同一平面又はほぼ同一平面であることを確実にするのにも役立つことができる。他の実施形態では、他の方法によって（例えば、化学的に）硬化樹脂を除去することができる。
【００２０】
スルーホール５１は、図１５のステップ１４４に記載するように、製造プロセスの一部として積層ＰＣＢ２２４を通るようにドリルであけられる。図５に示すスルーホール５１によって、以下で説明するように、全ての導電層の間に電気的接続を確立することができる経路がもたらされる。
【００２１】
図１５は、図６に示すような導電層によって基板をめっきすることを含む方法を記載している。導電層６１１は、硬化樹脂３８並びに導電層１１１及び２２１の表面に形成される。導電層６１２もまた、スルーホール５１の内壁に形成される。一実施形態では、最初に、導電層６１１、６１２は、銅の基層の化学的蒸着によって形成することができる。次に、電気めっきを用いて、基層の上に追加の銅を堆積することができる。当然ながら、上述したように、銅の代りに他の導電性材料を使用することができる。本発明は、導電層を生成することに関してこのプロセスに限定されるように意図されておらず、本技術分野において既知である導電層を生成する任意の方法を用いることができる。
【００２２】
図１５のステップ１４８において表面回路が製作される。回路は、図７Ａ〜図７Ｃに示すように積層ＰＣＢ２２４の上に製作される。通常、プリント回路基板２２４の上面及び底面に対応する導電パターンを形成する表面回路を製作するために、パターンエッチング法（パターン加工）が使用される。図７Ａ〜図７Ｃに示すように、パターン加工は、正電極ボンディングパッド７１、負電極ボンディングパッド７２及び熱伝導ボンディングパッド７３を得るために、ＰＣＢの上面の導電層１１１、２２１及び６１１の上にパターン加工が行われる。ボンディングパッド７１、７２、７３は、全て、導電層２２１及び６１１を通って放熱器１０及び樹脂板２０の誘電体層２１の表面まで延在する。パターン加工はまた、第１の端子８１、第２の端子８２及び放熱パターン８３を得るように、ＰＣＢの底面の導電層に対しても行われる。第１の端子８１及び第２の端子８２から放熱パターン８３を分離するエッチングは、放熱器１０及び誘電体層２１の表面まで広がる。
【００２３】
本方法は、図１５のステップ１４９においてＰＣＢにＬＥＤを結合することを含む。図７Ｄに示すように、ＬＥＤ素子は、正電極９１、負電極９２及びヒートシンク９３を備えている。正電極９１、負電極９２及びヒートシンク９３は、（例えば、溶接、エポキシ樹脂を介して）正電極ボンディングパッド７１、負電極ボンディングパッド７２及び熱伝導ボンディングパッド７３にそれぞれ結合され、それにより、ＬＥＤモジュールが生成される。ＬＥＤ素子によって発生する熱は、熱伝導ポンディングパッド７３、放熱器１０及び放熱パターン８３を通して放散させることができる。
【００２４】
本方法は、ＰＣＢの底面又は上面にＬＥＤ駆動回路又は制御回路素子（図示せず）を結合することを更に含むことができる。こうした回路は、駆動回路、調光器、電圧制御部、電流制御部、色制御部、温度保護回路等を含むことができる。本方法はまた、ＰＣＢ上にこうした回路を配置又は形成する対応するステップも含むことができる。
【００２５】
図８Ａは、ＰＣＢ８０１の別の実施形態を示す。ＰＣＢ８０１及びその製造方法の幾つかの態様は、図１〜図７Ｄに示すものと同様であり、この実施形態と上述した実施形態との相違のみを考察する。図８Ａ及び図８ＢのＰＣＢ８０１は、ＰＣＢ２２４に比較して上面に異なる導電パターンがあるように示されている。パターン加工は、上述したように行うことができるが、熱伝導ボンディングパッドは削除されている。かわりに、複数の正電極ボンディングパッド７１及び負電極ボンディングパッド７２が生成される。正電極ボンディングパッド７１及び負電極ボンディングパッド７２のうちの少なくとも１つは、放熱器１０及び誘電体層２１の表面まで延在する。ＬＥＤ素子の正電極及び負電極は、正電極ボンディングパッド７１及び負電極ボンディングパッド７２にそれぞれ結合することができ、それにより、複数のＬＥＤを有するＬＥＤモジュールが得られる。
【００２６】
言い換えれば、ＰＣＢ２２４（図７Ｄ）は、３つのピン／電極を有するＬＥＤ素子に対して適用可能であり、ＰＣＢ８０１（図８Ｂ）は、２つのピン／電極を有するＬＥＤ素子（例えば、フリップチップＬＥＤチップ）に対して適用可能である。
【００２７】
さらに、本出願の幾つか又は全ての実施形態のＰＣＢは、シリコン基板／チップとともに実装又は封入されるＬＥＤ素子に対して特に適用可能である。これは、シリコン及びセラミックスは、比較的同様の熱膨張係数を有し、したがって、ＬＥＤ素子とプリント回路基板との間の熱膨張係数の不整合の結果としての様々な構造的欠点及び放熱欠点を回避又は低減することができるからである。したがって、本明細書に記載する方法に従って生成された製品は、従来から既知である方法と比較して安定性が向上している。
【００２８】
図９Ａ及び図９ＢにＰＣＢの別の実施形態を示す。ＰＣＢ９０１の底面の導電パターンは、上述した放熱パターンを除外している。かわりに、第１の端子８１及び第２の端子８２を得るために、ＰＣＢの底面の導電層１１１、２２１及び６１１に対してパターン加工が行われ、そこでは、第１の端子８１及び第２の端子８２は、放熱器１０及び誘電体層２１の表面まで延在する。
【００２９】
図１０に示すように、放熱器１０の導電層１１１は板１１２を切断する前にエッチングすることができる。エッチングにより、放熱器１０の縁と導電層１１１との間に隙間１２６が形成される。放熱器の準備中にエッチングステップを行うことにより、機械的切断プロセスに関連する導電層からのいかなるバリの形成もなくなり、それにより製造効率が向上する。
【００３０】
図１１は、先行する実施形態に記載したような導電層１１１、２２１、２２２なしに各々が形成される放熱器１０及び樹脂板を有するＰＣＢ１００１を示す。かわりに、樹脂板の誘電体層２１は、半硬化シート３０に直接結合される。導電層６１１は、上述した方法に従って誘電体層の外面に形成される。
【００３１】
図１２〜図１４に、可撓性部分及び剛性部分の双方を結合する、ＰＣＢの別の実施形態を示す。図１３に示すように、ＰＣＢ１０２０は、第１の半硬化シート３０と第２の半硬化シート３０との間に配置されたフレキシブル回路基板４０を含む。フレキシブル回路基板４０は、樹脂板及び半硬化シートそれぞれの第１のスルーホール及び第２のスルーホールと整列する第３のスルーホールを有している。ＰＣＢ１０２０の可撓性部分４３に対応するフレキシブル回路基板４０の表面に、保護フィルム（図示せず）が設けられる。
【００３２】
図１２に示すように、樹脂板２２０に、ＰＣＢ１０２０の可撓性領域の境界を形成する凹部２１２が（例えば、機械的切断又はレーザ切断によって）形成される。凹部は、通常、樹脂板の製造中に形成されるが、ＰＣＢが組み立てられた後に切り込むこともできる。樹脂板２２０はまた、複数の放熱器１０を収容する複数の第１のスルーホール２１１も含む。ＰＣＢを組み立てる前に、ＰＣＢ１０２０の所望の可撓性部分４３に対応する半硬化シート３０のクリアランスホールが生成される。
【００３３】
半硬化シート３０のクリアランスホールの間の所望の可撓性部分に対応する領域は、可撓性部分４３に流れるエポキシ樹脂を阻止するか又は低減させるために、最終的な可撓性部分４３より大きい。可撓性回路基板に隣接するプリペグは、樹脂板に隣接するプリペグより小さい流動性を有することができる。例えば、フレキシブル回路基板に隣接するプリペグのエポキシ樹脂含有量は、４０ｗｔ％〜５５ｗｔ％、より好ましくは約４５ｗｔ％〜５０ｗｔ％とすることができる。流動性が比較的低いことは、可撓性部分４３の表面に流れるプリペグを低減させるか又はそうしたプリペグなしに、プリペグが間隙２２６を充填するのに役立つ。
【００３４】
図１４に示すように、可撓性部分４３に対応するリジッドＰＣＢの部分は、機械的切断又はレーザ切断を用いて除去される。結果としてのＰＣＢ１０２０は、第１の剛性部分１０２２及び第２の剛性部分１０２４を有し、可撓性部分４３が２つを分離する。第１の剛性部分１０２２及び第２の剛性部分１０２４は、フレキシブル回路基板４０によって互いに接続される。フレキシブルＰＣＢ１０２０には、上述したように表面回路を形成し、ＬＥＤを取り付けることができる。
【００３５】
図１７に、熱圧着ステップ中に使用することができる装置の別の実施形態を示す。この実施形態では、剛性層１の外側にエラストマ材料層３が更に配置される。エラストマ層３は、シリコーンゴム又は同様の材料とすることができる。
【００３６】
ＰＣＢの別の実施形態は、フレキシブルＰＣＢの１つ又は複数の層とリジッドＰＣＢの１つ又は複数の層とを含むことができる。こうした実施形態では、異なるプリペグを使用することができる。例えば、フレキシブルＰＣＢに隣接するプリペグは、有機樹脂板に隣接して配置されるプリペグの流動性より低い流動性を有することができる。
【００３７】
本発明は特定の実施形態を参照しながら本明細書において説明されてきたが、これらの実施形態は本発明の原理及び応用形態を例示するにすぎないことは理解されたい。それゆえ、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態に数多くの変更を加えることができること、及び他の構成を考案することができることは理解されたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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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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