具有電纜部的印刷基板的製造方法
2023-12-07 19:13:06
專利名稱：具有電纜部的印刷基板的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種用於電子設備上的印刷基板，特別涉及利用從部件安裝部突出的電纜部在上述多個部件安裝部之間進行連接而構成的多層柔性印刷基板。
背景技術：
印刷基板安裝電子部件，裝載在設備上，為了實現設備的小型化，需要立體的部件安裝的情況很多。因此，需要彎曲印刷基板這樣的方法。
由此，提供一種部件安裝部分(需要厚度的部分)和用於相互連接部件安裝部分之間的可撓性的某一部分(電纜部)被一體地形成的多層柔性印刷基板。通過使用這種印刷基板，安裝部件後，可以在可撓性的某一部分彎曲、進行立體配置並有效地活用空間，從而實現小型化。
近年來，這種印刷基板在個人電腦、摺疊式手提電話等的、具有鉸鏈(hinge)結構且頻繁重複開關的部位上通用。這種情況下，電纜部以螺旋狀卷繞、放置在鉸鏈部內(專利文獻1)。此外，最近，示出了一種對應於更複雜動作的鉸鏈部結構(專利文獻2)。為此，需要一種彎曲性更良好的電纜部結構。並且，通常情況下，與兩面材料相比，將單面材料用做電纜部的情況下彎曲所需要的力變小。
為此，在配線密度高的情況下，通過採用2片彎曲性更良好的單面材料的結構，使其間為空心來緩和電纜部的彎曲應力(專利文獻3)。圖中所示的這種方法是將2片單面柔性基板重疊而成的2層基板，但也可以是以這種結構作為芯，進一步重疊外層材料形成多層基板的例子(專利文獻4)。在這篇專利文獻4的例子中，採用了從4層基板的內層(第二、第三層)引出電纜部的結構。
現有技術中，如上所述，採用從重疊了2片單面柔性基板的2層基板、或多層基板的內層引出電纜部的結構，作為2片單面材料的結構，使用了其間為中空的電纜部結構。在從多層基板的內層引出電纜部的情況下，由於預先使用形成了電路圖形的某種內層材料，因此電路圖形的形成不會有特別的問題。
但是，從外層引出電纜部的結構，例如如圖7(a)所示，不能從4層基板的第一和第四層引出電纜部。就是說，在重疊了兩片單面柔性基板形成兩層基板的情況下，雖然在粘貼基板材料之後形成圖形，但在中空部分和不是中空的部分產生階梯差。如果這個階梯差大，則在光刻工序中在材料與曝光掩模之間產生間隙，產生因焦點偏離而發生曝光圖像模糊，所謂因曝光模糊而引起的電路圖形寬度變粗或者短路等缺陷。
通常，這種曝光模糊，如果材料和曝光掩模之間為50μm以內時是可以避免的，在重疊了兩片單面柔性基板的兩層基板的情況下，如果使用比50μm更薄的疊層粘接劑或半固化片，則可以進行電路圖形的形成。
但是，例如，在如圖7(a)所示結構的基板的情況下，會發生圖7(b)所示的撓曲。即，如圖7(a)所示，如果在通過疊層粘接劑(或半固化片)72層疊了兩個內層基板73的內層芯基板的更外側，層疊外層用單面銅貼疊層板71時，則如圖7(b)所示，在電纜部會發生撓曲。
為此，在從外層用單面銅貼疊層板71引出電纜部的情況下，無論選擇怎樣薄的材料，也不可能使中空部分與不中空的部分的階梯差在50μm以內，其結果是，在光刻工序中，在材料和曝光掩模之間發生間隙，因此不能避免由於曝光模糊而導致的電路圖形寬度變粗或者短路等缺陷。而且，例如，如圖7(c)所示，即使從單側的外層用單面銅貼疊層板71引出電纜部的情況下，也同樣會發生撓曲，由於在光刻工序中，在材料和曝光掩模之間產生的間隙而發生曝光模糊。
此外，在用減層法(subtractive)製造的情況下，在要求彎曲性的電纜部的電路圖形上也裝載形成通孔等層間導通部時的電鍍層，與沒有電鍍層時相比，還會帶來彎曲性惡化的結果。
專利文獻1日本特開平6-311216號公報專利文獻2日本特開2003-133764號公報專利文獻3日本特開平7-312469號公報專利文獻4日本特開2003-133733號公報專利文獻5日本實開平2-65377號公報專利文獻6日本特開昭61-58294號公報以前，在採用從這種外層引出電纜部的結構的情況下，僅存在例如專利文獻5所述的在剛性基材上粘貼柔性基板的結構、或者如專利文獻6的現有技術例子中所示的利用柔性基板來連接剛性基材的方法，不能一體地形成。
發明內容
鑑於上述缺點，本發明的目的在於，提供一種一體地形成從多層基板的至少單面的外層部引出電纜部以連接部件安裝部的多層基板的方法。
為了達到上述目的，在本發明中，在層疊之前預先形成了在形成多層基板之後難以形成電路的外層電纜部電路圖形。即，(1)對於在內層芯基板上層疊的上述單面銅貼疊層板的銅箔，利用刻蝕法，在上述可撓性電纜部電路圖形以及在該可撓性電纜部電路圖形的部件安裝部側基端部上形成連接焊盤部。
(2)在上述工序(1)中形成的上述可撓性電纜部電路圖形和在該電路圖形的部件安裝部側基端部上形成的上述連接焊盤部上，除去該連接焊盤部的部件安裝部側前端的一部分之外形成表面保護絕緣膜。
(3)在上述內層芯基板的至少單面上，通過除了與上述可撓性電纜部對應的部位以外的粘接部件，形成對在上述工序(1)、(2)中製作的單面銅貼疊層板進行層疊的疊層體，以使銅箔朝向外面，在上述部件安裝部的所需位置上形成層間導通部。
(4)在上述工序(3)中層疊形成的單面銅貼疊層板的銅箔的、上述可撓性電纜部電路圖形以及在上述可撓性電纜部電路圖形的部件安裝部側基端部上形成的上述連接焊盤部以外的部位，通過刻蝕方法，形成外層電路圖形。
(5)在包含上述連接焊盤部的上述外層電路圖形上，形成所需位置上具有開口的表面保護絕緣膜。
提供一種多層柔性印刷基板的製造方法，其特徵在於經過上述工序(1)到(5)的過程，該方法利用在內層芯基板的至少單面上層疊的單面銅貼疊層板，形成了連接多個部件安裝部間的可撓性電纜部。
本發明涉及一種通過在內層芯基板的至少單面上，層疊用於形成部件安裝部以及可撓性電纜部的單面銅貼疊層板而形成的多層柔性印刷基板的製造方法，在該製造方法中，確定了如下方法，即在層疊之前預先形成現有技術中很困難的形成外層電纜部的電路圖形的方法。
此外，利用全板(Panel)電鍍形成通孔等層間導通部時較困難的可撓性電纜部電路圖形的微細化，在本發明的方法中，由於預先形成微細的電路圖形，故可以僅刻蝕銅貼疊層板材料的銅箔厚度，從而成為對微細化較有效的手段。
圖1是表示本發明方法的一系列工序的說明圖。
圖2是表示適用本發明的印刷基板的部件安裝部和電纜部的連接部分的平面圖。
圖3(a)是表示在本發明中使用的連接焊盤的說明圖，圖3(b)是沿著圖3(a)中的線A1-A1截取的剖面圖，圖3(c)是在沿著圖3(a)中的線A2-A2的位置截取的剖面圖。
圖4(a)是表示利用根據本發明構成的連接焊盤所連接的部件安裝部和電纜部的電路圖形的說明圖，圖4(b)是沿著圖4(a)中的線A3-A3截取的剖面圖。
圖5(a)是表示利用根據本發明構成的連接焊盤所連接的部件安裝部和電纜部的電路圖形的說明圖，圖5(b)是沿著圖5(a)中的線A4-A4截取的剖面圖。
圖6(a)是表示利用根據本發明構成的連接焊盤所連接的部件安裝部和電纜部的電路圖形的說明圖，圖6(b)是沿著圖6(a)中的線A5-A5截取的剖面圖。
圖7(a)、(b)、(c)是表示現有技術例子的結構和由此產生的撓曲的說明圖。
具體實施例方式
下面參照圖1-6介紹本發明的實施方式。
圖1是表示本發明方法的全部工序的流程圖，圖2到圖6是表示在工序過程中的外層電路圖形的形成過程。
在本發明的方法中，經過如圖1所示的各工序，製造印刷基板。即，通過步驟S1到S3形成外層基板，此外，利用步驟S4形成內層基板，然後利用步驟S5層疊兩個基板，形成多層基板。而且，利用步驟S6-S10處理多層化後的基板，由此形成外層柔性印刷基板。
首先，製備單面銅貼疊層板(步驟S1)，然後僅在該電纜部周邊形成電路圖形(步驟S2)。之後，在僅電纜部周邊形成表面保護絕緣膜(步驟S3)。另一方面，分開形成內層芯基板(步驟S4)，並在步驟S5中，利用除了與電纜部相當的部位以外的粘接部件層疊外層基板和內層基板，從而形成多層基板。
接下來，在多層基板上形成用於層間連接的層間導通部(步驟S6)，形成外層電路圖形(步驟7)後，形成表面保護絕緣膜(步驟8)。之後，進行外形加工(步驟9)，由此完成多層柔性印刷基板(步驟10)。
接下來，根據圖2-圖6說明各工序。
首先，如圖2所示，在具有部件安裝部100和電纜部200的單面銅貼疊層板上，通過對前述單面銅貼疊層板的銅箔進行刻蝕，來形成電纜部電路圖形1以及後來的部件安裝部的外層電路圖形。此時，形成用於連接電纜部電路圖形1和部件安裝部的外層電路圖形的連接焊盤部2。圖2的虛線部分形成為連接焊盤2。
考慮到在後工序中形成部件安裝部的外層電路圖形時的曝光偏移量，連接焊盤2的寬度2a優選設置成比電纜部電路圖形寬度1a寬0.05mm以上。此外，同樣地考慮到形成部件安裝部的外層電路圖形時的曝光偏移量，以及考慮到為了得到進一步的連接可靠性，優選如後所述那樣使部件安裝部的外層電路圖形重疊後曝光，並形成後述的表面保護絕緣膜時的偏移等，優選連接焊盤2的長度2b為0.5mm以上。
在這個階段，由於在沒有電鍍層的單面銅貼疊層板的銅箔層上形成電路圖形，故變成對薄於形成了電鍍層的銅箔層的銅箔層進行刻蝕，可以在電纜部上形成微細的電路圖形。電路圖形形成可以採用通常的刻蝕處理。
然後，如圖3(a)所示，在圖2中的形成了電路圖形的部分上利用粘接劑粘接層疊表面保護絕緣膜3，即聚醯亞胺膜等可撓性絕緣樹脂膜。此時，表面保護絕緣膜3偏移，當碰上殘留了連接焊盤部2的部件安裝部100一側的銅箔的部分時，由於擔心在後續工序中形成部件安裝部100的外層電路圖形之後發生短路，故與刻蝕過的部分相比，需要將可撓性絕緣樹脂膜的連接層疊一直保留到附近。
因而，包括此時的連接焊盤2的部分的A1-A1剖面形狀如圖3(b)所示，不包括連接焊盤2的A2-A2剖面形狀如圖3(c)所示。這裡，11是外層銅貼疊層板的材料銅箔，4是絕緣基底材料。
考慮到層疊時偏移量，刻蝕部分和層疊覆蓋層3的部分之間的距離g優選為0.1-0.3mm。
接下來，在預先形成的內層芯基板上，形成上述電路圖形和連接焊盤，然後將層疊前述表面保護絕緣膜3而得到單面銅貼層疊板進行層疊而形成多層基板，之後，形成通孔或者通路孔等層間導通部。到此為止的工序是利用以前的方法進行的。這裡，希望利用減層和全板電鍍的層間導通部的形成方法。
圖4(a)是在全板電鍍之後，利用幹膜5進行圖像曝光、顯影后的狀態。而且，在前面的工序中層疊了表面保護絕緣膜3的部分是區域31。此外，雖然電纜部電路圖形1也處於隱藏在全板電鍍銅箔12上而看不到的狀態，但方便地示出。包括此時的連接焊盤2部分的A3-A3的剖面形狀如圖4(b)所示。
在圖4(b)中，幹膜5在連接焊盤2的部分，與覆蓋了覆蓋層3的部分僅重疊了長度p的部分，利用該重疊，之後進行刻蝕時，使連接焊盤2不會斷開。考慮到刻蝕時的側面刻蝕，該重疊長度p優選為0.07mm以上。
圖5(a)表示此後利用刻蝕形成了電纜部電路圖形1和在電纜部電路圖形1的安裝部側基端部上形成的除了連接焊盤部2以外的外層電路圖形的狀態。包括此時的連接焊盤2的部分的沿著線A4-A4截取的剖面形狀如圖5(b)所示。利用重疊長度p，可靠地對層疊前形成的電路圖形1和其後形成的電路圖形13進行連接。
該連接焊盤部2是如圖5(b)所示，電路圖形成為突起的狀態，容易受到來自外部的衝擊。為此，如圖6(a)及表示沿著該線A5-A5的截取面的圖6(b)所示，優選通過可撓性絕緣膜的粘接或者阻焊劑的印刷形成等，由表面保護絕緣膜6來覆蓋連接焊盤部2。圖6(a)的區域61是由這些表面保護絕緣膜6覆蓋的區域。
在實施例中的工序(5)中，可以代替表面保護絕緣膜而組合層疊外層形成用材料。這種情況下，實施例中的工序(1)～(4)中所獲得的基板成為新的內層芯基板。
權利要求
1.一種多層柔性印刷基板的製造方法，其中所述基板是在內層芯基板的至少單面上層疊單面銅貼疊層板而構成的多層柔性印刷基板，該方法是由從該部件安裝部延伸的可撓性電纜部來電連接多個部件安裝部之間而形成的多層柔性印刷基板的製造方法，其特徵在於，依次經過了以下工序(1)對於在內層芯基板上層疊的所述單面銅貼疊層板的銅箔，利用刻蝕法，在所述可撓性電纜部電路圖形以及在該可撓性電纜部電路圖形的部件安裝部側基端部上形成連接焊盤部；(2)在所述工序(1)中形成的所述可撓性電纜部電路圖形和在該電路圖形的部件安裝部側基端部上形成的所述連接焊盤部上，除去該連接焊盤部的部件安裝部側前端的一部分之外形成表面保護絕緣膜；(3)在所述內層芯基板的至少單面上，通過除了與所述可撓性電纜部對應的部位以外的連接部件，形成對在所述工序(1)、(2)中製作的單面銅貼疊層板進行了層疊的疊層體，以便使銅箔朝向外面，在所述部件安裝部的所需位置上形成層間導通部；(4)對在所述工序(3)中層疊形成的單面銅貼疊層板的銅箔的、所述可撓性電纜部電路圖形以及在所述可撓性電纜部電路圖形的部件安裝部側基端部上形成的所述連接焊盤部以外的部位，通過刻蝕方法，形成外層電路圖形；(5)在包含所述連接焊盤部的所述外層電路圖形上，形成所需位置上具有開口的表面保護絕緣膜。
2.根據權利要求1所述的印刷基板的製造方法，其特徵在於，在所述工序(5)中，代替表面保護絕緣膜，對外層形成用材料進行組合層疊。
全文摘要
本發明提供一種具有電纜部的印刷基板的製造方法，包括如下工序(1)利用刻蝕法，在上述可撓性電纜部電路圖形以及在該可撓性電纜部電路圖形的部件安裝部側基端部上形成連接焊盤部(2)在上述可撓性電纜部電路圖形和上述連接焊盤部上，除去該連接焊盤部的部件安裝部側前端的一部分之外形成表面保護絕緣膜(3)在上述內層芯基板的至少單面上，形成疊層體，以使銅箔面朝向外面，在上述部件安裝部的所需位置上形成層間導通部(4)在上述可撓性電纜部電路圖形和上述連接焊盤部以外的部位，利用刻蝕方法，形成外層電路圖形(5)在包含上述連接焊盤部的上述外層電路圖形上，形成所需位置上具有開口的表面保護絕緣膜。
文檔編號H05K3/06GK1976561SQ20061017295
公開日2007年6月6日 申請日期2006年10月11日 優先權日2005年10月11日
發明者平原健一, 高橋正樹, 後藤悟 申請人:日本梅克特隆株式會社