刚挠性电路板以及其电子设备的制作方法

专利名称：刚挠性电路板以及其电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种一部分由挠性基板构成的可弯曲的刚挠性电路板以及使用了该 刚挠性电路板的电子设备。
背景技术：
已知在以往的电子设备中，安装有电子部件的刚性基板被密封到任意的封装 (PKG)内，例如通过销连接、焊锡连接而被安装到母板上。如图23所示，例如在专利文献1 中公开了一种结构(mid-air highway structure 空中高速公路结构)作为安装到母板 1000上的多个刚性基板1001、1002相互电连接的结构，利用设置于各刚性基板1001、1002 的表面上的连接器1004a、1004b来连接挠性基板1003，借助该挠性基板1003使这些刚性基 板1001、1002以及安装在这些刚性基板1001、1002的表面上的电子部件1005a、1005b相互 电连接。专利文献1 日本特许公开2002-350974号公报在专利文献1所述的刚挠性电路板中，由于刚性基板1001、1002与挠性基板1003 通过连接器1004a、1004b连接，因此在由于摔落等受到冲击等情况下有可能在连接器 1004a、1004b的部分产生接触不良。详细地说，连接器1004a、1004b受到冲击而成为要脱落 的状态(半脱落的状态)或者完全脱落，由此有可能产生接触不良。因此，专利文献1所述 的刚挠性电路板在可靠性、尤其是连接可靠性这方面需要改进。

发明内容
本发明是鉴于上述情形而完成的，目的在于提供一种可靠性、尤其是连接可靠性 较高的刚挠性电路板以及其电子设备。另外，本发明的另一目的在于提供一种具有良好的 电特性的刚挠性电路板以及其电子设备。本发明的第一技术方案的刚挠性电路板包括具有第一导体图案的挠性印刷电路 板、具有第二导体图案的刚性印刷电路板，其特征在于，该刚挠性电路板包括绝缘层，其分 别覆盖上述挠性印刷电路板的至少一部分以及上述刚性印刷电路板的至少一部分，并使上 述挠性印刷电路板的至少一部分暴露；第一连接端子，其用于将上述刚挠性电路板安装到 母板上；第二连接端子，其用于将电子部件安装到上述刚挠性电路板上，其中，上述第二导 体图案形成于上述绝缘层上，上述第一导体图案与上述第二导体图案通过贯通上述绝缘层 的镀覆膜(Plated Metallic Layer)连接。上述刚挠性电路板可以构成为部分刚挠性电路板。上述刚挠性电路板可以构成为，上述刚性印刷电路板配置在上述挠性印刷电路板 的水平方向上。本发明的第二技术方案的电子设备包括母板、刚挠性电路板，该电子设备的特征 在于，上述刚挠性电路板包括挠性印刷电路板，其具有第一导体图案；刚性印刷电路板， 其具有第二导体图案；绝缘层，其分别覆盖上述挠性印刷电路板的至少一部分和上述刚性印刷电路板的至少一部分，并使上述挠性印刷电路板的至少一部分暴露，其中，上述第二导 体图案形成于上述绝缘层上，上述第一导体图案与上述第二导体图案通过贯通上述绝缘层 的镀覆膜连接，在上述母板的表面安装有至少一个上述刚挠性电路板，在上述刚性印刷电 路板的表面安装有至少一个上述电子部件。上述电子设备可以构成为，在上述刚性印刷电路板的表面安装有多个电子部件， 上述多个电子部件通过由上述第一导体图案和上述第二导体图案构成的信号线相互电连 接，上述刚挠性电路板具有用于使基板两面的导体图案相互电连接的通孔，在上述第一导 体图案和上述第二导体图案中至少上述信号线通过回避上述通孔的路径来使上述多个电 子部件相互电连接。

上述电子设备可以构成为，由上述第二导体图案形成电源线，该电源线从上述母 板向上述多个电子部件供给电力，在上述第二导体图案中至少上述电源线经过上述通孔将 电力提供给上述多个电子部件。本发明的第三技术方案的电子设备具有刚挠性电路板，该电子设备的特征在于， 上述刚挠性电路板包括挠性印刷电路板，其具有第一导体图案；刚性印刷电路板，其具有 第二导体图案；绝缘层，其分别覆盖上述挠性印刷电路板的至少一部分和上述刚性印刷电 路板的至少一部分，并使上述挠性印刷电路板的至少一部分暴露，其中，上述第二导体图案 形成于上述绝缘层上，上述第一导体图案与上述第二导体图案通过贯通上述绝缘层的镀覆 膜连接，在上述刚性印刷电路板的表面安装有至少一个上述电子部件，在上述刚挠性电路 板上形成有连接端子，该连接端子用于将上述刚挠性电路板安装到母板上。本发明的第四技术方案的电子设备具有刚挠性电路板，该电子设备的特征在于， 上述刚挠性电路板包括挠性印刷电路板，其具有第一导体图案；刚性印刷电路板，其具有 第二导体图案；绝缘层，其分别覆盖上述挠性印刷电路板的至少一部分和上述刚性印刷电 路板的至少一部分，并使上述挠性印刷电路板的至少一部分暴露，其中，上述第二导体图案 形成于上述绝缘层上，上述第一导体图案与上述第二导体图案通过贯通上述绝缘层的镀覆 膜连接，上述刚性印刷电路板内置有至少一个上述电子部件，在上述刚性印刷电路板的表 面安装有至少一个上述电子部件，在上述刚挠性电路板上形成有连接端子，该连接端子用 于将上述刚挠性电路板安装到母板上。将日本特许公开2002-350974号公报所述的内容编入(incorporated)本申请。根据本发明，能够提供一种可靠性、尤其是连接可靠性较高的刚挠性电路板以及 其电子设备。另外，还能够提供一种具有良好的电特性的刚挠性电路板以及其电子设备。


图IA是本发明的一个实施方式的刚挠性电路板的侧视图。图IB是本发明的一个实施方式的刚挠性电路板的俯视图。图2是挠性基板的剖视图。图3是刚挠性电路板的剖视图。图4是图IA的局部放大图。图5是本发明的一个实施方式的电子设备的剖视图。图6是用于说明从多个产品共用的薄片(wafer)切割出挠性基板的工序的图。
图7是用于说明从多个产品共用的薄片切割出第一和第二绝缘层的工序的图。图8是用于说明从多个产品共 用的薄片切割出隔板的工序的图。图9是用于说明制作刚性基板的芯的工序的图。图IOA是用于说明形成第一层的工序的图。图IOB是用于说明形成第一层的工序的图。图IOC是用于说明形成第一层的工序的图。图IOD是用于说明形成第一层的工序的图。图IOE是用于说明形成第一层的工序的图。图IOF是用于说明形成第一层的工序的图。图IlA是用于说明形成第二层的工序的图。图IlB是用于说明形成第二层的工序的图。图IlC是用于说明形成第二层的工序的图。图IlD是用于说明形成第二层的工序的图。图12是用于说明从多个产品共用的薄片切割出第三和第四上层绝缘层的工序的 图。图13A是用于说明形成第三层的工序的图。图13B是用于说明形成第三层的工序的图。图13C是用于说明形成第三层的工序的图。图13D是用于说明形成第三层的工序的图。图14A是用于说明形成第四层的工序的图。图14B是用于说明形成第四层的工序的图。图14C是用于说明形成第四层的工序的图。图14D是用于说明形成第四层的工序的图。图14E是用于说明形成第四层的工序的图。图15A是用于说明使挠性基板的一部分(中央部)暴露的工序的图。图15B是表示使挠性基板的中央部暴露后的状态的图。图15C是表示去掉残留的铜之后的状态的图。图16是用于说明电子设备的变形例的图。图17是用于说明电子设备的变形例的图。图18是用于说明电子设备的变形例的图。图19是用于说明电子设备的变形例的图。图20是用于说明电子设备的变形例的图。图21A是表示刚性基板与挠性基板的连接结构的图。图21B是表示刚性基板与挠性基板的连接结构的变形例的图。图21C是表示刚性基板与挠性基板的连接结构的变形例的图。图22是用于说明刚挠性电路板的变形例的图。图23是表示空中高速公路结构的刚挠性电路板的一例的剖视图。附图标记说明10 刚挠性电路板；11、12 刚性基板(刚性印刷电路板)；13 挠性基板(挠性印刷电路板)；100 母板；101 封装；111,113 绝缘层；114、115、144、145、172、173 上层绝 缘层；116、119、121、141、146、147、174、175 导通孔；117,142 布线图案；118,143 引出图 案；120、122、148、149 导体；123、124、150、151、176、177 导体图案；125 树脂；131 基材； 132,133 导体层；134,135 绝缘层；136,137 屏蔽层；138,139 覆盖层；163 通孔(贯通 孔)；178、179···:电极(连接端子)；291 隔板；292、294a 294c 切线(切痕)；298,299 阻焊层；501、502、503、504 电子部件。
具体实施例方式下面，说明本 发明的一个实施方式的刚挠性电路板以及其电子设备。如图IA以及图IB所示，本实施方式的刚挠性电路板10大致包括第一刚性基板11 和第二刚性基板12 (都是刚性印刷电路板)以及挠性基板13 (挠性印刷电路板)，第一刚性 基板11和第二刚性基板12隔着挠性基板13相对地配置。详细地说，第一刚性基板11和 第二刚性基板12被配置在挠性基板13的水平方向上。在第一刚性基板11和第二刚性基板12上分别形成有任意的电路图案。另外，根 据需要，例如连接有半导体芯片等电子部件等。另一方面，在挠性基板13上形成有条状的 布线图案13a，该条状的布线图案13a用于连接第一刚性基板11的电路图案与第二刚性基 板12的电路图案。布线图案13a使刚性基板11、12的电路图案彼此连接。在图2中示出的挠性基板13的详细结构那样，挠性基板13具有层叠基材131、导 体层132和133、绝缘层134和135、屏蔽层136和137以及覆盖层138和139而成的结构。基材131由绝缘性挠性板构成，该绝缘性挠性板例如厚度为“20 50 μ m”，优选该 绝缘性挠性板为“30 μ m”左右厚度的聚酰亚胺板。导体层132和133例如由厚度为“5 15 μ m”左右的铜图案构成，分别形成于基 材131的表面和背面，由此构成上述条状的布线图案13a(图1B)。绝缘层134和135由厚度为“5 15 μ m”左右的聚酰亚胺膜等构成，使导体层132 和133与外部绝缘。屏蔽层136和137由导电层、例如银糊剂(silver paste)的固化覆膜构成，对从 外部向导体层132和133传播的电磁噪声以及从导体层132、133向外部传播的电磁噪声进 行屏蔽。覆盖层138和139由厚度为“5 15 μ m”左右的聚酰亚胺等绝缘膜形成，使挠性 基板13与外部绝缘并且对整个挠性基板13进行保护。另一方面，如图3所示，刚性基板11、12分别具有层叠刚性基材112、第一绝缘层 111和第二绝缘层113、第一上层绝缘层144和第二上层绝缘层114、第三上层绝缘层145和 第四上层绝缘层115、第五上层绝缘层172和第六上层绝缘层173而成的结构。刚性基材112赋予刚性基板11和12刚性，刚性基材112由玻璃环氧树脂等刚性 绝缘材料构成。刚性基材112配置成在水平方向上与挠性基板13相互分开。刚性基材112 具有与挠性基板13大致相同的厚度。另外，在刚性基材112的表面和背面上分别形成有例 如由铜构成的导体图案112a、112b。这些导体图案112a、112b分别在规定的位置上与比这 些导体图案112a和112b位于上层的导体(布线)电连接。第一绝缘层111和第二绝缘层113由预浸树脂布(pr印reg)固化而构成。第一绝缘层111和第二绝缘层113分别具有“50 100 μ m”的厚度，优选为“50 μ m”左右的厚度。 此外，优选预浸树脂布的树脂具有低流动性。在将环氧树脂浸渍到玻璃纤维布之后，使树脂 热固化，预先加快固化度，由此能够制作上述预浸树脂布。但是，将粘度较高的树脂浸渍到 玻璃纤维布中或者将含有无机填料(例如二氧化硅填料)的树脂浸渍到玻璃纤维布中或者 减少玻璃纤维布的树脂浸渍量，也能够制作预浸树脂布。刚性基材112以及第一 绝缘层111和第二绝缘层113构成刚性基板11和12的芯， 支承刚性基板11和12。在该芯部分形成有通孔(贯通孔)163，该通孔(贯通孔)163用于 使基板两面的导体图案相互电连接。在刚性基板11、12的芯部分，刚性基板11、12分别与挠性基板13连接，第一绝缘 层111和第二绝缘层113夹持挠性基板13的一端而支承并固定挠性基板13。具体地说， 如在图4中放大表示图IA中的区域Rll (第一刚性基板11与挠性基板13的接合部分)那 样，第一绝缘层111和第二绝缘层113从表面和背面两侧覆盖刚性基材112与挠性基板13， 并且使挠性基板13的一部分暴露。上述第一绝缘层111和第二绝缘层113与设置于挠性 基板13表面的覆盖层138和139重合。此外，刚性基板12和挠性基板13的连接部分的结构与刚性基板11和挠性基板13 的连接部分的结构(图4)相同，因此，在此省略刚性基板12的连接部分的详细说明。如图4所示，在由刚性基材112、挠性基板13、第一绝缘层111和第二绝缘层113 划分出的空间(这些构件之间的空隙)内填充有树脂125。树脂125是例如在制造时从构 成第一绝缘层111和第二绝缘层113的低流动性预浸树脂布渗出的树脂，树脂125与第一 绝缘层111和第二绝缘层113 —体地固化。在第一绝缘层111和第二绝缘层113的分别与挠性基板13的导体层132和133 的连接焊盘(pad) 13b相对的各部分形成有导通孔(接触孔)141、116。挠性基板13中的分 别与导通孔141和116相对的各部分(图IB示出的形成有连接焊盘13b的部分)去除挠 性基板13的屏蔽层136和137以及覆盖层138和139。导通孔141和116分别贯通挠性基 板13的绝缘层134和135，使由导体层132、133构成的各连接焊盘13b暴露。在导通孔141和116的各内表面分别形成有由铜镀导体等构成的布线图案(导体 层)142、117。这些布线图案142和117的镀覆膜分别与挠性基板13的导体层132、133的 各连接焊盘13b相连接。另外，在导通孔141、116内分别填充有树脂。这些导通孔141和 116内的树脂是例如通过利用压力机来挤出上层绝缘层(上层绝缘层144、114)的树脂而填 充的。并且，在第一绝缘层111和第二绝缘层113的各上表面形成有引出图案143、118，该 引出图案143、118分别与布线图案142、117相连接。这些引出图案143和118例如分别由 铜镀层构成。另外，在第一绝缘层111和第二绝缘层113的各挠性基板13侧端部、S卩比挠 性基板13与刚性基材112的交界处靠挠性基板13侧的位置上分别配置有与其它部分绝缘 的导体图案151、124。利用这些导体图案151、124能够有效地散发刚性基板11内产生的热 量。这样，在本实施方式的刚挠性电路板10中，刚性基板11、12与挠性基板13不使用 连接器地电连接。即，通过挠性基板13进入到各个刚性基板11、12，在该进入部分上，挠性 基板13分别与各刚性基板电连接(参照图4)。因此，即使由于落下等而受到冲击的情况 下，也不会出现因连接器脱落而产生接触不良。这意味着，刚挠性电路板10与连接器连接的基板相比具有可靠性较高的 电连接。另外，由于利用挠性基板13进行连接，因此刚性基板11和12的连接不需要连接 器、辅具。由此，能够降低制造成本等。另外，挠性基板13构成部分刚挠性电路板，挠性基板13的一部分分别被埋入到刚 性基板11、12中。因此，能够不会较大改变刚性基板11和12的设计地使这两个基板11和 12相互电连接。而且，由于在基板内部进行连接，因此与上述空中高速公路结构相比，能够 在基板表面确保较大安装区域，安装更多的电子部件。另外，挠性基板13的导体层132、133与刚性基板11、12的布线图案142、117通过 锥形状的导通孔连接，因此与在与基板表面正交的方向上延伸的通孔的连接相比，在受到 冲击时应力分散，不容易产生裂纹等。而且，这些导体层132、133与布线图案142、117通过 镀覆膜连接，由此连接部分的可靠性较高。并且，在导通孔141和116内分别填充有树脂， 由此能够提高连接可靠性。在第一绝缘层111和第二绝缘层113的各上表面分别层叠有第一上层绝缘层144、 第二上层绝缘层114。在第一上层绝缘层144、第二上层绝缘层114上分别形成有导通孔 (第一上层导通孔)146、119，该导通孔(第一上层导通孔)146、119分别与引出图案143、 118相连接。并且，在这些导通孔146、119内分别填充有例如由铜构成的导体148、120。此 夕卜，第一上层绝缘层144和第二上层绝缘层114分别例如由树脂浸渍到玻璃纤维布等中而 得到的预浸树脂布固化而构成。在第一上层绝缘层144和第二上层绝缘层114的各上表面分别层叠有第三上层绝 缘层145、第四上层绝缘层115。这些第三上层绝缘层145和第四上层绝缘层115也分别例 如由树脂浸渍到玻璃纤维布等中而得到的预浸树脂布固化而构成。在第三上层绝缘层145、 第四上层绝缘层115上分别形成有导通孔(第二上层导通孔)147、121，该导通孔(第二上 层导通孔)147、121分别与导通孔146、119相连接。在这些导通孔147、121内分别填充有 例如由铜构成的导体149、122，这些导体149、122分别与导体148、120电连接。这样，导通 孔146和147以及119和121形成填充层叠导通孔(filled build-up via)。在第三上层绝缘层145和第四上层绝缘层115的各上表面分别形成有导体图案 (电路图案)150、123。并且，在该导体图案150、123的规定位置分别连接有导通孔147、121， 由此导体层133与导体图案123通过布线图案117、引出图案118、导体120以及导体122 电连接，另外，导体层132与导体图案150通过布线图案142、引出图案143、导体148以及 导体149电连接。如图3所示，在第三上层绝缘层145和第四上层绝缘层115的各上表面分别层叠 有第五上层绝缘层172、第六上层绝缘层173。这些第五上层绝缘层172和第六上层绝缘层 173也分别由例如树脂浸渍到玻璃纤维布等中而得到的预浸树脂布固化而构成。在第五上层绝缘层172、第六上层绝缘层173上分别形成有导通孔174、175，该导 通孔174、175分别与导通孔147、121相连接。并且，包括这些导通孔174、175内在内，在基 板的表面和背面上分别形成有例如由铜构成的导体图案176、177。这些导体图案176、177 分别与导体149、122电连接。并且，在基板的表面和背面分别设有经图案化的阻焊层298、 299，在导体图案176、177的规定位置上例如通过化学镀金处理形成有电极178、179(连接 端子)。
例如图5所示，在刚挠性电路板10的表面，例如通过倒装法连接在刚性基板11 上安装例如由CPU构成的电子部件501，并且在刚性基板12上安装例如由存储器构成的电 子部件502，例如密封于长方形的封装101中。封装101的形状是任意的，例如可以是正方 形。另外，封装101的材料也是任意的，例如能够使用由金属、陶瓷或者塑料等构成的封装。 另外，封装101的种类也是任意的，例如能够使用DIP、QFP、PGA、BGA、CSP等任意的封装。 另夕卜，电子部件501和502并不限于例如IC电路等有源部件，也可以是例如电阻、电容器 (capacitor)、线圈等无源部件。另外，电子部件501和502的安装方式是任意的，例如也可 以通过引线接合技术来进行连接。

并且，在刚性的母板100的表面例如通过锡焊以表面安装方式安装这种刚挠性电 路板10，由此形成电子设备。在这种电子设备中，刚挠性电路板10侧被挠性基板13加强， 由此即使在由于落下等而受到冲击的情况下，也能够降低向母板100侧的冲击。这样，母板 100不容易产生裂纹等。此外，母板100具有能够安装多个印刷电路板的大小，是安装有能 够与印刷电路板相连接的连接用端子的印刷电路板，还包括扩展板(子板)等。在此，作为 母板100使用布线间距大于刚性基板11、12的刚性印刷电路板。另外，刚挠性电路板10的 安装方式是任意的，例如也可以通过插入安装方式(销连接)来安装。电子部件501与电子部件502通过由刚挠性电路板10内的导体(布线图案117、 142、引出图案 118、143、导体 120、122、148、149、导体图案 123、124、150、151、176、177 以及 导体层132、133等)构成的信号线而相互电连接，通过该信号线能够相互交换信号。其中， 该信号线通过回避通孔163的路径使电子部件501与电子部件502相互电连接。因此，这 些电子部件501与电子部件502之间的信号仅在基板的表面侧(以刚性基板11和12的芯 为边界的电子部件侧)传输，不会从上述表面侧传输到背面侧(以相同芯为边界的母板100 侧)。即，例如在图5中箭头Ll所示那样，该信号例如从电子部件502(存储器)依次通过 导体122、120、引出图案118、布线图案117、导体层133、布线图案117、引出图案118以及导 体120、122(详细参照图3以及图4)被传输到电子部件501 (CPU)。通过这种结构，电子部 件之间的信号传输路径不会在母板100中绕行，而信号传输路径变短。并且，由于信号传输 路径变短，因此降低寄生电容等。因此，能够在电子部件之间传输高速信号。另外，由于信 号传输路径变短，因此也降低信号中的噪声。通过设为这种结构，能够不使用连接器地在电子部件501与电子部件502之间交 换电信号，能够提供低成本的电子设备。另外，分别从母板100提供电子部件501和502的电力。即，刚挠性电路板10内 的导体形成用于从母板100分别向电子部件501、502提供电力的电源线。例如在图5中箭 头L2所示那样，该电源线通过导体149、148、通孔163以及导体120、122 (详细参照图3)的 路径将电力分别提供给电子部件501、502。通过设为这种结构，一边分别将所需的电力提供 给电子部件501和502，一边能够在这些电子部件501和502之间传输高速信号。在制造这种刚挠性电路板10时，首先制造挠性基板13(图2)。具体地说，在加工 成规定大小的由聚酰亚胺构成的基材131的两表面上形成铜膜。接着，通过对铜膜进行图 案形成来形成包括布线图案13a和连接焊盘13b的导体层132和133。然后，在导体层132、 133的各表面以分别层叠的方式例如形成由聚酰亚胺构成的绝缘层134、135。并且，在这些 绝缘层134和135的除了挠性基板13的端部以外的部分上涂敷银糊剂，使涂敷的该银糊剂固化，来形成屏蔽层136、137。接着，以覆盖上述屏蔽层136、137各表面的方式形成覆盖层 138和139。避开连接焊盘13b地形成屏蔽层136、137以及覆盖层138、139。经过这种一系列工序，完成具有上述图2示出的层叠结构的薄片(wafer)。该薄片 被用作多个产品共用的材料。即，如图6所示，例如利用激光等将该薄片切割(cut)成规定 大小，由此得到规定大小的挠性基板13。接着，使这样制作的 挠性基板13与第一刚性基板11及第二刚性基板12各刚性基 板接合。例如图7所示，在进行该接合时，例如利用激光等对多个产品共用的薄片进行切 害!]，由此预先准备出规定大小的第一绝缘层111和第二绝缘层113。另外，例如图8所示，例 如利用激光等对多个产品共用的薄片进行切割，由此预先准备出规定大小的隔板291。另外，例如图9所示，成为刚性基板11和12的芯的刚性基材112也利用多个产 品共用的薄片110来制作。S卩，在薄片110的表面和背面例如分别形成由铜构成的导体膜 IlOaUlOb之后，例如通过规定的光刻工序(预处理、层压、曝光、显影、蚀刻、剥膜以及内层 检查等)来分别对这些导体膜IlOaUlOb进行图案形成，由此形成导体图案112a、112b。接 着，例如利用激光等去除薄片110的规定部分，得到刚性基板11和12的刚性基材112。之 后，对这样制作的刚性基材112进行黑化处理。此外，刚性基材112由例如“50 150 μ m”、优选为“100 μ m”左右厚度的玻璃环 氧基材构成，第一绝缘层111和第二绝缘层113由例如“20 50 μ m”厚度的预浸树脂布构 成。另外，隔板291例如由固化的预浸树脂布或者聚酰亚胺膜等构成。例如为了使刚性基 板11和12为在其表面和背面上对称的结构，而将第一绝缘层111和第二绝缘层113的厚 度设定为相同程度的厚度。隔板291的厚度设定为与第二绝缘层113的厚度相同程度的厚 度。另外，优选刚性基材112的厚度与挠性基板13的厚度大致相同。由此，能够在存在于 刚性基材112与覆盖层138和139之间的空隙内填充树脂125，进一步可靠地接合挠性基板 13与刚性基材112。接着，对图6、图7以及图9的工序中切割而成的第一绝缘层111和第二绝缘层 113、刚性基材112以及挠性基板13进行定位，例如图IOA所示那样进行配置。此时，以夹 在第一绝缘层111和第二绝缘层113之间的方式对挠性基板13的各端部进行定位。并且，例如图IOB所示，将在图8的工序中切割而成的隔板291与第二绝缘层113 并列地配置于挠性基板13的在刚性基板11与刚性基板12之间暴露的部分的一侧表面(例 如上表面)上，在该隔板291的外侧(表面和背面上)例如配置由铜构成的导体膜161、162。 例如利用粘接剂来固定隔板291。根据这种结构，隔板291支承导体膜162，因此能够防止 或者抑制镀液渗入到挠性基板13与导体膜162之间的空隙而使铜箔破损等问题。接着，在这样进行定位的状态下(图10B)，例如图IOC所示那样对该结构体加压。 此时，从构成第一绝缘层111和第二绝缘层113的各预浸树脂布分别被挤出树脂125，如上 述图4所示，利用该树脂125来填充刚性基材112与挠性基板13之间的空隙。这样，利用 树脂125来填充空隙，由此挠性基板13与刚性基材112可靠地连接。例如使用液压装置 (hydropress)在温度为“200摄氏度”、压力为“40kgf”、加压时间为“3hr”程度的条件下进 行该加压。接着，对整体进行加热等，使构成第一绝缘层111和第二绝缘层113的预浸树脂布 以及树脂125固化而一体化。此时，挠性基板13的覆盖层138和139 (图4)以及第一绝缘层111和第二绝缘层113的树脂重合。通过与绝缘层111和113的树脂重合，由此导通孔 141和116 (在后续工序中形成)的周围被树脂固定，而提高了导通孔141与导体层132 (或 者导通孔116与导体层133)的各连接部位的连接可靠性。接着，如图IOD所示，例如在规定的预处理之后，例如从CO2激光加工装置照射CO2 激光，由此形成通孔163。此时，还形成用于使挠性基板13(图4)的导体层133与刚性基 板11、12连接的导通孔116和使挠性基板13(图4)的导体层132与刚性基板11、12连接 的导通孔141(例如IVHdnterstitial Via Hole 层间导通孔))。 例如图IOE所示，接着，在钻污去除处理(desmear)、软蚀刻处理之后，进行PN镀 处理(例如化学镀铜处理和电镀铜处理)，由此对结构体整体表面实施镀铜处理。通过该 镀铜处理形成的铜与现有导体膜161、162形成一体，在包括导通孔116和141内以及通孔 163内在内的基板整体表面上形成铜膜171。此时，挠性基板13被导体膜161和162覆盖， 从而不会与镀液直接接触。因而，挠性基板13不会由于镀液而受损。接着，例如图IOF所示，例如经过规定的光刻工序(预处理、层压、曝光、显影、蚀 亥IJ、剥膜以及内层检查等)来对基板表面的铜膜171进行图案形成。由此形成分别与挠性 基板13(图4)的导体层132、133相连接的布线图案142、117以及引出图案143、118。此 时，在第一绝缘层111和第二绝缘层113的各挠性基板13侧端部分别存留有铜箔。之后， 对结果物进行黑化处理。接着，例如图IlA所示，在上述结果物的表面和背面分别配置第一上层绝缘层 144、第二上层绝缘层114，并且在第一上层绝缘层144和第二上层绝缘层114的外侧例如配 置由铜构成的导体膜114a、144a。接着，如图IlB所示，对该结构体加压。此时，利用从构成 第一上层绝缘层144和第二上层绝缘层114的各预浸树脂布挤出的树脂来填充导通孔141 和116。之后，例如通过加热处理等，使预浸树脂布和导通孔内的树脂固化，而使第一上层绝 缘层144和第二上层绝缘层114固化。接着，例如通过半蚀刻处理分别将导体膜114a和144a薄膜化到规定厚度。然 后，在规定的预处理之后，例如利用激光在第一上层绝缘层144上形成导通孔146，并且在 第二上层绝缘层114上形成导通孔119和切线292，例如图IlC所示，在进行钻污去除处理 (desmear)、软蚀刻处理之后，进行PN镀处理(例如化学镀铜处理和电镀铜处理)，由此在这 些导通孔146和119内以及切线292内形成导体。此外，例如也能够通过丝网印刷法来印 刷导电糊剂(例如带导电颗粒的热固化树脂)来形成该导体。接着，例如通过半蚀刻处理将基板表面的导体膜薄膜化到规定厚度，之后，如图 IlD所示，例如经过规定的光刻工序(预处理、层压、曝光、显影、蚀刻、剥膜以及内层检查 等)来对基板表面的导体膜进行图案形成。由此形成导体148和120。另外，通过蚀刻处理 来去除切线292内的导体。接着，对结果物进行黑化处理。在此，在说明下一个工序之前，先说明在下一个工序之前进行的工序。S卩，如图12 所示，在下一个工序之前，例如利用激光等对多个产品共用的薄片进行切割，来形成规定大 小的第三上层绝缘层145和第四上层绝缘层115。然后，如图13A所示，在后续工序中，在基板的表面和背面配置在图12的工序中切 割而成的第三上层绝缘层145和第四上层绝缘层115，再在其外侧(表面和背面)例如配置 由铜构成的导体膜145a、115a。如该图13A所示，在切线292上方隔有间隔地配置第四上层绝缘层115。之后，例如进行加热等使第三上层绝缘层145和第四上层绝缘层115固化。 第三上层绝缘层145和第四上层绝缘层115例如分别由将树脂浸渍到玻璃纤维布中而构成 的一般的预浸树脂布构成。接着，如图13B所示，对结果物进行加压。之后，例如通过半蚀刻处理来分别将导 体膜145a和115a薄膜化到规定厚度。然后，在规定的预处理之后，例如利用激光在第三上 层绝缘层145和第四上层绝缘层115上分别形成导通孔147、121，例如图13C所示，在进行 钻污去除处理(desmear)、软蚀刻处理之后，进行PN镀处理(例如 化学镀铜处理和电镀铜处 理)，由此对这些导通孔147和121内填充导体。这样，对导通孔147和121内部填充相同 的导电糊剂材料，由此能够提高导通孔147和121产生热应力时的连接可靠性。此外，例如 也能够通过丝网印刷法来印刷导电糊剂(例如带导电颗粒的热固化树脂)来形成该导体。接着，如图13D所示，例如通过半蚀刻处理将基板表面的导体膜薄膜化到规定厚 度，之后，例如经过规定的光刻工序(预处理、层压、曝光、显影、蚀刻、剥膜以及内层检查 等)来对基板表面的铜膜进行图案形成。由此形成导体149和122以及导体图案150和 123。之后，对结果物进行黑化处理。如图14A所示，接着，在结果物的表面和背面配置第五上层绝缘层172和第六上层 绝缘层173，再在其外侧(表面和背面)例如配置由铜构成的导体膜172a和173a。第五上 层绝缘层172和第六上层绝缘层173例如分别由将树脂浸渍到玻璃纤维布中而构成的预浸 树脂布构成。接着，如图14B所示，进行加压。之后，例如通过半蚀刻处理来分别将导体膜172a 和173a薄膜化到规定厚度。然后，在规定的预处理之后，例如利用激光等在第五上层绝缘 层172、第六上层绝缘层173上分别形成导通孔174、175，之后，例如图14C所示，去除图14B 的虚线示出的各部的绝缘层、即隔板291的端部(第二绝缘层113与隔板291的交界部分) 的绝缘层，形成切线(切痕)294a 294c。此时，例如将导体图案151和124作为阻止膜 (stopper)来形成(切割)切线294a 294c。此时，还能够通过调整能量或者照射时间， 对作为阻止膜而使用的导体图案151和124进行某种程度的切割。接着，进行PN镀处理(例如化学镀铜处理和电镀铜处理)，由此在基板整体的包括 导通孔174和175内在内的表面上形成导体。接着，例如通过半蚀刻处理将基板表面的导 体膜薄膜化到规定厚度，之后，例如经过规定的光刻工序(预处理、层压、曝光、显影、蚀刻 以及剥膜等)来对基板表面的铜箔进行图案形成。这样，如图14D所示，形成导体图案176 和177。然后，在图案形成之后，检查该图案。接着，通过丝网印刷在基板整体的表面形成阻焊层，如图14E所示，经过规定的光 刻工序，对该阻焊层进行图案形成。之后，例如进行加热等使形成了图案的该阻焊层298和 299固化。接着，如图15A所示，在对隔板291的端部(参照图14B的虚线)等进行打孔和外 形加工之后，从挠性基板13剥离去除结构体301和302。此时，由于配置有隔板291，因此使 分离作业变得容易。另外，在结构体301和302从其它部分分离(去除)时，导体图案151 和124仅被利用加压机按压到挠性基板13的覆盖层138和139上，而没有被固定(参照图 10C)，因此导体图案124和151也与结构体301和302 —起被去除。这样，通过使挠性基板13的中央部暴露，在挠性基板13的表面和背面(绝缘层的层叠方向)上形成挠性基板13挠曲(弯曲)用的空间(区域Rl和R2)。由此，能够在该挠 性基板13的部分上使刚挠性电路板10弯曲等。例如图15B的虚线所示，在各绝缘层的面对去除部分(区域Rl和R2)的前端部分 上残留导体图案124和151。如图15C所示，根据需要例如通过掩模刻蚀(mask etching) 处理(预处理、层压、曝光、显影、蚀刻以及剥膜等)来去除该残留的铜。接着，例如通过化学镀金处理来形成电极178、179，之后，经过外形加工、挠曲矫 正、通电检查、外观检查以及最终检查，而完成上述图3示出的刚挠性电路板10。如上所述， 该刚挠性电路板10具有以下结构挠性基板13的端部夹在刚性基板11和12的芯部(第 一绝缘层111和第二绝缘层113)之间，并且刚性基板11、12的各连接盘与挠性基板的各连 接焊盘分别通过镀覆膜连接。然后，在该刚挠性电路板10、特别是刚性基板11、12的各表面上分别安装电子部 件501、502，密封于上述图5示出的封装101之后，安装到母板100上，由此完成本发明的一 个实施方式的电子设备。以上，说明了本发明的一个实施方式的刚挠性电路板以及电子设备，但是本发明 并不限于上述实施方式。在将刚挠性电路板10安装到母板100上时，也可以不通过封装101地直接安装裸 芯片。例如图16所示，例如也可以利用导电性粘接剂IOOa将裸芯片用倒装法连接到母板 100上。或者，例如图17所示，也可以利用弹簧IOOb将裸芯片安装到母板100上。或者，例 如图18所示，也可以利用引线(wire) IOOc通过引线接合技术将裸芯片安装到母板100上。 或者，例如图19所示，也可以积层到母板100的上层，并通过截面通孔(镀通孔)IOOd来对 两个基板进行电连接。另外，也可以利用连接器来对两个基板进行电连接。两个基板的安 装方法是任意的。并且，电连接两个基板的电极、布线的材质等也是任意的。例如也可以通过 ACF(Anisotropic Conductive Film 各向异性导电胶膜)连接或者Au-Au连接来使两个基 板相互电连接。采用AC F连接能够容易地对刚挠性电路板10与母板100进行用于连接的 定位。另外，采用Au-Au连接能够形成耐腐蚀的连接部。如图20所示，也可以将电子部件503和504安装到刚挠性电路板10内部。采用这 种内置电子部件的刚挠性电路板10能够使电子设备高功能化。此外，电子部件503和504 例如除了 IC电路等有源元件以外例如也可以是电阻、电容器(capacitor)、线圈等无源元 件。在上述实施方式中，能够任意地变更各层的材质、大小以及层数等。例如还能够使 用RCF(Resin Coated Cupper Foil 涂树脂铜箔)来代替预浸树脂布。 另外，在上述实施方式中，如图21A所示，刚性基板11、12借助填充有第二上层绝 缘层114(绝缘树脂)的保形导通孔(conformal via)而分别与挠性基板13电连接(详细参 照图4)。但是，并不限于此，例如图21B所示，也可以对两个基板进行通孔连接。但是，若采 用这种结构，则由落下等引起的冲击集中到通孔内的内壁部分上，与保形导通孔相比，在通 孔的肩部容易产生裂纹。另外，如图21C所示，也可以对两个基板进行填充导通孔(filled via)连接。若采用这种结构，则由于落下等而受到冲击的部分变成导通孔整体，与保形导通 孔相比，不容易产生裂纹。此外，也可以在上述保形导通孔内或者通孔内填充导电树脂。
另外，如图22所示，刚性基板11也可以仅在芯表面或背面上具有导体(布线层)(刚性基板12也一样)。另外，也可以利用挠性基板来连接三个以上的刚性基板。也可以对上述各实施方式或者变形例的结构与上述空中高速公路结构进行组合 (并用)。以上，说明了本发明的实施方式，但是应该理解为由于设计上的需要或者其它原 因所需的各种修改、组合包括在“权利要求”所记载的发明、与“发明的实施方式”所记载的 具体例对应的发明的范围内。本申请基于2008年7月16日申请的美国专利临时申请第61/081176号。参照美 国专利临时申请第61/081176号的整个说明书、权利要求书、附图并引用到本说明书中。产业上的可利用件本发明能够应用于一部分由挠性基板构成的可弯曲的刚挠性电路板以及使用了 刚挠性电路板的电子设备。
权利要求
1.一种刚挠性电路板，该刚挠性电路板包括具有第一导体图案的挠性印刷电路板以 及具有第二导体图案的刚性印刷电路板，其特征在于，该刚挠性电路板包括绝缘层，其分别覆盖上述挠性印刷电路板的至少一部分以及上述刚性印刷电路板的至 少一部分，并使上述挠性印刷电路板的至少一部分暴露；第一连接端子，其用于将上述刚挠性电路板安装到母板上； 第二连接端子，其用于将电子部件安装到上述刚挠性电路板上， 其中，上述第二导体图案形成于上述绝缘层上，上述第一导体图案与上述第二导体图案通过贯通上述绝缘层的镀覆膜(Plated Metallic Layer)
2.根据权利要求1所述的刚挠性电路板，其特征在于， 上述刚挠性电路板是部分刚挠性电路板。
3.根据权利要求1所述的刚挠性电路板，其特征在于，上述刚性印刷电路板被配置在上述挠性印刷电路板的水平方向上。
4.一种电子设备，该电子设备包括母板、刚挠性电路板，该电子设备的特征在于， 上述刚挠性电路板包括挠性印刷电路板，其具有第一导体图案； 刚性印刷电路板，其具有第二导体图案；绝缘层，其分别覆盖上述挠性印刷电路板的至少一部分和上述刚性印刷电路板的至少 一部分，并使上述挠性印刷电路板的至少一部分暴露， 上述第二导体图案形成于上述绝缘层上，上述第一导体图案与上述第二导体图案通过贯通上述绝缘层的镀覆膜连接， 在上述母板的表面安装有至少一个上述刚挠性电路板， 在上述刚性印刷电路板的表面安装有至少一个电子部件。
5.一种电子设备，该电子设备具有刚挠性电路板，该电子设备的特征在于， 上述刚挠性电路板包括挠性印刷电路板，其具有第一导体图案； 刚性印刷电路板，其具有第二导体图案；绝缘层，其分别覆盖上述挠性印刷电路板的至少一部分和上述刚性印刷电路板的至少 一部分，并使上述挠性印刷电路板的至少一部分暴露， 上述第二导体图案形成于上述绝缘层上，上述第一导体图案与上述第二导体图案通过贯通上述绝缘层的镀覆膜连接， 在上述刚性印刷电路板的表面安装有至少一个电子部件，在上述刚挠性电路板上形成有连接端子，该连接端子用于将上述刚挠性电路板安装到 母板上。
6.一种电子设备，该电子设备具有刚挠性电路板，该电子设备的特征在于， 上述刚挠性电路板包括挠性印刷电路板，其具有第一导体图案； 刚性印刷电路板，其具有第二导体图案；绝缘层，其分别覆盖上述挠性印刷电路板的至少一部分和上述刚性印刷电路板的至少 一部分，并使上述挠性印刷电路板的至少一部分暴露， 上述第二导体图案形成于上述绝缘层上，上述第一导体图案与上述第二导体图案通过贯通上述绝缘层的镀覆膜连接， 上述刚性印刷电路板内置有至少一个电子部件， 在上述刚性印刷电路板的表面安装有至少一个电子部件，在上述刚挠性电路板上形成有连接端子，该连接端子用于将上述刚挠性电路板安装到 母板上。
7.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于， 在上述刚性印刷电路板的表面安装有多个电子部件，上述多个电子部件通过由上述第一导体图案和上述第二导体图案构成的信号线相互 电连接，上述刚挠性电路板具有用于使基板两面的导体图案相互电连接的通孔， 在上述第一导体图案和上述第二导体图案中，至少上述信号线通过回避上述通孔的路 径来使上述多个电子部件相互电连接。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，上述第二导体图案形成电源线，该电源线从上述母板向上述多个电子部件供给电力， 上述第二导体图案中的至少上述电源线经过上述通孔向上述多个电子部件供给电力。
全文摘要
提供一种刚挠性电路板以及其电子设备，该刚挠性电路板包括具有第一导体图案的挠性印刷电路板(13)以及具有第二导体图案(118、143)的刚性印刷电路板(11、12)，该刚挠性电路板包括绝缘层(111、113)，其分别覆盖挠性印刷电路板的至少一部分以及刚性印刷电路板的至少一部分，并使挠性印刷电路板的至少一部分暴露；第一连接端子(178)，其用于将刚挠性电路板安装到母板上；第二连接端子(179)，其用于将电子部件安装到刚挠性电路板上。并且，第二导体图案形成于上述绝缘层上，第一导体图案与第二导体图案通过贯通上述绝缘层的镀覆膜连接。
文档编号H05K3/46GK102090159SQ20088013032
公开日2011年6月8日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年7月16日
发明者匂坂克己 申请人:揖斐电株式会社