JP6735793B2 - 複合基板及びリジッド基板 - Google Patents

Description

本発明は、リジッド基板とフレキシブル基板が接合された複合基板に関する。

各種電子機器において、可撓性を有しないリジッド基板と、可撓性を有するフレキシブル基板を接合した複合基板が多く利用されている。リジッド基板とフレキシブル基板の接合態様については、各種のものが開発されている。

例えば、特許文献１には、リジッド基板にフレキシブル基板を積層したリジッドフレキシブルプリント回路が開示されている。ベース基板にキャビティを設けることによってベース基板を部分的に除去し、ベース基板の残余物による汚染を防止することが可能とされている。

また、特許文献２には、フレキシブル基板がリジッド基板によって挟まれている複合配線基板が開示されている。リジッド基板にダミーのビアを設けることによって、フレキシブル基板に均等な圧力をかけ、フレキシブル基板の歪みを防止することが可能とされている。

特開２０１２−１３４４９０号公報 特開２００５−０１１８５９号公報

しかしながら、特許文献１や２に記載のような複合基板では、フレキシブル基板とリジッド基板が積重されているため、複合基板の薄型化が困難であるという問題がある。近年の電子機器の小型化により、複合基板の薄型化が求められている。また、一般的に複合基板は、リジッド基板とフレキシブル基板の接合後に個片化されるが、その際にリジッド基板の一部が無駄となり、製造コストを低減することが困難であった。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、薄型化に適し、かつ生産性に優れた構造を有する複合基板及びリジッド基板を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る複合基板は、リジッド基板と、フレキシブル基板とを具備する。
上記リジッド基板は、コア層と、絶縁層と、配線層とが積層され、第１の厚みを有し、少なくとも一辺にキャビティが設けられ、第１の接続端子が上記キャビティから露出する。
上記フレキシブル基板は、上記キャビティに接合され、上記第１の接続端子に電気的に接続される第２の接続端子を備え、上記第１の厚みより小さく、上記キャビティの深さより小さい第２の厚みを有する。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るリジッド基板は、第１の面とその反対側の第２の面を有するコア層と、第１の絶縁層及び第１の配線層から構成され上記第１の面に積層された第１の層内配線層と、第２の絶縁層及び第２の配線層から構成され上記第２の面に積層された第２の層内配線層とを具備し、上記第１の層内配線層及び上記コア層が除去されてキャビティが形成されている。

本発明の第１の実施形態に係る複合基板の斜視図である。 同複合基板の分解斜視図である。 同複合基板を構成するリジッド基板の斜視図である。 同複合基板を構成するリジッド基板の斜視図である。 同複合基板を構成するリジッド基板の平面図である。 同複合基板を構成するリジッド基板の平面図である。 同複合基板を構成するリジッド基板の断面図である。 同複合基板を構成するリジッド基板の斜視図である。 同複合基板を構成するリジッド基板の平面図である。 同複合基板を構成するリジッド基板の断面図である。 同複合基板を構成するフレキシブル基板の斜視図である。 同複合基板を構成するフレキシブル基板の断面図である。 同複合基板の断面図である。 同複合基板の厚みの関係を示す模式図である。 比較例に係る複合基板の断面図である。 比較例に係る複合基板の断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る複合基板であって、表層部品が実装された複合基板の断面図である。 同複合基板の製造プロセスを示す模式図である。 同複合基板の製造プロセスを示す模式図である。 同複合基板の製造プロセスを示す模式図である。 同複合基板の製造プロセスを示す模式図である。 同複合基板の製造プロセスを示す模式図である。 同複合基板の製造プロセスを示す模式図である。 同複合基板の製造プロセスを示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る複合基板を構成するリジッド基板の断面図である。 同複合基板を構成するフレキシブル基板の断面図である。 同複合基板の断面図である。 同複合基板の製造プロセスを示す模式図である。 同複合基板の製造プロセスを示す模式図である。 本発明の変形例に係る複合基板の断面図である。 本発明の変形例に係る複合基板の断面図である。

本発明の一実施形態に係る複合基板は、リジッド基板と、フレキシブル基板とを具備する。
上記リジッド基板は、コア層と、絶縁層と、配線層とが積層され、第１の厚みを有し、少なくとも一辺にキャビティが設けられ、第１の接続端子が上記キャビティから露出する。
上記フレキシブル基板は、上記キャビティに接合され、上記第１の接続端子に電気的に接続される第２の接続端子を備え、上記第１の厚みより小さく、上記キャビティの深さより小さい第２の厚みを有する。

この構成によれば、リジッド基板に接合されたフレキシブル基板は、リジッド基板に設けられたキャビティ内に収容され、キャビティから突出しない。このため、複合基板の最大の厚みはリジッド基板の厚みに留まり、フレキシブル基板の接合による複合基板の厚みの増加を防止するこが可能となる。

上記第１の接続端子は、上記配線層によって形成されていてもよい。

この構成によれば、配線層を接続端子として利用することが可能であり、別途接続端子を設ける必要がないため、製造プロセスの工程数削減が可能となる。

上記コア層は金属からなり、
上記第１の接続端子は、上記コア層によって形成されていてもよい。

この構成によれば、コア層を接続端子として利用することが可能であり、別途接続端子を設ける必要がないため、製造プロセスの工程数削減が可能となる。

上記第１の接続端子は、上記配線層と、上記配線層上に積層された導電層によって形成されていてもよい。

この構成によれば、接続端子を周囲の絶縁層と同一面とし、あるいは周囲の絶縁層から突出させることが可能となる。これにより、後述するＮＣＰやＮＣＦを利用して、リジッド基板とフレキシブル基板を接合することが可能となる。

上記複合基板は、上記リジッド基板と上記フレキシブル基板の間に配置され、上記第１の接続端子と上記第２の接続端子を電気的に接続する接合層であって、導電性部材からなる接合層をさらに具備してもよい。

この構成によれば、接合層によってリジッド基板とフレキシブル基板を接合し、かつリジッド基板とフレキシブル基板を電気的に接続することが可能となる。

上記導電性部材は、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）又はＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）であってもよい。

ＡＣＰ及びＡＣＦは、絶縁性材料中に導電性粒子が含有されており、加熱、押圧されると、絶縁性材料が押し出され、残留した導電性粒子によって電気的接続がなされる。このため、第１の接続端子と第２の接続端子が離間していても、第１の接続端子と第２の接続端子の間にＡＣＰ又はＡＣＦからなる接合層を配置することにより、両端子の電気的接続が可能となる。

上記導電性部材は、ＮＣＰ（Non-anisotropic Conductive Paste）又はＮＣＦ（Non-anisotropic Conductive Film）であってもよい。

ＮＣＰ及びＮＣＦは、絶縁性材料中に導電性粒子が含有されておらず、接合対象の二端子を接触させた状態で固定することにより、両端氏を電気的に接続する。上記構成によれば、第１の接続端子の厚みを増加させる導電層が形成されており、第１の接続端子と第２の接続端子を物理的に接触させることが可能となるため、接合層としてＮＣＰ又はＮＣＦ
の利用が可能となる。

上記リジッド基板は、第１の面とその反対側の第２の面を有するコア層と、第１の絶縁層及び第１の配線層から構成され上記第１の面に積層された第１の層内配線層と、第２の絶縁層及び第２の配線層から構成され上記第２の面に積層された第２の層内配線層とを備え、上記キャビティは上記第１の絶縁層及び上記コア層が除去されて形成されていてもよい。

本発明の一実施形態に係るリジッド基板は、第１の面とその反対側の第２の面を有するコア層と、第１の絶縁層及び第１の配線層から構成され上記第１の面に積層された第１の層内配線層と、第２の絶縁層及び第２の配線層から構成され上記第２の面に積層された第２の層内配線層とを具備し、上記第１の絶縁層及び上記コア層が除去されてキャビティが形成されている。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る複合基板について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る複合基板１００の斜視図であり、図２は複合基板１００の分解斜視図である。図１及び図２に示すように、複合基板１００は、リジッド基板２００とフレキシブル基板３００が接合されて構成されている。

[リジッド基板について]
リジッド基板２００は、可撓性を有しない基板であり、後述する表層部品（ＩＣ等）が実装される基板である。以下、リジッド基板２００のうち、フレキシブル基板３００が接合される側の面を下面とし、その反対側の面を上面とする。図３はリジッド基板２００を下面側からみた斜視図であり、図４はリジッド基板２００を上面側からみた斜視図である。また、図５はリジッド基板２００の下面を示す平面図であり、図６はリジッド基板２００の上面を示す平面図である。図７は、リジッド基板２００の断面図であり、図３乃至図６における線Ａの断面図である。

リジッド基板２００のサイズは特に限定されないが、例えば長辺１６ｍｍ、短辺１０ｍｍであるものとすることができる。その形状も矩形に限られず、リジッド基板２００に実装される部品のレイアウト等に応じて適宜変更することが可能である。

図３及び図７に示すように、リジッド基板２００には、キャビティ２０１が形成されている。キャビティ２０１は、リジッド基板２００の少なくとも一辺に形成され、リジッド基板２００が段状に窪んでいる部分である。キャビティ２０１の形成方法については後述する。キャビティ２０１のサイズは特に限定されないが、例えばキャビティ幅（長辺）８．２４ｍｍとすることができる。

図３に示すように、キャビティ２０１の両側部には、側壁２０２が設けられている。側壁２０２はリジッド基板２００のキャビティ２０１が形成された一辺において、キャビティ２０１が設けられていない部分である。側壁２０２は必ずしも設けられなくてもよいが、側壁２０２によってリジッド基板２００の強度を維持することが可能となる。

図３及び図５に示すように、キャビティ２０１内には、接続端子２０３が形成されている。接続端子２０３は、キャビティ２０１の面に形成されているものとすることができる。接続端子２０３は絶縁体に隔てられた複数の端子を含むものとすることができ、接続端子２０３のサイズは例えば端子長０．７ｍｍ、端子幅０．１ｍｍ、端子間隔０．１ｍｍとすることができる。

接続端子２０３の形状や数は限定されない。図８及び図９は接続端子２０３の別の形状を示す斜視図及び断面図である。これらの図に示すように接続端子２０３は、複数列で配列されてもよい。この場合の接続端子２０３のサイズは、例えば端子長０．４ｍｍ、端子幅０．１ｍｍ、端子間隔０．１ｍｍとすることができる。

図５及び図６に示すように、リジッド基板２００の上面及び下面には、接続パッド２０４が設けられている。接続パッド２０４は、リジッド基板２００の上面及び下面に実装される表層部品（後述）を電気的に接続するための部分である。接続パッド２０４の配置や数は特に限定されず、表層部品のレイアウトに応じて設けられる。なお、接続パッド２０４は、リジッド基板２００の上面と下面のいずれかにのみ設けられてもよい。

図１０は、図７の拡大図であり、リジッド基板２００におけるキャビティ２０１の近傍を示す図である。同図に示すように、リジッド基板２００は、コア層２０５、第１層内配線層２０６、第２層内配線層２０７、第１ソルダーレジスト層２０８及び第２ソルダーレジスト層２０９が積層されて構成されているものとすることができる。

コア層２０５は、銅や銅合金等の金属材料からなり、リジッド基板２００の積層構造を支持する。リジッド基板２００は、コア層２０５に対して加工、成膜等を施すことにより形成されるものとすることができる。また、コア層２０５は、リジッド基板２００のグランドとして機能するものとすることができる。なお、コア層２０５にはスルーホール２０５ａが設けられているものとすることができる。

コア層２０５のキャビティ２０１側端部には、絶縁性材料からなる絶縁部２１０が設けられている。また、絶縁部２１０は、スルーホール２０５ａの周囲に形成されるものとすることができる。当該絶縁性材料は、エポキシ樹脂、ポリイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂等を利用することができる。また、これらの樹脂に二酸化ケイ素等からなる補強フィラーを含有させたものを利用してもよい。

第１層内配線層２０６は、コア層２０５の下面側に積層されており、配線層２１１と絶縁層２１２が積層されて構成されている。配線層２１１は、銅等の導電性材料からなり、部分的に絶縁層２１２によって隔てられている。配線層２１１の一部は第１ソルダーレジスト層２０８から露出して接続パッド２０４を構成する。配線層２１１は、接続パッド２０４に接合される表層部品の信号線として機能し、あるいは表層部品とグランド（コア層２０５）の接続線として機能する。

接続パッド２０４を構成する配線層２１１の表面には、めっき層Ｍが形成されているものとすることができる。めっき層ＭはＡｕ又はＣｕからなるものとすることができる。めっき層Ｍの厚さは例えば０．０５μｍ以上１μｍ以下とすることができる。配線層２１１は、図１０に示すように、複数層が形成されてもよく一層が形成されてもよい。また、配線層２１１は、同図に示すように層間で電気的に接続されるものとすることができる。

絶縁層２１２は、絶縁性材料からなる。当該絶縁性材料は、エポキシ樹脂、ポリイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂等を利用することができる。また、これらの樹脂に二酸化ケイ素等からなる補強フィラーを含有させたものを利用してもよい。絶縁層２１２と絶縁部２１０の絶縁性材料は同一であってもよく、異なってもよい。

第２層内配線層２０７は、コア層２０５の上面側に積層されており、第１層内配線層２０６と同様に、配線層２１１と絶縁層２１２が積層されて構成されている。配線層２１１の一部は第２ソルダーレジスト層２０９から露出して接続パッド２０４を構成する。配線層２１１は、接続パッド２０４に接合される表層部品の信号線として機能し、あるいは表層部品とグランド（コア層２０５）の接続線として機能する。

第２層内配線層２０７は、コア層２０５及び第１層内配線層２０６から突出して形成されており、キャビティ２０１の面を構成している。第２層内配線層２０７における配線層２１１の一部は、当該面に露出しており、上述した接続端子２０３を構成する。接続端子２０３を構成する配線層２１１の表面には、めっき層Ｍが形成されているものとすることができる。めっき層Ｍの材料は、後述するリジッド基板２００とフレキシブル基板３００の接合方法に応じて選択することが可能であり、例えばＡｕ又はＣｕであるものとすることができる。

第１層内配線層２０６と第２層内配線層２０７の配線層２１１は互いに接続されるものとすることも可能である。図１０に示すように、スルーホール２０５ａ内にスルーホール配線２１１ａが設けられることにより、第１層内配線層２０６と第２層内配線層２０７の配線層２１１はスルーホール配線２１１ａを介して互いに電気的に接続されるものとすることができる。

第１ソルダーレジスト層２０８は、絶縁性材料からなり、第１層内配線層２０６に積層されている。絶縁性材料は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂等を利用することができる。また、これらの樹脂に二酸化ケイ素等からなる補強フィラーを含有させたものを利用してもよい。第１ソルダーレジスト層２０８の厚さは例えば５μｍ以上７０μｍ以下とすることができる。第１ソルダーレジスト層２０８には、部分的に開口が設けられ、当該開口から露出する配線層２１１が接続パッド２０４を構成する。第１ソルダーレジスト層２０８は、接続パッド２０４に表層部品が実装される際、表層部品を接続パッド２０４に接合するためのはんだに対するソルダーレジストとして機能する。

第２ソルダーレジスト層２０９は、絶縁性材料からなり、第２層内配線層２０７に積層されている。絶縁性材料は、第１ソルダーレジスト層２０８と同様の材料を利用することができる。第２ソルダーレジスト層２０９の厚さは例えば５μｍ以上７０μｍ以下とすることができる。第２ソルダーレジスト層２０９には、部分的に開口が設けられ、当該開口から露出する配線層２１１が接続パッド２０４を構成する。第２ソルダーレジスト層２０９は、接続パッド２０４に表層部品が実装される際、表層部品を接続パッド２０４に接合するためのハンダに対するソルダーレジストとして機能する。

リジッド基板２００は以上のような構成を有する。リジッド基板２００の厚みについては後述する。

[フレキシブル基板について]
フレキシブル基板３００は、可撓性を有する基板であり、配線等が内蔵され、リジッド基板２００と他の電子部品（ディスプレイ等）を電気的に接続する基板である。図１１は、フレキシブル基板３００の一部を示す斜視図であり、リジッド基板２００と接合される側の面を示す。

フレキシブル基板３００のサイズは特に限定されないが、図２に示すようにフレキシブル基板３００の幅がキャビティ２０１に収まる幅とすることができる。図１１に示すように、フレキシブル基板３００には接続端子３０１が設けられている。接続端子３０１は、フレキシブル基板３００がリジッド基板２００に接合されると、リジッド基板２００の接続端子２０３に電気的に接続されるため、接続端子２０３の形状、数に応じて配置される。

図１２は、フレキシブル基板３００の断面図であり、図１１におけるＢ−Ｂ線の断面図である。同図に示すように、フレキシブル基板３００は、基材３０２、配線層３０３、カバーレイ３０４及び接着材層３０５から構成されている。

基材３０２は、フレキシブル基板３００の基材であり、ポリイミド等の絶縁性材料からなる。基材３０２は可撓性を有する程度の厚みを有するものとすることができる。基材３０２にはスルーホール３０２ａが設けられているものとすることができる。

配線層３０３は、銅等の導電性材料からなり、接着材層３０５を介して基材３０２に積層されている。配線層３０３の一部は、カバーレイ３０４から露出しており、接続端子３０１を構成する。配線層３０３の表面には、めっき層（図示略）が形成されてもよい。めっき層の材料は、後述するリジッド基板２００とフレキシブル基板３００の接合方法に応じて選択することが可能であり、例えばＡｕであるものとすることができる。配線層３０３は、スルーホール３０２ａを介して電気的に接続されているものとすることができる。

カバーレイ３０４は、絶縁性材料からなり、配線層３０３を被覆する。カバーレイ３０４は、接着材層３０５を介して配線層３０３に積層されている。

接着材層３０５は、接着材が硬化した層であり、基材３０２と配線層３０３の間及び配線層３０３とカバーレイ３０４の間を接着する。

フレキシブル基板３００は以上のような構成を有する。フレキシブル基板３００の厚みについては後述する。

[リジッド基板とフレキシブル基板の接合について]
上述のように、リジッド基板２００とフレキシブル基板３００が接合され、複合基板１００を構成する。図１３は、複合基板１００の拡大断面図である。

同図に示すように、フレキシブル基板３００とリジッド基板２００は、接合層４００によって接合されている。接合層４００は、リジッド基板２００とフレキシブル基板３００を固定し、かつリジッド基板２００の接続端子２０３とフレキシブル基板３００の接続端子３０１を電気的に接続する。

具体的には、接合層４００は、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste：異方性導電ペースト）からなるものとすることができる。ＡＣＰは、絶縁性樹脂の中に、導電性粒子が分散しているペーストであり、ＡＣＰが接続端子２０３とフレキシブル基板３００によって押圧されると、接続端子２０３と接続端子３０１間の樹脂が端子間から押し出され、導電性粒子が残留する。この状態でさらに、リジッド基板２００とフレキシブル基板３００を互いに押圧すると、導電性粒子がつぶれ、両端子間が電気的に接続される。押し出された樹脂は隣接する端子との間に充填され、隣接する端子間を絶縁する。

また、接合層４００は、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電フィルム）からなるものであってもよい。ＡＣＦはＡＣＰがフィルム状になったものであり、ＡＣＰと同様に接続端子２０３と接続端子３０１を電気的に接続する。

接合層４００がＡＣＰ又はＡＣＦである場合、接続される端子は共にＡｕ表面を有している必要がある。このため、接続端子２０３のめっき層ＭはＡｕであるものとすることができる。また、接続端子３０１にもＡｕめっきが施されているものとすることができる。ただし、ＡｕのかわりにＣｕを接続端子２０３にめっきが施されてもよい。

以上のように、リジッド基板２００とフレキシブル基板３００は、接合層４００によって接合され、複合基板１００を構成する。

[リジッド基板とフレキシブル基板の厚みについて]
リジッド基板２００とフレキシブル基板３００の厚みについて説明する。図１４は、リジッド基板２００とフレキシブル基板３００の模式的な断面図である。同図に示すように、リジッド基板２００の厚みを第１の厚みＤ１とし、フレキシブル基板３００の厚みを第２の厚みＤ２とする。また、キャビティ２０１の深さをキャビティ深さＤ３とする。

ここで、第２の厚みＤ２は第１の厚みＤ１より小さく、かつ第２の厚みＤ２はキャビティ深さＤ３より小さい厚みである。これにより、フレキシブル基板３００はキャビティ２０１から突出することなく、複合基板１００の最大の厚みはリジッド基板２００の厚みに留まる。

図１５及び図１６は、比較例に係る複合基板の構造を示す断面図である。図１５に示す複合基板５００及び図１６に示す複合基板６００は、リジッド基板５１０とフレキシブル基板５２０が接合層５３０によって接合されて構成されている。リジッド基板５１０は、接続端子５１１、接続パッド５１２、コア層５１３、配線層５１４、絶縁層５１５及びソルダーレジスト層５１６から構成されている。フレキシブル基板５２０は、接続端子５２１、基材５２２、配線層５２３、カバーレイ５２４及び接着材層５２５から構成されている。

図１５及び図１６に示す構造はいずれも、リジッド基板５１０とフレキシブル基板５２０の接合によって、両基板の厚みの合計が複合基板の最大の厚みとなっている。これに対し、本実施形態に係る複合基板１００においては、上述のように最大の厚みがリジッド基板２００の厚みであり、リジッド基板２００とフレキシブル基板３００を接合することによる複合基板１００の厚みの増加は発生しない。即ち、複合基板１００は、図１５や図１６に示す構造を有する複合基板に比較してその厚みを低減することが可能である。

[表層部品の実装について]
複合基板１００には、表層部品が実装される。図１７は、表層部品９００が実装された複合基板１００を示す断面図である。同図に示すように表層部品９００は、はんだHによって接続パッド２０４に接合され、接続パッド２０４に電気的に接続されている。第１ソルダーレジスト層２０８及び第２ソルダーレジスト層２０９は、溶融したはんだHの接続パッド２０４からの流出を防止する。

[複合基板の製造方法について]
複合基板１００の製造方法について説明する。図１８〜図２５は、複合基板１００の製造プロセスを示す模式図である。

図１８（ａ）に示すようにコア層２０５を準備し、図１８（ｂ）に示すようにコア層２０５に貫通孔２０５ｂを形成する。貫通孔２０５ｂは、コア層２０５の貫通孔２０５ｂとする領域以外の領域をエッチングマスクで被覆し、エッチングすることにより形成することが可能である。

続いて、図１８（ｃ）に示すように、貫通孔２０５ｂ内に絶縁性材料からなる絶縁部２１０を形成する。まず、コア層２０５の一面に仮固定フィルム２２１を貼付する。続いて、絶縁性材料の硬化前剤（プリプレグ）を貫通孔２０５ｂに充填し、加熱によって硬化前剤を硬化させることにより絶縁部２１０を形成することができる。絶縁性材料は、エポキシ樹脂、ポリイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂等を利用することができる。また、これらの樹脂に二酸化ケイ素等からなる補強フィラーを含有させたものを利用してもよい。絶縁部２１０の厚さは例えば３０μｍ〜２００μｍ程度とすることができる。

続いて、図１９（ａ）に示すように、仮固定フィルム２２１を除去する。

続いて、図１９（ｂ）に示すように、コア層２０５の上面と下面に絶縁性材料からなる絶縁層２１２を形成する。絶縁性材料は、エポキシ樹脂、ポリイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂等を利用することができる。また、これらの樹脂に二酸化ケイ素等からなる補強フィラーを含有させたものを利用してもよい。なお、絶縁性材料は、絶縁部２１０の絶縁性材料と同じものであってもよく、異なってもよい。絶縁層２１２の厚さは例えば１０μｍ〜３０μｍ程度とすることができる。絶縁層２１２は、絶縁性材料の硬化前剤(プリプレグ）からなるシートをコア層２０５の上下両面に貼付し、加熱処理によって硬化させることにより形成することが可能である。

続いて、図１９（ｃ）に示すように、コア層２０５の上面と下面に配線層２１１を形成する。配線層２１１は、銅や銅合金等の導電性材料からなるものとすることができる。具体的には、配線層２１１は、レーザー加工等により絶縁層２１２を穿孔した上でコア層２０５を基材として電解めっきを行い、そのめっき層をパターニングして形成することができる。パターニングは、エッチングにより行うことができ、例えば銅や銅合金に対するエッチャント（塩化第二鉄等）を用いたフォトエッチングにより行うことができる。このようなエッチャントは絶縁層２１２に反応しないため、フォトエッチングの際に絶縁層２１２に変質や粗面化等は生じない。配線層２１１のうち、コア層２０５に接続したものはグランド配線として機能し、コア層２０５に接続していないものは信号線として機能する。

続いて、図２０（ａ）に示すように、配線層２１１上にさらに絶縁層２１２を形成する。絶縁層２１２は上述のように、絶縁性材料からなるシートを貼付し、加熱することによって形成することが可能である。さらに、同図に示すように、絶縁層２１２上に配線層２１１を形成する。配線層２１１は、絶縁層２１２を穿孔した上で電解めっきを行い、そのめっき層をパターニングして形成することができる。以下、同様にして、配線層２１１と絶縁層２１２を交互に積層し、配線層２１１と絶縁層２１２を任意の層数とする。配線層２１１のうち、最も表層側に積層されたものは接続パッド２０４を構成する。

続いて、図２０（ｂ）に示すように、絶縁層２１２及び接続パッド２０４上に第１ソルダーレジスト層２０８及び第２ソルダーレジスト層２０９を形成する。第１ソルダーレジスト層２０８及び第２ソルダーレジスト層２０９は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂等を利用することができる。また、これらの樹脂に二酸化ケイ素等からなる補強フィラーを含有させたものを利用してもよい。

第１ソルダーレジスト層２０８及び第２ソルダーレジスト層２０９の厚さは例えば５μｍ以上７０μｍ以下とすることができる。第１ソルダーレジスト層２０８及び第２ソルダーレジスト層２０９は、絶縁層２１２及び接続パッド２０４上に材料を積層し、接続パッド２０４上に開口が生じるようにパターングすることによって形成することが可能である。材料の積層は例えば真空ラミネート加工によってすることができ、パターニングは例えばフォトエッチングによって行うことができる。

続いて、図２１（ａ）に示すように、第１ソルダーレジスト層２０８及び第２ソルダーレジスト層２０９上に保護レジスト層２２２を形成する。保護レジスト層２２２は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂等からなるものとすることができる。また、これらの樹脂に二酸化ケイ素等からなる補強フィラーを含有させたものを利用してもよい。保護レジスト層２２２の厚さは例えば５μｍ以上７５μｍ以下とすることができる。

保護レジスト層２２２は、第１ソルダーレジスト層２０８及び第２ソルダーレジスト層２０９上に材料を積層し、パターングすることによって形成することが可能である。材料の積層は例えば真空ラミネート加工によってすることができ、パターニングは例えばフォトエッチングによって行うことができる。

続いて、図２１（ｂ）に示すように、絶縁層２１２を部分的に除去し、コア層２０５を露出させる。絶縁層２１２は、ルーター（切削工具）による切削加工によって除去することができる。同図に示すように、コア層２０５の表層部まで切削される程度の深さで、絶縁層２１２を切削することが好適である。

続いて、図２２（ａ）に示すように、キャビティ２０１を形成する。キャビティ２０１は、エッチングによりコア層２０５を除去することにより形成することができる。塩化第２鉄等のエッチャントは絶縁部２１０、絶縁層２１２及び保護レジスト層２２２とは反応しない。また、接続パッド２０４は、保護レジスト層２２２によってエッチャントから保護されている。これにより、絶縁部２１０の間のコア層２０５のみを除去することが可能である。

続いて、図２２（ｂ）に示すように、保護レジスト層２２２を除去する。保護レジスト層２２２は、レジスト剥離液を用いて除去することができる。レジスト剥離液は例えば、水酸化ナトリウムやアミン系溶液を用いることができる。

続いて、図２３（ａ）に示すように、キャビティ２０１の底面にあたる絶縁層２１２を除去し、その下層に位置する配線層２１１を露出させる。絶縁層２１２は、絶縁層２１２にレーザーを照射することによって除去することが可能である。絶縁層２１２から露出した配線層２１１は接続端子２０３を構成する。

続いて、図２３（ｂ）に示すように、接続パッド２０４及び接続端子２０３を構成する配線層２１１の表面にめっき層Ｍを形成する。めっき層Ｍは、Ａｕからなるものとすることができる。

続いて、図２４（ａ）に示すように、絶縁部２１０と接続端子２０３の間で、絶縁層２１２及び第２ソルダーレジスト層２０９を切断する。この切断は、ダイサーによってすることが可能である。これにより、図１０に示すリジッド基板２００が形成される。

続いて、図２４（ｂ）に示すように、接続端子２０３及びその周囲の絶縁層２１２上に接合層４００を配置する。接合層４００は、ＡＣＰをディスペンサーによって塗布し、又はＡＣＦを載置することによって配置することができる。

続いて、フレキシブル基板３００を接合層４００上に配置し、加熱することによりリジッド基板２００とフレキシブル基板３００を接合し、接続端子２０３と接続端子３０１を電気的に接続する。これにより、図１３に示す複合基板１００が形成される。

複合基板１００は以上のようにして製造することが可能である。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る複合基板について説明する。なお、本実施形態において第１の実施形態と同様の構成については第１の実施形態と同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施形態に係る複合基板は、第１の実施形態と同様にリジッド基板とフレキシブル基板が接合されて構成されている。

［複合基板について］
図２５は、本実施形態に係るリジッド基板７００の拡大断面図である。リジッド基板７００は、第１の実施形態に係るリジッド基板２００と同様に、可撓性を有しない基板であり、表層部品が実装される基板である。リジッド基板７００には、キャビティ２０１が形成されており、キャビティ２０１の形状や深さは第１の実施形態と同様である。

リジッド基板７００は、第１の実施形態と同様にコア層２０５、第１層内配線層２０６、第２層内配線層２０７、第１ソルダーレジスト層２０８及び第２ソルダーレジスト層２０９が積層されて構成されている。第１層内配線層２０６及び第２層内配線層２０７は、配線層２１１及び絶縁層２１２が積層されて構成されている。また、配線層２１１の一部によって接続パッド２０４が構成されている。

リジッド基板７００は、接続端子７０１を有する。接続端子７０１は、配線層２１１と、配線層２１１上に積層された導電層７０２によって構成されている。導電層７０２は、導電性材料からなり、例えばＮｉめっきであるものとすることができる。また、導電層７０２は、Ｎｉめっきの他にも金属や導電性樹脂からなるものとすることができる。導電層７０２の厚さは、例えば３μｍ以上３０μｍ以下とすることができる。

導電層７０２の表面には、めっき層Ｍが形成されているものとすることができる。めっき層Ｍの材料は、後述するリジッド基板２００とフレキシブル基板３００の接合方法に応じて選択することが可能であり、例えばＡｕ又はＣｕであるものとすることができる。導電層７０２の厚みは、導電層７０２とめっき層Ｍの合計の厚みが、絶縁層２１２と同一面となるか、又はめっき層Ｍが絶縁層２１２から数μｍ突出する厚みが好適である。

リジッド基板７００は以上のような構成を有する。リジッド基板７００の形状や厚みは、第１の実施形態に係るリジッド基板２００と同様である。即ち、リジッド基板７００は第１の厚みＤ１を有し、キャビティ２０１は深さＤ３を有する（図１４参照）。

［フレキシブル基板について］
図２６は、本実施形態に係るフレキシブル基板８００の拡大断面図である。フレキシブル基板８００は、可撓性を有する基板であり、配線等が内蔵され、リジッド基板２００と他の電子部品（ディスプレイ等）を電気的に接続する基板である。

フレキシブル基板８００は、第１の実施形態に係るフレキシブル基板３００と同様に、基材３０２、配線層３０３、カバーレイ３０４及び接着材層３０５が積層されて構成されている。フレキシブル基板８００においては、配線層３０３の一部が接着材層３０５から突出し、接続端子３０１を構成している。

フレキシブル基板８００は以上のような構成を有する。フレキシブル基板８００の形状や厚みは、第１の実施形態に係るフレキシブル基板３００と同様である。即ち、フレキシブル基板３００は第２の厚みＤ２を有する（図１４参照）。

[リジッド基板とフレキシブル基板の接合について]
上述のように、フレキシブル基板８００はリジッド基板７００に接合され、複合基板１１００を構成する。図２７は、複合基板１１００の拡大断面図である。

同図に示すように、フレキシブル基板８００とリジッド基板７００は、接合層１２００によって接合されている。接合層１２００は、リジッド基板７００とフレキシブル基板８００を固定し、かつリジッド基板７００の接続端子７０１とフレキシブル基板８００の接続端子３０１を電気的に接続する。

接合層１２００は、ＮＣＰ（Non-anisotropic Conductive Paste：非異方性導電ペースト）からなるものとすることができる。ＮＣＰは絶縁性樹脂からなり、フレキシブル基板８００とリジッド基板７００を固定することにより、接続端子７０１と接続端子３０１とを接触させ、両者を電気的に接続する。リジッド基板７００においては接続端子７０１において導電層７０２が積層されているため、接続端子７０１が接続端子３０１と物理的に接触する。このため、接合層１２００としてＮＣＰを利用することが可能である。

また、接合層１２００は、ＮＣＦ（Non-anisotropic Conductive Film：非異方性導電フィルム）からなるものであってもよい。ＮＣＦはＮＣＰがフィルム状になったものであり、ＮＣＰと同様に接続端子７０１と接続端子３０１を電気的に接続する。

なお、接合層１２００としてＡＣＰ又はＡＣＦを利用することも可能である。この場合、ＡＣＰ又はＡＣＦに含まれる導電性粒子が接続端子７０１と接続端子３０１の間に残り、両者を電気的に接続する。

接合層１２００がＮＣＰ又はＮＣＦである場合、電気的に接続される端子は共にＣｕ表面を有している必要がある。このため、接続端子７０１のめっき層ＭはＣｕであるものとすることができる。接続端子３０１は、銅からなるものとすることができるため、めっき層は形成されていなくてもよい。接合層１２００がＡＣＰ又はＡＣＦである場合、接続端子７０１のめっき層ＭはＡｕであるものとすることができ、接続端子３０１の表面にもＡｕめっきが施されているものとすることができる。

以上のように、リジッド基板７００とフレキシブル基板８００は、接合層１２００によって接合され、複合基板１１００を構成する。複合基板１１００の接続パッド２０４には、第１の実施形態と同様に表層部品が実装されるものとすることが可能である。

[複合基板の製造方法について]
複合基板１１００の製造方法について説明する。図２８及び図２９は、複合基板１１００の製造プロセスを示す模式図である。なお、キャビティ２０１の形成後、キャビティ２０１の底面にあたる絶縁層を除去する（図２３（ａ））までの製造プロセスは、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

図２８（ａ）に示すように、露出した配線層２１１上に導電層７０２を形成する。導電層７０２は、配線層２１１上にＮｉめっきを施すことにより形成することができる。また、導電層７０２は、導電性ペーストを配線層２１１上に充填することにより形成してもよく、配線層２１１上に導電性ペーストを充填し、その上にＮｉめっきを施すことにより形成してもよい。さらに、導電層７０２は、配線層２１１上にＣｕめっきを施し、その上にＮｉめっきを施すことによって形成してもよい。

続いて、図２８（ｂ）に示すように、接続パッド２０４及び接続端子７０１を構成する配線層２１１の表面にめっき層Ｍを形成する。めっき層Ｍは、接合層１２００としてＡＣＰ又はＡＣＦを利用する場合、ＡｕもしくはＣｕめっきであるものとすることができ、接合層１２００としてＮＣＰ又はＮＣＦを利用する場合、Ｃｕめっきであるものとすることができる。ただし、接合層１２００としてＮＣＰ又はＮＣＦを利用する場合、接続端子７０１の表面はめっき層Ｍのかわりに半田によりコーティングされていてもよい。

続いて、図２９（ａ）に示すように、絶縁部２１０と接続端子７０１の間で、絶縁層２１２及び第２ソルダーレジスト層２０９を切断する。この切断は、ダイサーによってすることが可能である。これにより、図２５に示すリジッド基板７００が形成される。

続いて、図２９（ｂ）に示すように、接続端子７０１及びその周囲の絶縁層２１２上に接合層１２００を配置する。接合層１２００は、ＡＣＰ又はＮＣＰをディスペンサーによって塗布し、あるいはＡＣＦ又はＮＣＦを載置することによって配置することができる。

続いて、フレキシブル基板８００を接合層１２００上に配置し、加熱することによりリジッド基板７００とフレキシブル基板８００を接合し、接続端子７０１と接続端子３０１を電気的に接続する。これにより、図２７に示す複合基板１１００が形成される。

（変形例）
本発明に係る複合基板の変形例について説明する。図３０は、変形例に係る複合基板１００の断面図である。同図に示すように、接続端子２０３は、配線層２１１ではなく、コア層２０５の一部によって構成されていてもよい。当該複合基板１００は、上述した製造プロセスにおいてコア層２０５を除去し、キャビティ２０１を形成する際、エッチャントではなくルーターによってコア層２０５を掘削し、所定の厚みでコア層２０５を残すことにより製造することが可能である。

また、図３１は別の変形例に係る複合基板１００の断面図である。コア層２０５は、金属材料ではなく、合成樹脂からなるものとすることも可能である。合成樹脂は、例えばガラスエポキシ樹脂を利用することが可能である。当該複合基板１００は、上述した製造プロセスにおいてコア層２０５を除去し、キャビティ２０１を形成する際、エッチャントではなくルーターによってコア層２０５を掘削し、除去することにより製造することが可能である。

１００，１１００…複合基板
２００，７００…リジッド基板
２０１…キャビティ
２０２…側壁
２０３，７０１…接続端子
２０４…接続パッド
２０５…コア層
２０６…第１層内配線層
２０７…第２層内配線層
２０８…第１ソルダーレジスト層
２０９…第２ソルダーレジスト層
２１０…絶縁部
２１１…配線層
２１２…絶縁層
３００，８００…フレキシブル基板
３０１…接続端子
３０２…基材
３０３…配線層
３０４…カバーレイ
３０５…接着材層
４００，１２００…接合層
７０２…導電層
９００…表層部品

Claims (7)

1. 第１の面とその反対側の第２の面を有するコア層と、第１の絶縁層及び第１の配線層から構成され前記第１の面に積層された第１の層内配線層と、第２の絶縁層及び第２の配線層から構成され前記第２の面に積層された第２の層内配線層とを備え、前記第１の層内配線層及び前記コア層が除去されてキャビティが形成され、前記キャビティの底面に前記第２の層内配線層が露出し、前記キャビティの底面に第１の接続端子が設けられたリジッド基板と、
   前記キャビティに挿入され、前記第１の接続端子に電気的に接続される第２の接続端子を備えるフレキシブル基板と、
   を具備し、
   前記コア層は金属材料からなり、前記リジット基板の積層構造を支持し、
   前記コア層の前記キャビティ側の端面は絶縁性材料からなる絶縁部によって被覆され、
   前記リジッド基板は、前記第１の層内配線層と前記コア層によって構成され、前記第２の層内配線層からそれぞれ突出し、前記フレキシブル基板に沿って延伸し、前記キャビティの内壁面を形成する一対の側壁を有し、
   前記一対の側壁の間で前記コア層と前記フレキシブル基板とは重なる
   複合基板。
2. 請求項１に記載の複合基板であって、
   前記第１の接続端子は、前記第２の配線層によって形成されている
   複合基板。
3. 請求項１に記載の複合基板であって、
   前記第１の接続端子は、前記第２の配線層と、前記第２の配線層上に積層された導電層によって形成されている
   複合基板。
4. 請求項２又は３に記載の複合基板であって、
   前記リジッド基板と前記フレキシブル基板の間に配置され、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子を電気的に接続する接合層であって、導電性部材からなる接合層
   をさらに具備する複合基板。
5. 請求項４に記載の複合基板であって、
   前記導電性部材は、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）又はＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）である
   複合基板。
6. 請求項４に記載の複合基板であって、
   前記導電性部材は、ＮＣＰ（Non-anisotropic Conductive Paste）又はＮＣＦ（Non-anisotropic Conductive Film）である
   複合基板。
7. 第１の面とその反対側の第２の面を有するコア層と、第１の絶縁層及び第１の配線層から構成され前記第１の面に積層された第１の層内配線層と、第２の絶縁層及び第２の配線層から構成され前記第２の面に積層された第２の層内配線層とを備え、前記第１の層内配線層及び前記コア層が除去されてキャビティが形成され、前記キャビティの底面に前記第２の層内配線層が露出し、前記キャビティの底面に第１の接続端子が設けられたリジッド基板であって、
   前記コア層は金属材料からなり、前記リジット基板の積層構造を支持し、
   前記コア層の前記キャビティ側の端面は絶縁性材料からなる絶縁部によって被覆され、
   前記キャビティに挿入され、前記第１の接続端子に電気的に接続される第２の接続端子を備えるフレキシブル基板が接続可能であり、
   前記リジッド基板は、前記第１の層内配線層と前記コア層によって構成され、前記第２の層内配線層からそれぞれ突出し、前記フレキシブル基板に沿って延伸し、前記キャビティの内壁面を形成する一対の側壁を有し、
   前記一対の側壁の間で前記コア層と前記フレキシブル基板とは重なる
   リジッド基板。

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