JP5111500B2

JP5111500B2 - 配線基板

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Publication number: JP5111500B2
Application number: JP2009513946A
Authority: JP
Inventors: 通昌高橋; 雅一青山
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2007-05-14
Filing date: 2007-05-14
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2027-05-14
Also published as: JPWO2008139613A1; EP2150096A4; CN101675716A; TWI429338B; TW201004498A; WO2008139613A1; EP2150096A1; CN101675716B

Description

本発明は、実装面積が互いに異なる複数の基板を組み合わせて形成された配線基板に関する。

電子機器の中には、小型化及び軽量化が望ましいものがある。電子機器の中でも携帯電話は、小型化及び軽量化に加えて薄型化も期待される。そして携帯電話に使用される配線基板も小型化、軽量化及び薄型化が期待される。

ところが、配線基板を薄型化等すると、配線基板の剛性が不足する。そこで例えば特許文献１に配線基板の剛性の不足を解消する技術が開示されている。この技術は、フレキシブル基板の一部に延長部を設けて、その延長部を折り返すことで形成された補強部を有する配線基板である。

しかし、この技術では、延長部にある導体パターンまで折り返すものであるため、延長部を折り返すことで導体パターンを断線させる場合がある。また、フレキシブル基板を用いているために配線基板の製造コストが高くなるという問題がある。そのため、フレキシブル基板ではなくてリジッド基板を用い、一部の基板の厚さを増すことで補強部を設ける配線基板も考えられる。しかしながら、この技術では配線基板を落下等させた場合に、配線基板に衝撃が伝わり、電子部品間を接続している配線が断裂する場合がある。

一方で、電子機器の配線構造は高い自由度が求められる。そこで、配線構造の高い自由度を得ることができる技術が、例えば特許文献２に記載される。この文献は、第１基板と、第１基板に積層された第２基板と、を備え、第２基板の輪郭は第１基板の輪郭と異なるプリント基板を開示する。

しかし、上記特許文献に開示された技術でも、プリント基板が落下等の衝撃を受けた場合に、プリント基板に衝撃が伝わることで、電子部品間を接続する配線が断裂する場合がある。

特開平５−１５２６９３号公報ＷＯ０５／０２９９３４

本発明は、上記の問題点を解決するものである。すなわち、配線基板が落下等の衝撃を受けた場合でも、配線基板に実装された電子部品間を接続する配線の断裂が起こりにくい配線基板を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明の第１の観点に係る配線基板は、
非可撓性の第１基板と、
前記第１基板より実装面積が小さい非可撓性の第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第１基板及び前記第２基板の各々よりも硬度の高いベース基板と、を積層して構成され、
前記第１基板と前記第２基板の少なくともいずれか一つに設けられたヴィアと、
前記ベース基板を貫通するスルーホールと、
を有する配線基板であって、
前記第１基板、前記第２基板、及び前記ベース基板は、各々の一端面が面一となっており、該一端面からその反対側の他端面までの長さは、大きい方から、前記第１基板、前記第２基板、前記ベース基板の順になっており、
前記長さの異なる前記第１基板、前記第２基板、及び前記ベース基板が積層されることにより、前記配線基板の前記一端面側の第１端部は、前記第１基板と前記第２基板と前記ベース基板とを含み、且つ、該第１端部とは反対側の、前記第２基板及び前記ベース基板を含まない第２端部よりも厚くなっており、
前記スルーホールは、前記第１端部において、前記第１基板の少なくとも一部と前記ベース基板の全部と前記第２基板の少なくとも一部とを貫通し、
前記ベース基板の前記長さが前記第２基板の前記長さよりも短いことにより、前記ベース基板の前記他端面には溝部が形成され、
前記溝部には、気体、液体及び固体の少なくともいずれか一つが充填されている。

本発明に係る配線基板によれば、配線基板が落下等の衝撃を受けた場合でも、配線基板に実装された電子部品間を接続する配線の断裂が起こりにくい。

本発明の一実施の形態に係る配線基板の側面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の平面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一実施の形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。

符号の説明

１第１基板
２第２基板
３ベース基板
５開口
７キーパッド
８電子チップ
９半田
１０金パッド
１１層間溝部
１２密着防止層
１３多数層部
１４少数層部
１９本発明に係る配線基板
４４ヴィア
５１銅箔
５２ダミーコア
５４銅箔
５５コア材料
６１銅箔
６２プリプレグ
６３スルーホール
６４ＩＶＨ
７１銅箔
７２エポキシ樹脂
８１エポキシ樹脂
８２銅箔
８３ソルダーレジスト
９１金メッキ
９２電子部品

（本発明の具体的一実施態様における配線基板の第１の実施の形態）
以下、図面を参照しながら本発明の具体的一実施態様における配線基板の実施の形態について説明する。
図１Ａに示すように、本発明の具体的一実施態様における配線基板１９は、一端部と他端部とで厚みが異なっており、厚みの異なる部分の層数は、厚みが薄い部分の層数と異なる。即ち、配線基板１９は、厚い多数（multi）層部１３と相対的に薄い少数層部１４とを備えている。多数層部１３は、第１基板１と第２基板２の２つの層が積層されて形成されており、少数層部１４は、多数層部１３から延設された第１基板１が存在する。

図１Ａ、１Ｂに示すように、第１基板１と第２基板２とは、同一の幅と異なる長さを有し、第１基板１の一方の端部と第２基板２の一方の端部とは、そろえて配列している。第１基板１と第２基板２は、それぞれ、エポキシ樹脂等の非可撓性基材で構成されている。

第１基板１及び第２基板２の表面（実装面）には、電子部品を接続するための接続パッドが形成され、第１基板１及び第２基板２の表面（実装面）及び内部には、電気回路を構成する配線パターンが形成されている。

第１基板１と第２基板２の実装面には、電子部品７、８が配置され、必要に応じて接続パッドに接続されている。各電子部品７、８は、接続パッド、及び配線パターンを介して相互に接続されている。

配線基板１９は、例えば、携帯電話装置の筐体内に配置される。この場合、少数層部１４に配置される電子部品７は、例えば、キーボードのキーパッドから構成され、多数層部１３に配置される電子部品８は、電子チップ、ＩＣモジュール、機能部品などから構成される。また、多数層部１３と少数層部１４との段差部分には、例えば、薄型のバッテリが配置される。

次に、上記全体構成を有する配線基板１９の詳細な構成を図２を参照して説明する。図示するように、第１基板１と第２基板２とは、ベース基板３を介して積層されている。ベース基材３は、その一端（図面左端）が第１基板１及び第２基板２と面一となるように配置されている。ベース基板３は、ガラスエポキシ樹脂等の硬度の高い物質から構成されている。ベース基板３は５０〜１００μｍ、望ましくは、１００μｍ程度に構成される。

ベース基板３は、第２基板２よりも短く形成されており、第１基板１と第２基板２との間には溝（以下、層間溝部）１１が形成されている。この層間溝部１１は、空隙である。前記の溝には、シリコンゲル、シリコンオイル、等の弾性体や粘性体等が充填されてもよい。溝の空隙や、溝の内部に充填されたシリコンゲル、シリコンオイルは、配線基板１９が落下による衝撃を受けた際、緩衝層として、落下衝撃を緩和する。したがって、このような構成とすることにより、対落下衝撃性を向上させることができる。

第１基板１は、複数の絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃが積層された構造を有する。各絶縁層は、厚さ１０μｍ〜６０μｍ程度のエポキシ樹脂等から構成される。絶縁層１ａの上面、エポキシ樹脂層１ａと１ｂの間、絶縁層１ｂと１ｃの間、絶縁層１ｃの下面上には、配線パターン１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄがそれぞれ形成されている。各配線パターン１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄは、この回路基板内の必要箇所同士を電気的に接続する。

第２基板２も、厚さ１０μｍ〜６０μｍ程度の複数のエポキシ樹脂等から構成された絶縁層２ａ、２ｂ、２ｃを積層した構造を有する。絶縁層２ａの下面、エポキシ樹脂層２ａと２ｂの間、絶縁層２ｂと２ｃの間、絶縁層２ｃの上面には、配線パターン２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄがそれぞれ形成されている。各配線パターン２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ、２１１ｄは、この回路基板内の必要箇所同士を電気的に接続する。

第１基板１の下面の露出部分及び第２基板上面の露出部分には、保護用の絶縁層である密着防止層１２が形成されている。第１基板１と第２基板２とを積層した場合に段差となる段差部に、導体パターン１１１ｄが設けられている。また、段差部に設けられた導体パターン１１１ｄの右隣にも導体パターン１１１ｄが設けられている。

キーパッド７は、少数層部１４の表面に形成された導体パターン上に配置されている。また、電子チップ８は、半田９により、接続パッド１０を介して配線パターンやビルドアップヴィア４に固定及び接続されている。半田９はＳｎ／Ａｇ／Ｃｕを使用した。

さらに、ベース基板３を貫通し、さらに第１基板１及び第２基板２を貫通し、配線パターン１１１ａと第２基板２の配線パターン２１１ｄとを接続するスルーホール６３が設けられている。スルーホール６３は内面がメッキされ配線パターン間を電気的に接続している。メッキされたスルーホール６３の内側にはエポキシ樹脂等の樹脂が充填されていても良い。

第１基板１及び第２基板２には複数のビルドアップヴィア４が設けられている。ビルドアップヴィア４は、各絶縁層１ａ〜１ｃ、２ａ〜２ｃに形成されたヴィア４４をスタックして構成される。ビルドアップヴィア４は、配線パターン１１１ａ〜１１１ｄの必要箇所同士を接続し、また、配線パターン２１１ａ〜２１１ｄの必要箇所同士を接続する。ビルドアップヴィア４を形成する各ヴィア４４の内面には、銅メッキ等で形成された導体層が形成されている。図３に示すように、各ヴィア４４内には銅等の導体が充填されている。なお、図４に示すように、ヴィア４４内にエポキシ樹脂等の樹脂が充填されていてもよい。

上記構成を有する配線基板１９は、例えば、キーパッド７の操作信号をビルドアップヴィア４や配線パターン１１１ａ〜１１１ｄ、スルーホール６３を介してＩＣチップに伝達するなど、ＩＣチップによりこれを処理し、各種の信号処理を行うことができる。

また、上述のように、配線基板１９は、多数層部１３と少数層部１４とから構成され、段差を有する。そして少数層部１４の下部には携帯電話の電池等の体積が大きい部品を配置できる。

ベース基板３はガラスエポキシ樹脂等のように高い剛性を有する材料から構成される。多数層部１３は、ベース基板３が存在するために、少数層部１４と比較して、高い剛性を有する。一方、少数層部１４は多数層部１３と比較して相対的に軟性を有する。このため、配置する電子部品が必要とする信頼度に応じた配置が可能となる。

また、例えば、電子機器を落下させて、配線基板１９に衝撃等が加わった場合、少数層部１４は多数層部１３と比較して相対的に軟性を有するから、図５で、矢印３７に示すように少数層部１４は振動する。そして少数層部１４の部分が振動するから、落下等の衝撃が振動の運動エネルギーに変換されることで、衝撃が吸収される。その結果、配線基板１９に実装されている電子部品間を接続する配線の断裂を起こりにくくすることができる。

また、ビルドアップヴィア４は複数のヴィア４４が積層されたスタックドヴィアから構成される。このようなスタック状の層間接続構造にすることで、配線長を短くすることができ、大電力が必要な電子部品の実装に適したものになる。

さらに、ビルドアップヴィア４はある程度の可動性を有している。そのため、電子機器を落下させて、例えば、配線基板１９に衝撃が加わったとしても、図６で、矢印３８、３９に示すように、ビルドアップヴィア４が撓むことで、ビルドアップヴィア４が衝撃を吸収できる。その結果、配線基板１９に実装されている電子部品間を接続する配線の断裂を起こりにくくすることができる。

また、ベース基板３を貫通し、さらに第１基板１及び第２基板２も貫通するスルーホール６３が設けられ、このスルーホール６３の内面がメッキされている（あるいは、樹脂が充填されている）。このため、図２に示すように、配線基板に基板の水平方向からせん断力Ｆｓがかかったとしても、スルーホール６３がせん断力に対抗し、第１の基板１と第２の基板２とがずれる事態を防止できる。

また、層間溝部１１に、固体等が充填されている場合は、配線基板に落下等の衝撃が加わった場合に、緩衝層として層間溝部１１が衝撃を緩衝させる。従って、層間溝部１１が設けられている場合は、対落下衝撃性を向上させることで、より配線基板に実装された電子部品間の配線の断絶を起こりにくくすることができる。

また、本発明に係る配線基板２つをそれぞれの少数層部１４同士が接近した状態で組合わせて、販売される場合がある。ここで、第１基板１と第２基板２とを積層した場合に段差となる段差部に導体パターンが設けられていれば、ユーザー等が組み合わされた本発明配線基板を切り離して使用する場合に、配線基板のそりを防止することができる。即ち、多数層部１３では、ベース基板３が存在するために、少数層部１４と比較して、剛性を有する。そのため、ユーザー等が組み合わされた本発明配線基板を切り離して使用する場合でも、多数層部１３にそりは生じない。一方、少数層部１４は多数層部１３と比較して軟性を有する。そのためユーザー等が組み合わされた本発明配線基板を切り離して使用する場合に少数層部に１４そりが生じるおそれがありうる。特にそりが生じるおそれがあるのは、少数層部１４における、第１基板１と第２基板２とを積層した場合に段差となる段差部である。しかし、ここで、段差部に導体パターンが設けられていれば、ユーザー等が組み合わされた本発明配線基板を切り離して使用する場合でも、そりを防止することができるのである。

（本発明の具体的一実施態様における配線基板の製造方法）
以下に本発明に係る配線基板１９を製造する方法を説明する。
まず、図７Ａに示すように、密着防止層１２を形成することになるダミーコア５２を用意する。ダミーコア５２は、例えば、Ｃステージ状態のエポキシ樹脂で形成する。ダミーコア５２には銅箔５１が設けられている。

次に、図７Ｂに示すように、銅箔５１をパターニングして、所定位置に導体パターン１１１ｄを形成する。

次に、図７Ｃに矢印で示すように、ダミーコア５２をレーザ等でカットし、配線基板１９に用いられる望ましい長さに調整する。

一方、図７Ｄに示すように、ベース基板３として機能するコア５５を用意する。コア５５は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の高硬度の材料から形成される。コア５５の両面には銅箔５４を配置する。

次に、図７Ｅに示すように、銅箔５４をパターニングして、配線パターンを構成する導体パターン１１１ｄ、２１１ａを形成する。

次に、図７Ｆに矢印で示すように、コア５５をレーザ等で、ダミーコア５２をはめ込むための穴を、形成する。

次に、図７Ｇに示すように、カットされたダミーコア５２ａ、５２ｂを、導体パターン１１１ｄと導体パターン２１１ａとがそれぞれ内向きになるように積層して配置する。そして、積層されたダミーコア５２ａ、５２ｂとカットされたコア５５とを水平方向に連接させる。次に、ダミーコア５２ａ、５２ｂ及びコア５５の上下にプリプレグ６２ａ、６２ｂを積層する。なお、プリプレグ６２ａ、６２ｂとしては、ローフローのエポキシ樹脂が浸侵されたローフロープリプレグが望ましい。続いて、プリプレグ６２ａと６２ｂの表面に銅箔６１ａ、６１ｂを配置する。

次に、図７Ｈに示すように、図７Ｇで示された積層体を加圧プレスする。加圧プレスは例えば水圧によるハイドロプレス装置を用いて、温度摂氏２００度、圧力４０ｋｇｆ、加圧時間３時間の条件で行う。これにより、プリプレグから樹脂が漏出し、プリプレグとコア材料とを一体化する。このときダミーコア材料５２はＣステージ状態のエポキシ樹脂で形成してあるから、ダミーコア材料５２同士は一体化することはない。なお、加圧プレスは、ハイドロプレスの代わりに、真空プレスを行うことができる。真空プレスを行うことで絶縁層を構成する樹脂に気泡が混入することを防止できる。真空プレスは例えば１時間にわたって実施される。加熱のピーク温度は例えば１７５℃に設定される。真空プレスの圧力は例えば３．９０×１０^６［Ｐａ］に設定される。

次に、図７Iに示すように、図７Ｈに示された積層体の銅箔６１を必要以外の部分を除去することで配線パターンを形成する。

次に、図７Ｊに示すように、さらにエポキシ樹脂７２を積層させて、内層を形成する。エポキシ樹脂７２の両面には銅箔７１が設けられている。その後、加圧プレスが行われる。加圧プレスは例えば水圧によるハイドロプレス装置を用いて行うこともできるし、また、真空プレスによることも可能である。

そして、図７Ｋに示すように、ヴィア４４が形成される。即ち、絶縁性樹脂であるエポキシ樹脂７２に、ヴィアホール作成用の開口を設ける。この開口は、レーザ照射によって形成できる。そして、レーザ照射によって形成された開口の側面及び底面に残留する樹脂残滓を除去するために、デスミア処理を行う。このデスミア処理は、酸素プラズマ放電処理、コロナ放電処理、紫外線レーザ処理またはエキシマレーザ処理等によって行なう。レーザ照射により形成された開口には導電性物質が充填されて、充填ヴィアホールが形成される。導電性物質としては、導電性ペーストや電解メッキ処理によって形成される金属メッキが好適である。例えばヴィア４４は銅メッキなどにより導体で充填される。充填ヴィアホールの作成工程をシンプルにして、製造コストを低減させ、歩留まりを向上させるためには、導電性ペーストの充填が好ましい。例えば導電性ペースト（例えば、導電粒子入り熱硬化樹脂）をスクリーン印刷などで印刷し、これをヴィア４４内に充填し、硬化させることも可能である。ヴィア４４の内部を同一の導電性ペースト材料で充填することで、ヴィア４４の熱応力がかかった際の接続信頼性を向上させることができる。一方、接続信頼性の点では電解メッキ処理によって形成される金属メッキが好ましい。特に電解銅メッキが好適である。

次に、図７Ｌに示すように、銅箔７１を必要以外の部分を除去することで、内層パターンを形成する。

次に、図７Ｍに示すように、さらに、内層形成及びヴィア形成をした後、エポキシ樹脂８１を積層させて、外層を形成する。エポキシ樹脂８１の両面には銅箔８２が設けられている。ここでは樹脂付き銅箔シート（Resin Cupper Film; ＲＣＦ）を配置して、プレスすることができる。

次に、図７Ｎに示すように、ＲＣＦにヴィアを形成する。さらに、図７Ｍで示された積層体に、ドリルで孔を開ける。孔は、ベース基板、及び、ベース基板の両側に設けられた絶縁層を貫通する。これにより、スルーホール６３が設けられる。続いて、銅メッキなどにより、ヴィア内及びスルーホール６３内に導体を充填する。また、必要に応じて、表面の銅箔をパターニングし、導体パターンを形成する。

次に、図７Ｏに示すように、スルーホール６３内にエポキシ樹脂が充填される。そして、銅箔８２を必要以外の部分を除去することで、外層パターンを形成する。

次に、図７Ｐに示すように、ソルダーレジスト８３を設ける。ここでソルダーレジストとは耐熱性被覆材料のことで半田塗布の際にこの部分に半田が付着しないようにカバーするためのものである。ソルダーレジストの種類としては光硬化性ソルダーレジストや熱硬化性ソルダーレジストを用いることができる。塗布方法はスクリーン印刷法やカーテンコート法を使用できる。

次に、図７Ｑに示すように、外層パターンを保護するために化学メッキにより、金メッキ９１を行う。なお、化学メッキ以外にも溶融メッキ、電気メッキなどの方法を用いることも可能である。さらには、金メッキ以外にも合金メッキを用いることも可能である。

次に、図７Ｒに矢印４０で示すように、レーザ加工装置から、レーザ光、例えば、ＣＯ_２レーザを照射して、導体パターン１１１ｄをストッパとして、絶縁層及び樹脂付き銅箔シート（ＲＣＦ）をカットする。ここで導体パターン１１１ｄの厚さは、５〜１０μｍ程度が望ましい。薄すぎるとレーザが貫通してしまい、厚すぎると微細な線幅の導体回路パターンを形成し難いからである。
一方、図７Ｒに示すこのレーザーカットにより、層間溝部１１も作成される。即ち、レーザーカットにより、第１基板１に設けられている密着防止層１２と第２基板２に設けられている密着防止層１２とを溝の壁面とし、ベース基板３の一面を溝の底面として、層間溝部１１が作成される。

最後に、図７Ｓに示すように、電子部品９２の実装を行う。この電子部品９２は、電子チップ８やキーパッド７である。そして、層間溝部１１には、弾性体や粘性体等が充填されても良い。

そして、図７Ｔに示すように、配線基板１９Ａと配線基板１９Ｂと切り離して使用する。かかる場合に、密着防止層１２が設けられているから、簡単な作業にて、配線基板１９Ａと配線基板１９Ｂと切り離して使用できる。本発明に係る配線基板は、携帯電話等の電子機器が落下等の衝撃を受けた場合に、配線基板に実装された電子部品等の接続の断絶を防止できるのみならず、ユーザに対する出荷段階ではコンパクトに取り扱うことができ、そしてユーザの使用段階では、合わせられた配線基板を間単に分離することができる。

（本発明の具体的一実施態様における配線基板の第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、第１の基板１と第２の基板の配線パターンを相互に接続するために、スルーホール６３を設けたが、この発明はこれに限定されない。例えば、図８に示すように、第１の基板１と第２の基板２との間に、ＩＶＨ（Interstitial Via Hole）６４を設け、ＩＶＨにより、第１の基板１と第２の基板２の配線パターンを接続する共に、せん断力に対する対向するようにしてもよい。

ＩＶＨ６４を有する場合も、図８に示すように、配線基板に基板の水平方向からせん断力Ｆｓがかかったとしても、アンカー効果によりせん断力Ｆｓに対抗することができる。だから、携帯電話等の電子機器が落下等の衝撃を受けた場合に、配線基板に実装された電子部品間を接続する配線の断裂を起こりにくくすることができる。

第２の実施の形態に係る配線基板を製造する方法は、図７Ａ〜７Ｈまで、第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法と共通である。

その後は、図７Ｈに示された積層体に、図９Ａに示すように、ドリルで孔を開ける。この孔が、後にＩＶＨ６４を形成する。

次に、図９Ｂに示すように、銅箔６１を必要以外の部分を除去することで、内層パターンを形成する。

次に、図９Ｃに示すように、さらにエポキシ樹脂７２を積層させて、内層を形成する。エポキシ樹脂７２の両面には銅箔７１が設けられている。

次に、図９Ｄに示すように、図９Ｃでの積層の後、加圧プレスが行われる。加圧プレスは例えば水圧によるハイドロプレス装置を用いて行うこともできるし、また、真空プレスによることも可能である。エポキシ樹脂７２は、ＩＶＨ６４を形成することになる孔内に一部充填される。

そして、図９Ｅに示すように、設けた穴の両端部にヴィアをスタック状に作成することによりＩＶＨ６４を作成する。以後は、図７Ｍで示したように、設けたヴィアの上にさらにヴィアをスタックさせていく。ＩＶＨ６４はメッキされることで層間の導通がとられる。メッキされた内側にはエポキシ樹脂等の樹脂が充填される。

（本発明の具体的一実施態様における配線基板の第３の実施の形態）
図１０に示されるように、第３の実施の形態では、密着防止層１２の、第２基板２の端部と面一の位置には、開口５が形成されている。その他の構成は第１の実施の形態と共通である。開口５の下には、配線パターン１１１ｄの一部が配置されている。開口５とその下面の配線パターン１１１ｄから構成される溝の内部は、空隙である。前記の溝には、シリコンゲル、シリコンオイル、等の弾性体や粘性体等が充填されてもよい。溝の空隙や、溝の内部に充填されたシリコンゲル、シリコンオイルは、配線基板１９が落下による衝撃を受けた際、緩衝層として、落下衝撃を緩和する。したがって、このような構成とすることにより、対落下衝撃性を向上させることができる。

また、開口５に、固体等が充填されている場合は、この充填されている固体等が、多数層部１３と少数層部１４との境界の層数が減少している部分の反りを低減する役割を果たす。そのため、多数層部１３と少数層部１４との境界での亀裂を防止できる。さらに、この開口５に、たとえば樹脂等の固体が充填されている場合は、この充填されている固体が、第１基板１に実装されている導体パターン１１１ｄを保護する役割を果たす。そのため、導体パターン１１１ｄの耐食性を向上させることができる。

第３の実施の形態に係る配線基板を製造する方法は、図７Ａ〜７Ｆ、図７Ｈ〜７Ｔ、７Ｖまで、第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法と共通であり、図７Ｇの代わりに図１１Ａに示すように、カットされたダミーコア５２ａ、５２ｂを、導体パターン１１１ｄと導体パターン２１１ａとがそれぞれ外向きになるように積層して配置する。そして、図７Ｓの代わりに図１１Ｂに示すように、開口５にシリコンオイル等の粘性体を充填する。

（本発明の具体的一実施態様における配線基板の第４の実施の形態）
また、第１の実施の形態では、ベース基板３はガラスエポキシ樹脂で形成された。しかし、図１２及び図１３に示すように、第４の実施の形態では、ベース基板３は、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成されている。このように構成すれば、ベース基板３が、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んでいるから、耐屈曲性を向上させることができる。

無機繊維に樹脂を含浸した基材は、プリプレグを硬化して作成される。プリプレグは、エポキシ樹脂を無機繊維であるガラスクロスに含侵させた後、予め樹脂を熱硬化させて、硬化度を進めておくことで作成する。プリプレグを作成する樹脂はローフロー特性を有することが望ましい。もっとも通常のフロー特性を有するものでも使用することができる。また、プリプレグは、無機繊維であるガラスクロスにエポキシ樹脂を含侵させる量を減らすことによっても作成できる。

無機繊維としてはガラスクロスに限定されるものではなく、例えばアルミナ繊維、炭素繊維（カーボンファイバー）、炭化ケイ素繊維、窒化ケイ素繊維等を用いることも可能である。

第４の実施の形態に係る配線基板を製造する方法は、図７Ｄにおいて、コア５５を形成する材料として、無機繊維に樹脂を含浸した基材を用いる。他は、第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法と共通である。

（本発明の具体的一実施態様における配線基板の第５の実施の形態）
上述の第１の実施の形態では、ベース基板３は、ガラスエポキシ樹脂で構成された。そして、第１基板１及び第２基板２は、エポキシ樹脂で構成された。もっとも、ベース基板３の材質と、第１基板１及び第２基板２の材質と、の組み合わせはこれに限定されない。図１４及び図１５に示されるように、第５の実施の形態では、ベース基板３は、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成され、第１基板１及び第２基板２は、無機フィラー配合樹脂を含んで構成されている。このように構成すれば、ベース基板３が、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んでいるから、耐屈曲性を向上させることができる。そのため、携帯電話等の電子機器が落下等の衝撃を受けた場合でも、配線基板に実装された電子部品間を接続する配線の断絶を起こりにくくすることができる。

無機フィラー配合樹脂は、エポキシ樹脂にシリカフィラーやガラスフィラーを配合して作成できる。エポキシ樹脂に加えて、若しくは、エポキシ樹脂以外にも、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリレートを用いることができる。

シリカフィラーとしては、溶融シリカ（ＳｉＯ_２）、結晶シリカ（ＳｉＯ_２）などを用いることができる。またガラスフィラーとしては、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等を用いることができる。さらに、無機フィラーとしてはシリカフィラーやガラスフィラーに限定されるものではなく、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、水酸化マグネシウム等を用いることができる。

第５の実施の形態に係る配線基板を製造する方法は、図７Ｄにおいて、コア５５を形成する材料として、無機繊維に樹脂を含浸した基材を用いる。また、図７Ｇ、図７Ｊ、図７Ｍで積層される樹脂として無機フィラー配合樹脂を用いる。他は、第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法と共通である。

（本発明の具体的一実施態様における配線基板の第６の実施の形態）
上述の第１の実施の形態では、ベース基板３は、ガラスエポキシ樹脂で構成された。そして、第１基板１及び第２基板２は、エポキシ樹脂で構成された。もっとも、ベース基板３の材質と、第１基板１及び第２基板２の材質と、の組み合わせはこれに限定されない。図１６及び図１７に示されるように、第６の実施の形態では、ベース基板３は、無機フィラー配合樹脂を含んで構成され、第１基板１及び第２基板２は、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成されている。このように構成すれば、第１基板１と第２基板２の少なくともいずれか一つが無機繊維で補強されているから、耐屈曲性を向上させることができる。そのため、携帯電話等の電子機器が落下等の衝撃を受けた場合でも、配線基板に実装された電子部品間を接続する配線の断絶を起こりにくくすることができる。

上述した無機繊維や無機フィラー等の無機材料は、有機材料である樹脂と比較して、熱膨張率が小さく、伸縮が小さい。このため、無機繊維や無機フィラー等の無機材料が配合されている場合は、接続ランドの位置ずれを小さくすることができる。

第６の実施の形態に係る配線基板を製造する方法は、図７Ｄにおいて、コア５５を形成する材料として、無機フィラー配合樹脂を用いる。また、図７Ｇ、図７Ｊ、図７Ｍで積層される材料として無機繊維に樹脂を含浸した基材を用いる。他は、第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法と共通である。

（本発明の具体的一実施態様における配線基板の第６の実施の形態）
第２の実施の形態では、第１の基板１と第２の基板２との間に、ＩＶＨ６４を設けた。この第２の実施の形態では、ＩＶＨ６４の上下の両端にはヴィア４が設けられた。
もっとも、ＩＶＨ６４の形状はこれに限定されない。図１８に示すように、上下の両端にヴィアを有しないＩＶＨ６４を設けることも可能である。
上下の両端にヴィアを有しないＩＶＨ６４を有する場合も、配線基板に基板の水平方向からせん断力がかかったとしても、アンカー効果によりせん断力に対抗することができる。だから、携帯電話等の電子機器が落下等の衝撃を受けた場合に、配線基板に実装された電子部品間を接続する配線の断裂を起こりにくくできる。
ここで、本願発明において、ＩＶＨ６４とは、上下の両端にヴィアを有するもののみならず、ヴィアを有しないものをも包含するものである。

第２の実施の形態に係る配線基板を製造する方法は、図７Ａ〜７Ｈまで、第１の実施の形態に係る配線基板の製造方法と共通である。その後は、図９Ａ〜９Ｄまで、第２の実施の形態に係る配線基板の製造方法と共通である。
その後は、図１９Ａに示すように、図９Ｄで設けられた孔の両端ではない場所にヴィア４４を設ける。
そして、図１９Ｂに示すように、銅箔７１を必要以外の部分は除去して内装パターンを作成する。
さらに、図１９Ｃに示すように、さらに、内層形成及びヴィア形成をした後、エポキシ樹脂８１を積層させて、外層を形成する。エポキシ樹脂８１の両面には銅箔８２が設けられている。
後は図７Ｐに示したようにソルダーレジスト８３を設け、図７Ｓに示したように電子部品９２を実装する。

（本発明におけるその他の実施の形態）
なお、本発明の第１の実施の形態に係る配線基板は、第１基板１と第２基板２は、長方形の輪郭を有する層状構造であった。もっともこれに限定されるわけではなく、円形、六角形、八角形等の輪郭を有する層状構造であることも可能である。

また、第１の実施の形態では、第１基板１及び第２基板２をエポキシ樹脂で構成した。もっともこれに限定されない。第１基板１及び第２基板２は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリレート等で構成できる。また、第１基板１及び第２基板２をエポキシ樹脂で構成する場合でも、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂などを使用できる。

第１の実施の形態では、半田９としてＳｎ／Ａｇ／Ｃｕを使用した。もっともこれに限定されない。半田９としては、アンチモン、すず、鉛、インジウム、銅などからなる半田を用いることができる。また、Ｓｎ／Ｓｂ、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｂ／Ｃｕ等の共晶金属をも用いることができる。これらの共晶金属の中でも、基板への悪影響を与えることがないようにするために、融点が２５０℃以下の比較的に低融点のものを用いることが望ましい。

第１の実施の形態では、層間溝部１１には粘性シリコーンであるシリコンゲルが充填されている。もっともこれに限定されない。層間溝部１１には固体を充填することもできる。層間溝部１１に充填される固体としては粘性及び弾性を有する固体である高分子ゴムが好ましく、より具体的にはブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴムなどを用いることが可能である。また、層間溝部１１には気体を充填することも可能である。層間溝部１１に充填される気体としては、アルゴン等の希ガスや窒素、空気等を充填することができる。

第２の実施の形態では、開口５には粘性シリコーンであるシリコンゲルが充填されている。もっともこれに限定されない。開口５には固体を充填することも可能である。開口５に充填される固体としては粘性及び弾性を有する固体である高分子ゴムが好ましく、より具体的にはブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴムなどを用いることが可能である。なお、開口５に充填されるものは液体若しくは固体が望ましいが、気体を充填させることも可能である。かかる場合、開口５に充填される気体としては、アルゴン等の希ガスや窒素、空気等を充填することができる。

また、第１基板１は単層で構成する必要はなく、複数層で構成することも可能である。即ち、第１基板１を下層絶縁層と上層絶縁層とで構成することも可能である。ここで下層絶縁層とはベース基板３近くに設けられた絶縁層である。上層絶縁層とは配線基板の外側表面に設けられた絶縁層である。さらに、第１基板１を下層絶縁層と上層絶縁層とそれらの中間にある中間絶縁層とで構成することも可能である。中間絶縁層は複数の層とすることも可能である。第１の実施の形態では、下層絶縁層がエポキシ樹脂層１ｃに、中間絶縁層がエポキシ樹脂層１ｂに、上層絶縁層がエポキシ樹脂層１ａにあたる。

また、第２基板についても単層で構成する必要はなく、複数層で構成することも可能である。そして、第２基板２を下層絶縁層と上層絶縁層とで構成することも可能である。さらに、第２基板２を下層絶縁層と上層絶縁層とそれらの中間にある中間絶縁層とで構成することも可能である。第１の実施の形態では、下層絶縁層がエポキシ樹脂層２ａに、中間絶縁層がエポキシ樹脂層２ｂに、上層絶縁層がエポキシ樹脂層２ｃにあたる。上層絶縁層上と下層絶縁層上とに導体パターンを設けることができる。そして、これらの導体パターン同士をヴィア４４で接続することが可能である。

本発明は、電子部品を実装可能な配線基板、具体的には小型電子機器に電子部品を実装可能な配線基板として用いることが可能である。

Claims

非可撓性の第１基板と、
前記第１基板より実装面積が小さい非可撓性の第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記第１基板及び前記第２基板の各々よりも硬度の高いベース基板と、を積層して構成され、
前記第１基板と前記第２基板の少なくともいずれか一つに設けられたヴィアと、
前記ベース基板を貫通するスルーホールと、
を有する配線基板であって、
前記第１基板、前記第２基板、及び前記ベース基板は、各々の一端面が面一となっており、該一端面からその反対側の他端面までの長さは、大きい方から、前記第１基板、前記第２基板、前記ベース基板の順になっており、
前記長さの異なる前記第１基板、前記第２基板、及び前記ベース基板が積層されることにより、前記配線基板の前記一端面側の第１端部は、前記第１基板と前記第２基板と前記ベース基板とを含み、且つ、該第１端部とは反対側の、前記第２基板及び前記ベース基板を含まない第２端部よりも厚くなっており、
前記スルーホールは、前記第１端部において、前記第１基板の少なくとも一部と前記ベース基板の全部と前記第２基板の少なくとも一部とを貫通し、
前記ベース基板の前記長さが前記第２基板の前記長さよりも短いことにより、前記ベース基板の前記他端面には溝部が形成され、
前記溝部には、気体、液体及び固体の少なくともいずれか一つが充填されている、
配線基板。
前記第２端部に、電子部品が実装される、
ことを特徴とする請求項１記載の配線基板。
前記第１基板の前記ベース基板側の面には、前記溝部近傍に位置する導体パターンが設けられている、
ことを特徴とする請求項１又は２記載の配線基板。
前記第１基板の前記ベース基板側の面には、前記溝部近傍に位置する開口が形成されており、
前記開口には、気体、液体及び固体の少なくともいずれか一つが充填されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の配線基板。
前記ベース基板は、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成され、
前記第１基板は、無機フィラー配合樹脂と可撓性樹脂の少なくともいずれか一つを含んで構成され、
前記第２基板は、無機フィラー配合樹脂と可撓性樹脂の少なくともいずれか一つを含んで構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の配線基板。
前記無機繊維はガラスクロスを含有することを特徴とする請求項５記載の配線基板。
前記無機フィラーは、シリカフィラーとガラスフィラーの少なくともいずれか一つを含有することを特徴とする請求項５又は６記載の配線基板。
前記ベース基板は、無機フィラー配合樹脂を含んで構成され、
前記第１基板と前記第２基板の少なくともいずれか一つは、無機繊維に樹脂を含浸した基材を含んで構成される、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の配線基板。
前記無機繊維はガラスクロスを含有することを特徴とする請求項８記載の配線基板。
前記無機フィラーは、シリカフィラーとガラスフィラーの少なくともいずれか一つを含有することを特徴とする請求項８又は９記載の配線基板。
前記ヴィアの内面にはメッキで形成された導体層が形成され、
前記ヴィアは、金属で充填されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項記載の配線基板。
前記ヴィアの内面にはメッキで形成された導体層が形成され、
前記ヴィアは、樹脂で充填されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項記載の配線基板。
前記第１基板は、下層絶縁層と上層絶縁層とを有して構成され、
前記第２基板は、下層絶縁層と上層絶縁層とを有して構成されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項記載の配線基板。
前記上層絶縁層上に導体パターンが形成され、
前記下層絶縁層上に導体パターンが形成され、
前記上層絶縁層上の導体パターンと、前記下層絶縁層上の導体パターンと、がヴィアによって接続されていることを特徴とする請求項１３記載の配線基板。
前記スルーホールは、前記第１端部において、前記第１基板、前記ベース基板、及び前記第２基板の全体を貫通する、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項記載の配線基板。
前記第１基板上に導体パターンが形成され、
前記第２基板上に導体パターンが形成され、
前記第１基板上の導体パターンと、前記第２基板上の導体パターンと、が前記スルーホールによって接続されていることを特徴とする請求項１５記載の配線基板。
前記スルーホールに代えてＩＶＨ（Interstitial Via Hole）を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項記載の配線基板。