(57)【要約】【課題】基板本体の製造性及びコスト低廉化を図り得ると共に、シールド部を簡単に備えることができ、しかもシールド性にも優れるようにする。【解決手段】基板本体２ａ〜２ｆは、パターンが施された樹脂フィルムを複数層積層して形成される多層プリント配線基板から構成され、シールド部３は、この基板本体２に前記樹脂フィルムの積層により一体に形成して被シールド部を包囲する構成としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板本体に、該基板本体に存する被シールド部をシールドするシールド部を備えたシールド機能付き基板であって、
前記基板本体を、パターンが施された熱可塑性樹脂フィルムを複数層積層して形成される多層プリント配線基板から構成し、
前記シールド部を、この基板本体に前記熱可塑性樹脂フィルムの積層により一体に形成して前記被シールド部を包囲する構成としたことを特徴とするシールド機能付き基板。
【請求項２】
シールド部は折曲可能で、そのシールド部上に複数の基板本体が備えられ、該シールド部が折曲されて基板全体が箱状に構成され、シールド部はその箱状の基板全体の外郭を構成することを特徴とする請求項１記載のシールド機能付き基板。
【請求項３】
複数の基板本体はシールド部内側に位置する折曲可能な信号接続部により電気的に接続されていることを特徴とする請求項２記載のシールド機能付き基板。
【請求項４】
シールド部は基板本体より張り出した形態で且つ折曲可能であって、該シールド部により被シールド部を包囲することを特徴とする請求項１記載のシールド機能付き基板。
【請求項５】
シールド部は、基板本体内部の被シールド部を間に挟んで対向するシールド用パターンと、両シールド用パターンの周縁部間を導通させる導体とから構成されていることを特徴とする請求項１記載のシールド機能付き基板。
【請求項６】
被シールド部は、基板本体表面部に実装された回路部及び／又は電子部品であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のシールド機能付き基板。
【請求項７】
被シールド部は、基板本体の内部に埋設された回路部及び／又は電子部品であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のシールド機能付き基板。
【請求項８】
回路部用パターン及び／又はシールド用パターンが施された熱可塑性フィルムを複数層積層することにより、回路部を備えた基板本体に被シールド部を包囲するシールド部を一体に形成したことを特徴とするシールド機能付き基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板自身がシールド機能を備えたシールド機能付き基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁波などをシールドするシールド機能付き基板としては、絶縁基材の上下両面に電解銅箔を積層して、導電回路、アース回路及びスルーホールランドを有するフレキシブルプリント配線板を形成し、この配線板の上下両面にシールド部たる導電皮膜層を付設した構成のものがある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、導電回路を上下から絶縁層で挟み、さらにその上下から挟む二つのシールド体を設け、両者の周縁を熱押圧する構成のものもある（例えば特許文献２）
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１７７１９２号公報（図２）
【０００５】
【特許文献２】
特開２０００−２７７９７５（図１、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献１においては、シールド部と導電回路部とをまとめて同時に形成することができず、また、導電回路部などの被シールド部の片面側あるいは上下面側をシールドするものであって、被シールド部の全体を包囲するものではなく、シールド性が確実とはいえないものであった。
【０００７】
また、特許文献２においては、導電回路をシールド部にて包囲するものではあるが、導電回路を上下から挟む二つのシールド体を設け、両者の周縁を熱押圧する構成であるため、シールド部ひいては基板自体の製作が面倒であった。また、導電回路とシールド部とが別々に構成されるため、製造に手間がかかるものであった。
【０００８】
一方、携帯電話機やＰＤＡあるいはＦＡ機器などの電子製品には、電子部品を実装したプリント配線基板を多層化する構成があるが、各基板ごとに積層、硬化、配線のパターンニング、電子部品の実装を繰り返して製造されるため、製造工数の増大や高コストとなる。このようなプリント配線基板の製造工数の増大化や高コスト化を勘案すると、シールド部を基板に後付けしたり、基板部分の製造後にさらに製造することは、工数の増加、コスト高を来たすことが予測される。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板本体の製造性及びコスト低廉化を図り得ると共に、シールド部を簡単に備えることができ、しかもシールド性にも優れるシールド機能付き基板及びその製造方法を提供するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の点に着目してなされている。本願出願人は、パターンが施された熱可塑性樹脂フィルムを複数層積層して一体加圧により形成されるプリント配線基板を開発した。この基板は、従来の基板すなわち一層ごとに積層、硬化、配線のパターニングを繰り返して製造されるプリント配線基板に比べ、高多層化する場合に大幅な品質向上と工程短縮を実現でき、低コスト、短納期化を可能とするものである。また、熱可塑性樹脂基材を用いているため、樹脂のみの分離、再利用を行うマテリアルサイクルを可能としている。そして、この新たなプリント配線基板に着目した場合、シールド部を基板本体と一体に形成することが容易である。
【００１１】
請求項１のシールド機能付き基板は、基板本体を、パターンが施された熱可塑性樹脂フィルムを複数層積層して形成される多層プリント配線基板から構成し、シールド部を、この基板本体に前記熱可塑性樹脂フィルムの積層により一体に形成して前記被シールド部を包囲する構成としている。
【００１２】
これによれば、基板本体の製造性及びコスト低廉化を図ることができる。さらに、基板本体を形成するときにシールド部を一体に付設することが可能であり、シールド部を簡単に備えることができ、しかもシールド部は被シールド部を包囲するからシールド性にも優れる。
【００１３】
この場合、請求項２の発明のように、シールド部が折曲可能であり、そのシールド部上に複数の基板本体が設けられ、該シールド部が折曲されて基板全体が箱状に構成され、シールド部はその箱状の基板全体の外郭を構成するようにしても良く、このようにすると、シールド部が基板本体の全体を自ずと外周囲から覆うことになってシールド部の包囲構成を簡単に得ることができる。
【００１４】
請求項３の発明のように、複数の基板本体をシールド部内側に位置する折曲可能な信号接続部により電気的に接続する構成としても良く、このようにすると、信号線部分のシールドを保持したまま信号伝達ができる。
【００１５】
請求項４の発明のように、シールド部を基板本体より張り出した形態で且つ折曲可能として、該シールド部により被シールド部を包囲する構成としても良い。このようにすると、基板本体の被シールド部を包み込むことが容易となる。
【００１６】
請求項５の発明のように、シールド部を、基板本体内部の被シールド部を間に挟んで対向するシールド用パターンと、両シールド用パターンの周縁部間を導通させる導体とから構成しても良い。このようにすると、基板本体が内部に回路部あるいは電子部品などの被シール部を埋設している場合に、この被シール部を確実にシールドできる。
【００１７】
なお、請求項６の発明のように、被シールド部は、基板本体表面部に実装された回路部及び／又は電子部品でも良いし、請求項７の発明のように、基板本体の内部に埋設された回路部及び／又は電子部品でも良い。
【００１８】
請求項８の発明のシールド機能付き基板の製造方法は、回路部用パターン及び／又はシールド用パターンが施された熱可塑性フィルムを複数層積層することにより、回路部を備えた基板本体に被シールド部を包囲するシールド部を一体に形成したところに特徴があり、これによると、シールド性の高いシールド部を基板本体の形成と同時に形成できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例につき図１ないし図７を参照して説明する。図１には、箱状に構成されたシールド機能付き基板１（以下基板１）を示している。このシールド機能付き基板１は、展開状態では図２及び図３に示すように、複数の基板本体２ａ〜２ｆをシールド部３上に配設した形態をなしていると共に、各複数の基板本体２ａ〜２ｆはいずれかの基板本体と信号接続部４を介して電気的に接続されている。
【００２０】
前記各基板本体２ａ〜２ｆは多層プリント配線基板からなるものであり、これら各基板本体２ａ〜２ｆの形成時にシールド部３及び信号接続部４も同時に一体に形成されている。この場合、シールド部３は各基板本体２ａ〜２ｆの一方側の面に付設された形態であり、また信号接続部４はその反対側の面に付設されている。これらシールド部３及び信号接続部４は折曲可能である。
【００２１】
さて、この多層プリント配線基板の製造方法の基本的考え方について述べる。図５は多層プリント配線基板の製造工程を示している。製造は、まず絶縁基材である熱可塑性の樹脂フィルム（熱可塑性フィルム）の片面に貼り付けられた導体箔例えば厚さ１８μｍの銅箔（アルミ箔でも可）をエッチングにて予め設計した配線パターン通りにパターニングする（工程Ｐ１）。各層のパターニングが終了すると、パターンが形成されていない面に保護フィルムを貼付する。
【００２２】
保護フィルムの貼付後、保護フィルム側から炭酸ガスレーザまたはエキシマレーザを照射して、所定位置に導体パターン（銅箔）を底面とする有底ビアホールを形成する（工程Ｐ２）。この工程はドリル加工等の機械加工も可能であるが、微細な穴をあける必要があるため、高い精度を確保する上ではレーザ加工が好ましい。
【００２３】
各層についてビアホールを形成後、ビアホール内に層間接続材である導電ペースト（導電材）を充填する（工程Ｐ３）。導電ペーストは、銅、銀、スズなどの金属粒子にバインダ樹脂や有機溶剤を加え混錬してペースト化したものである。導電ペーストは、メタルマスクを用いたスクリーン印刷機により片面導体フィルムの導体パターン側を下にしてビアホール内に印刷充填する。充電後、保護フィルムを剥離する（工程Ｐ４）。
【００２４】
保護フィルムの剥離後、片面導体フィルムの導体パターン側を下にして各層を積層する（工程Ｐ５）。なお、チップ（電子部品）を埋め込むためには、チップの厚さに対応する枚数の樹脂フィルムの埋設位置に、予めガイドとなる穴を形成しておき、そこに配置する。この場合の穴の形成は、レーザ加工等を用いれば短時間で行うことができ削り屑も出ない。このため、従来のエポキシ基板を加工してチップを埋め込む工程に比べて作業性が飛躍的に向上する。
【００２５】
最下層には導体パターンを覆うようにしてカバーレイヤを積層する。積層後、真空加圧プレス機により２００℃〜３５０℃、０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａの圧力で加圧成形する（工程Ｐ６）。図６は、このときの加圧温度条件を示している。これにより、多層プリント配線基板が形成される。
【００２６】
このような技術を応用して前記基板１を形成する場合、工程Ｐ５に相当する図７に示すように、シールド部３を構成する最下層の樹脂フィルム３´にはシールド用の導体箔のベタパターン（シールド用パターン）がパターニングされている。この樹脂フィルム３´は矩形箱の展開した形状に形成されている。また信号接続部４を構成する最上層の樹脂フィルム４´には信号線パターンがパターニングされている。そしてこれらの樹脂フィルム３´及び４´間に各基板本体２ａ〜２ｆを構成する樹脂フィルム群２ａ´〜２ｆ´が配置されるものであり、この樹脂フィルム群２ａ´〜２ｆ´には図示しないが回路部用パターンがパターニングされている。この状態（積層状態）で、前述したごとく、真空加圧プレス機により加圧成形することにより、基板１が形成されると共に、折曲可能なシールド部３及び信号接続部４が形成される（図２及び図３参照）。
【００２７】
この基板１の表面に適宜必要に応じて電子部品５を実装し、そしてシールド部３及び信号接続部４で折曲することにより基板１全体を箱形に構成する。これによりシールド部３が外郭を構成する。この箱形の基板１は図示しないケースに収容されてその箱形が保持されるようになっている。
【００２８】
なお、前記基板本体２ａ〜２ｆは送受信のための回路部や電子部品が埋設された状態となっており、これらは被シールド部たるものである。また前記基板本体２表面の電子部品５も被シールド部たるものである。これら被シールド部は前記シールド部３により包囲されている。
【００２９】
このように本実施例における基板１は、基板本体２ａ〜２ｆを、パターンが施された熱可塑性の樹脂フィルムを複数層積層して形成される多層プリント配線基板から構成し、シールド部３を、この基板本体２ａ〜２ｆに前記樹脂フィルムの積層により一体に形成して被シールド部を包囲する構成とした。
【００３０】
これによれば、基板本体２ａ〜２ｆの製造性及びコスト低廉化を図ることができ、さらに、基板本体２ａ〜２ｆを形成するときにシールド部３を一体に付設することができ、シールド部３を簡単に備えることができ、しかもシールド部３は被シールド部を包囲するからシールド性にも優れる。
【００３１】
また、本実施例によれば、折曲可能なシールド部３上に複数の基板本体２ａ〜２ｆを設け、該シールド部３で折曲して基板全体２ａ〜２ｆを箱状に構成し、シールド部３をその箱状の基板全体２ａ〜２ｆの外郭を構成するようにしたから、シールド部３が基板本体２ａ〜２ｆの全体を自ずと外周囲から覆うことになってシールド部３の包囲構成を簡単に得ることができる。
【００３２】
さらに、複数の基板本体２ａ〜２ｆをシールド部３の内側に位置する折曲可能な信号接続部４により電気的に接続する構成としたから、信号線部分のシールドを保持したまま信号伝達ができる。この場合、信号接続部４はシールド部３と離間させたが、シールド部３のすぐ内側に設けても良い。
【００３３】
また、回路部用パターン及び／又はシールド用パターンが施された熱可塑性フィルムを複数層積層することにより、回路部を備えた基板本体２ａ〜２ｆに被シールド部を包囲するシールド部３を一体に形成したから、シールド性の高いシールド部３を基板本体２ａ〜２ｆの形成と同時に形成でき、製造性が良い。
【００３４】
図８及び図９は本発明の第２の実施例を示しており、この実施例においては、シールド部１１を単一の基板本体１２の上下中間部より張り出した形態で且つ折曲可能として、該シールド部１１により、基板本体１２内部の回路部や基板本体１２の表面の電子部品群１３などの被シールド部を包囲する構成としている。これによると、基板本体１２の被シールド部を包み込むことが容易となる。この場合、基板本体１２の下半分はシールドを必要としないものであるが、基板本体１２の全体がシールドを必要とする場合には、シールド部１１を基板本体１２の最下部から張り出す構成とすれば良い。
【００３５】
また、本発明の第３の実施例として示す図１０及び図１１のように、基板本体１２の表面部に実装された電子部品のうち所定領域の電子部品を包囲するようにしても良い。この場合、その電子部品群が例えば送信回路を形成する電子部品群１４と受信回路を形成する電子部品群１５があった場合、それらを隔離するために一方の電子部品群例えば送信回路形成用の電子部品群１４を包囲する構成としている。
【００３６】
図１２ないし図１５は本発明の第４の実施例を示している。この第４の実施例においては、シールド部２１を、基板本体２２内部の回路部２３などの被シールド部を間に挟んで対向するシールド用パターン２４、２５と、両シールド用パターン２４、２５の周縁部間を導通させる導体２６とから構成しても良い。
【００３７】
上記シールド用パターン２４は、図１３及び図１４に示すように、樹脂フィルムF1、F2にパターニングされたものあり、導体２６は樹脂フィルムF3、F4、F5のビアホールＢに充填された導電ペースト２６ａ及び銅箔パターン２６ｂから構成されており、この場合、ビアホールＢが矩形環状をなしていて、フィルムF1〜F5においてビアホールＢの内側部分及び外側部分が分離することが懸念されるが、例えばフィルムF4を示す図１５から理解できるようの銅箔パターン２６ｂによりその内側部分及び外側部分が連結されており、分離することはない。
【００３８】
この実施例によれば、基板本体２２が内部に回路部あるいは電子部品などの被シール部を埋設している場合に、この被シール部を確実にシールドできる。
【００３９】
この場合、導体２５形成用のビアホールＢは本発明の第５の実施例として示す図１６のように多数の長孔状をなすビアホールＢでもよく、この場合、複数列で互い違いに配列すると良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す全体の縦断側面図
【図２】展開状態の縦断側面図
【図３】展開状態の平面図
【図４】図３のＪ−Ｊ線に沿う縦断面図
【図５】多層プリント配線基板の製造手順を示す図
【図６】多層プリント配線基板の製造する場合の加圧温度条件を示す図
【図７】基板の製造手順の一工程を示す図
【図８】本発明の第２の実施例を示すシールド部展開状態の斜視図
【図９】完成状態の基板の斜視図
【図１０】本発明の第３の実施例を示す図８相当図
【図１１】図９相当図
【図１２】本発明の第４の実施例を示す基板の縦断側面図
【図１３】製造手順の一状態を示す縦断側面図
【図１４】同斜視図
【図１５】樹脂フィルムの下面図
【図１６】本発明の第５の実施例を示す図１５相当図
【符号の説明】
１はシールド機能付き基板、２ａ〜２ｆは基板本体、３はシールド部、４は信号接続部、３´、４´は樹脂フィルム（熱可塑性フィルム）、５は電子部品、１１はシールド部、１２は基板本体、１３、１４、１５は電子部品群を示す。２１はシールド部、２２は基板本体、２４、２５はシールドパターン、２６は導体、F1〜F5は樹脂フィルムを示す。
【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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