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WO2010007704A1 - フレックスリジッド配線板及び電子デバイス - Google Patents

フレックスリジッド配線板及び電子デバイス Download PDF

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WO2010007704A1
WO2010007704A1 PCT/JP2008/073259 JP2008073259W WO2010007704A1 WO 2010007704 A1 WO2010007704 A1 WO 2010007704A1 JP 2008073259 W JP2008073259 W JP 2008073259W WO 2010007704 A1 WO2010007704 A1 WO 2010007704A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wiring board
rigid
flex
conductor pattern
printed wiring
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/073259
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
克己 匂坂
Original Assignee
イビデン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イビデン株式会社 filed Critical イビデン株式会社
Priority to JP2010520731A priority Critical patent/JPWO2010007704A1/ja
Priority to CN200880130326.9A priority patent/CN102090159B/zh
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    • Y10T29/49126—Assembling bases

Definitions

  • the present invention relates to a bendable flex-rigid wiring board partially composed of a flexible substrate, and an electronic device using the flex-rigid wiring board.
  • an electronic device in which a rigid substrate on which electronic components are mounted is sealed in an arbitrary package (PKG) and mounted on a motherboard by, for example, pin connection or solder connection is known.
  • a plurality of rigid boards 1001 and 1002 mounted on a motherboard 1000 are provided on the surfaces of the rigid boards 1001 and 1002 as a structure for electrically connecting each other.
  • a structure (aerial highway structure) in which a flexible board 1003 is connected by connectors 1004a and 1004b, and the rigid boards 1001 and 1002 and electronic components 1005a and 1005b mounted on the surface thereof are electrically connected to each other through the flexible board 1003. ) Is disclosed.
  • the connectors 1004a, 1002 and the flexible substrate 1003 are connected to each other by the connectors 1004a and 1004b.
  • the connectors 1004a and 1004b There is a possibility that poor contact may occur at the portion 1004b.
  • contact failure may occur due to the connectors 1004a and 1004b receiving an impact and coming off (semi-detached) or completely coming off.
  • the flex-rigid wiring board described in Patent Document 1 leaves room for improvement in terms of reliability, particularly connection reliability.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a flex-rigid wiring board and an electronic device having high reliability, particularly high connection reliability. Another object of the present invention is to provide a flex-rigid wiring board and an electronic device having good electrical characteristics.
  • a flex-rigid wiring board is a flex-rigid wiring board comprising: a flexible printed wiring board having a first conductor pattern; and a rigid printed wiring board having a second conductor pattern, An insulating layer that covers at least a part of the flexible printed wiring board and at least a part of the rigid printed wiring board, exposes at least a part of the flexible printed wiring board, and mounts the flex rigid wiring board on the motherboard.
  • the conductor pattern and the second conductor pattern are formed by a plating film penetrating the insulating layer. It is continued, characterized in that.
  • the flex rigid wiring board may be a partial flex rigid wiring board.
  • the rigid printed wiring board may be arranged in the horizontal direction of the flexible printed wiring board.
  • An electronic device is an electronic device comprising a mother board and a flex-rigid wiring board, wherein the flex-rigid wiring board includes a flexible printed wiring board having a first conductor pattern, A rigid printed wiring board having two conductor patterns, an insulating layer covering at least a part of the flexible printed wiring board and at least a part of the rigid printed wiring board, and exposing at least a part of the flexible printed wiring board;
  • the second conductor pattern is formed on the insulating layer, and the first conductor pattern and the second conductor pattern are connected by a plating film penetrating the insulating layer, At least one flex-rigid wiring board is actually provided on the surface of the motherboard. It is, on the surface of the rigid printed wiring board, at least one of said electronic components are mounted, characterized in that.
  • a plurality of electronic components are mounted on the surface of the rigid printed wiring board, and the plurality of electronic components are electrically connected to each other by a signal line composed of the first conductor pattern and the second conductor pattern.
  • the flex-rigid wiring board has through-holes that electrically connect the conductor patterns on both sides of the substrate to each other, and at least the signal line of the first conductor pattern and the second conductor pattern. May be configured such that the plurality of electronic components are electrically connected to each other through a path that avoids the through hole.
  • the second conductor pattern forms a power line for supplying power from the mother board to the plurality of electronic components, and at least the power line of the second conductor pattern passes through the through-hole, A configuration may be adopted in which power is supplied to the electronic component.
  • the electronic device which concerns on the 3rd viewpoint of this invention is an electronic device provided with a flex-rigid wiring board, Comprising:
  • the said flex-rigid wiring board has a flexible printed wiring board which has a 1st conductor pattern, and a 2nd conductor pattern.
  • the second conductor pattern is formed on the insulating layer, and the first conductor pattern and the second conductor pattern are connected by a plating film penetrating the insulating layer, and the rigid printed wiring board
  • At least one of the electronic components is mounted on the surface of the flex, and the flex
  • the rigid wiring board, the connection terminal for mounting the flex-rigid wiring board to a motherboard is formed, characterized in that.
  • the electronic device which concerns on the 4th viewpoint of this invention is an electronic device provided with a flex-rigid wiring board, Comprising:
  • the said flex-rigid wiring board has a flexible printed wiring board which has a 1st conductor pattern, and a 2nd conductor pattern.
  • the second conductor pattern is formed on the insulating layer, and the first conductor pattern and the second conductor pattern are connected by a plating film penetrating the insulating layer, and the rigid printed wiring board Includes at least one of the electronic components, and the rigid printed wiring board includes On the surface, at least one of said electronic components are mounted, wherein the flex-rigid wiring board, the connection terminal for mounting the flex-rigid wiring board to a motherboard is formed, characterized in that.
  • a flex-rigid wiring board and an electronic device with high reliability, particularly high connection reliability. Further, it is possible to provide a flex-rigid wiring board and an electronic device having good electrical characteristics.
  • FIG. 1A is a side view of a flex-rigid wiring board according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a plan view of a flex-rigid wiring board according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the flexible substrate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a flex-rigid wiring board.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 1A.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an electronic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a process of cutting out a flexible substrate from a wafer common to a plurality of products.
  • FIG. 1B is a plan view of a flex-rigid wiring board according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the flexible substrate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a flex-rigid wiring
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a process of cutting out the first and second insulating layers from a wafer common to a plurality of products.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a process of cutting a separator from a wafer common to a plurality of products.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a process of manufacturing a core of a rigid substrate.
  • FIG. 10A is a diagram for explaining a step of forming the first layer.
  • FIG. 10B is a diagram for explaining a step of forming the first layer.
  • FIG. 10C is a diagram for explaining a step of forming the first layer.
  • FIG. 10D is a diagram for explaining a step of forming the first layer.
  • FIG. 10E is a diagram for explaining a step of forming the first layer.
  • FIG. 10A is a diagram for explaining a step of forming the first layer.
  • FIG. 10B is a diagram for explaining a step of forming the first layer.
  • FIG. 10F is a diagram for explaining a step of forming the first layer.
  • FIG. 11A is a diagram for explaining a step of forming the second layer.
  • FIG. 11B is a diagram for explaining a process of forming the second layer.
  • FIG. 11C is a diagram for explaining a step of forming the second layer.
  • FIG. 11D is a diagram for explaining a step of forming the second layer.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining a process of cutting out the third and fourth upper insulating layers from a wafer common to a plurality of products.
  • FIG. 13A is a diagram for explaining a step of forming the third layer.
  • FIG. 13B is a diagram for explaining a step of forming the third layer.
  • FIG. 13C is a diagram for explaining a step of forming the third layer.
  • FIG. 13D is a diagram for explaining a step of forming the third layer.
  • FIG. 14A is a diagram for explaining a step of forming the fourth layer.
  • FIG. 14B is a diagram for explaining a step of forming the fourth layer.
  • FIG. 14C is a diagram for explaining a step of forming the fourth layer.
  • FIG. 14D is a diagram for explaining a step of forming the fourth layer.
  • FIG. 14E is a diagram for explaining a step of forming the fourth layer.
  • FIG. 15A is a diagram for explaining a process of exposing a part (central part) of the flexible substrate.
  • FIG. 15B is a diagram illustrating a state after the central portion of the flexible substrate is exposed.
  • FIG. 15A is a diagram for explaining a process of exposing a part (central part) of the flexible substrate.
  • FIG. 15B is a diagram illustrating a state after
  • FIG. 15C is a diagram illustrating a state after the remaining copper is removed.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining a modification of the electronic device.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining a modification of the electronic device.
  • FIG. 18 is a diagram for explaining a modification of the electronic device.
  • FIG. 19 is a diagram for explaining a modification of the electronic device.
  • FIG. 20 is a diagram for explaining a modification of the electronic device.
  • FIG. 21A is a diagram illustrating a connection structure between a rigid substrate and a flexible substrate.
  • FIG. 21B is a diagram illustrating a modification of the connection structure between the rigid substrate and the flexible substrate.
  • FIG. 21C is a diagram illustrating a modification of the connection structure between the rigid substrate and the flexible substrate.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining a modification of the flex-rigid wiring board.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing an example of a flex-rigid wiring board having an aerial highway
  • the flex-rigid wiring board 10 is roughly divided into a first rigid board 11 and a second rigid board 12 (both are rigid printed wiring boards) and a flexible board. 13 (flexible printed wiring board), and the first rigid substrate 11 and the second rigid substrate 12 are arranged to face each other with the flexible substrate 13 interposed therebetween. Specifically, the first and second rigid substrates 11 and 12 are arranged in the horizontal direction of the flexible substrate 13.
  • Arbitrary circuit patterns are formed on the first and second rigid substrates 11 and 12, respectively. Further, for example, an electronic component such as a semiconductor chip is connected as necessary.
  • the flexible substrate 13 is formed with a stripe-shaped wiring pattern 13 a for connecting the circuit pattern of the first rigid substrate 11 and the circuit pattern of the second rigid substrate 12. The wiring pattern 13a connects the circuit patterns of the rigid substrates 11 and 12 to each other.
  • the flexible substrate 13 includes a base material 131, conductor layers 132 and 133, insulating layers 134 and 135, shield layers 136 and 137, and cover lays 138 and 139. It has a laminated structure.
  • the substrate 131 is made of an insulating flexible sheet, for example, a polyimide sheet having a thickness of “20 to 50 ⁇ m”, preferably about “30 ⁇ m”.
  • the conductor layers 132 and 133 are made of, for example, a copper pattern having a thickness of about “5 to 15 ⁇ m”, and are formed on the front and back surfaces of the base material 131 to constitute the above-described stripe-shaped wiring pattern 13a (FIG. 1B). .
  • the insulating layers 134 and 135 are made of a polyimide film having a thickness of about “5 to 15 ⁇ m” and the like, and insulate the conductor layers 132 and 133 from the outside.
  • the shield layers 136 and 137 are made of a conductive layer, for example, a hardened film of silver paste, and shield electromagnetic noise from the outside to the conductor layers 132 and 133 and electromagnetic noise from the conductor layers 132 and 133 to the outside.
  • the coverlays 138 and 139 are formed of an insulating film such as polyimide having a thickness of about “5 to 15 ⁇ m”, and insulate and protect the entire flexible substrate 13 from the outside.
  • the rigid substrates 11 and 12, respectively, as shown in FIG. 3, are a rigid base 112, first and second insulating layers 111 and 113, first and second upper insulating layers 144 and 114, The third and fourth upper insulating layers 145 and 115 and the fifth and sixth upper insulating layers 172 and 173 are laminated.
  • the rigid base 112 gives rigidity to the rigid substrates 11 and 12, and is made of a rigid insulating material such as a glass epoxy resin.
  • the rigid base material 112 is spaced apart from the flexible substrate 13 in the horizontal direction.
  • the rigid base 112 has substantially the same thickness as the flexible substrate 13.
  • conductor patterns 112a and 112b made of, for example, copper are formed on the front and back of the rigid base 112, respectively. These conductor patterns 112a and 112b are electrically connected to higher-layer conductors (wirings) at predetermined locations, respectively.
  • the first and second insulating layers 111 and 113 are formed by curing a prepreg.
  • the first and second insulating layers 111 and 113 each have a thickness of about “50 to 100 ⁇ m”, preferably about “50 ⁇ m”.
  • resin it is desirable for resin to have a low flow characteristic.
  • Such a prepreg can be prepared by impregnating a glass cloth with an epoxy resin and then thermosetting the resin to advance the degree of curing in advance.
  • the rigid base 112 and the first and second insulating layers 111 and 113 constitute the core of the rigid substrates 11 and 12, and support the rigid substrates 11 and 12.
  • a through hole (through hole) 163 that electrically connects the conductor patterns on both sides of the substrate to each other is formed in the core portion.
  • the rigid substrates 11 and 12 and the flexible substrate 13 are connected to each other at the core portions of the rigid substrates 11 and 12, and the first and second insulating layers 111 and 113 support and sandwich one end of the flexible substrate 13. It is fixed. Specifically, as shown in FIG. 4 in which the region R11 in FIG. 1A (the joined portion of the first rigid substrate 11 and the flexible substrate 13) is enlarged, the first and second insulating layers 111 and 113 are formed. The rigid base 112 and the flexible substrate 13 are covered from both the front and back sides, and a part of the flexible substrate 13 is exposed. These first and second insulating layers 111 and 113 are superposed with coverlays 138 and 139 provided on the surface of the flexible substrate 13.
  • substrate 12 and the flexible substrate 13 is the same as the structure (FIG. 4) of the connection part of the rigid board
  • the resin 125 is filled in the space (the space between the members) defined by the rigid base 112, the flexible substrate 13, and the first and second insulating layers 111 and 113.
  • the resin 125 oozes out from the low-flow prepreg constituting the first and second insulating layers 111 and 113 at the time of manufacture, for example, and is cured integrally with the first and second insulating layers 111 and 113. Yes.
  • Vias (contact holes) 141 and 116 are formed in the portions of the first and second insulating layers 111 and 113 facing the connection pads 13b of the conductor layers 132 and 133 of the flexible substrate 13, respectively.
  • the portions facing the vias 141 and 116 are formed by the shield layers 136 and 137 and the cover lays 138 and 139 of the flexible substrate 13.
  • the vias 141 and 116 pass through the insulating layers 134 and 135 of the flexible substrate 13 to expose the connection pads 13b including the conductor layers 132 and 133, respectively.
  • wiring patterns (conductor layers) 142 and 117 respectively formed by copper plating or the like are formed on the inner surfaces of the vias 141 and 116.
  • the plating films of the wiring patterns 142 and 117 are connected to the connection pads 13b of the conductor layers 132 and 133 of the flexible substrate 13, respectively.
  • the vias 141 and 116 are filled with resin, respectively.
  • the resin in the vias 141 and 116 is filled by, for example, pressing the resin of the upper insulating layer (upper insulating layers 144 and 114) by pressing.
  • lead patterns 143 and 118 connected to the wiring patterns 142 and 117 are formed on the upper surfaces of the first and second insulating layers 111 and 113, respectively.
  • lead patterns 143 and 118 are each composed of, for example, a copper plating layer. Also, each flexible substrate 13 side end of the first and second insulating layers 111 and 113, that is, a position closer to the flexible substrate 13 than the boundary between the flexible substrate 13 and the rigid base 112, is insulated from each other. Conductor patterns 151 and 124 are arranged. The conductor patterns 151 and 124 can effectively dissipate heat generated in the rigid substrate 11.
  • the rigid substrates 11 and 12 and the flexible substrate 13 are electrically connected regardless of the connector. That is, when the flexible substrate 13 enters each of the rigid substrates 11 and 12, the flexible substrate 13 is electrically connected to each rigid substrate at the portion of the entry (see FIG. 4). For this reason, even when an impact is caused by dropping or the like, the connector does not come off and contact failure does not occur. In this sense, the flex-rigid wiring board 10 has a more reliable electrical connection than a connector-connected board.
  • connection is made with the flexible substrate 13, a connector and a jig are not required for connecting the rigid substrates 11 and 12. This makes it possible to reduce manufacturing costs and the like.
  • the flexible substrate 13 constitutes a partial flex rigid wiring board and is partially embedded in the rigid substrates 11 and 12, respectively.
  • the two substrates 11 and 12 can be electrically connected to each other without greatly changing the design of the rigid substrates 11 and 12.
  • a wider mounting area is secured on the surface of the substrate than in the above-described aerial highway structure, and more electronic components can be mounted.
  • the conductive layers 132 and 133 of the flexible substrate 13 and the wiring patterns 142 and 117 of the rigid substrates 11 and 12 are connected by tapered vias, so that they are connected by through holes extending in a direction perpendicular to the substrate surface. As compared with, stress is dispersed when subjected to an impact, and cracks and the like are less likely to occur.
  • the conductor layers 132 and 133 and the wiring patterns 142 and 117 are connected by a plating film, the reliability of the connection portion is high. Furthermore, the reliability of connection is improved by filling the vias 141 and 116 with resin.
  • First and second upper insulating layers 144 and 114 are laminated on the upper surfaces of the first and second insulating layers 111 and 113, respectively.
  • the first and second upper insulating layers 144 and 114 are configured by curing a prepreg in which a glass cloth or the like is impregnated with a resin, for example.
  • Third and fourth upper insulating layers 145 and 115 are laminated on the upper surfaces of the first and second upper insulating layers 144 and 114, respectively.
  • the third and fourth upper insulating layers 145 and 115 are also configured by curing a prepreg in which, for example, a glass cloth or the like is impregnated with a resin.
  • Vias (second upper layer vias) 147 and 121 connected to the vias 146 and 119 are formed in the third and fourth upper insulating layers 145 and 115, respectively.
  • the vias 147 and 121 are filled with conductors 149 and 122 made of, for example, copper, and the conductors 149 and 122 are electrically connected to the conductors 148 and 120, respectively.
  • a filled buildup via is formed by the vias 146 and 147 and 119 and 121.
  • Conductor patterns (circuit patterns) 150 and 123 are formed on the upper surfaces of the third and fourth upper insulating layers 145 and 115, respectively. Vias 147 and 121 are connected to predetermined portions of the conductor patterns 150 and 123, respectively, so that the conductor layer 133 and the conductor pattern 123 are connected via the wiring pattern 117, the lead pattern 118, the conductor 120, and the conductor 122. In addition, the conductor layer 132 and the conductor pattern 150 are electrically connected to each other through the wiring pattern 142, the lead pattern 143, the conductor 148, and the conductor 149, respectively.
  • fifth and sixth upper insulating layers 172 and 173 are stacked on the upper surfaces of the third and fourth upper insulating layers 145 and 115, respectively. These fifth and sixth upper insulating layers 172 and 173 are also configured by curing a prepreg in which, for example, a glass cloth or the like is impregnated with a resin.
  • conductor patterns 176 and 177 made of, for example, copper are formed on the front and back of the substrate including the vias 174 and 175, respectively. These conductor patterns 176 and 177 are electrically connected to the conductors 149 and 122, respectively.
  • patterned solder resists 298 and 299 are provided on the front and back of the substrate, respectively, and electrodes 178 and 179 (connection terminals) are formed at predetermined positions of the conductor patterns 176 and 177, respectively, by chemical gold plating, for example. Yes.
  • the shape of the package 101 is arbitrary, and may be square, for example.
  • the material of the package 101 is also arbitrary, and for example, a package made of metal, ceramic, plastic, or the like can be used.
  • the type of the package 101 is also arbitrary, and any package such as DIP, QFP, PGA, BGA, CSP can be used.
  • the electronic components 501 and 502 are not limited to active components such as an IC circuit, but may be passive components such as resistors, capacitors (capacitors), and coils. Further, the mounting method of the electronic components 501 and 502 is arbitrary, and for example, connection by wire bonding may be used.
  • a flex-rigid wiring board 10 is mounted on the surface of the mother board 100, which is a rigid substrate, by a surface mounting method, for example, by soldering, thereby forming an electronic device.
  • the flex rigid wiring board 10 side is reinforced by the flexible substrate 13, so that the impact on the mother board 100 side is reduced even when the impact is caused by dropping or the like. Thus, cracks and the like are less likely to occur in the mother board 100.
  • the mother board 100 is a printed wiring board having a size that allows a plurality of printed circuit boards to be attached, and having connection terminals that can be connected to the printed circuit boards, and includes an expansion board (daughter board) and the like.
  • a rigid printed wiring board having a wiring pitch larger than the rigid substrates 11 and 12 is used as the mother board 100.
  • the mounting method of the flex-rigid wiring board 10 is arbitrary, and may be mounted by, for example, an insertion mounting method (pin connection).
  • the electronic component 501 and the electronic component 502 are conductors in the flex-rigid wiring board 10 (wiring patterns 117, 142, lead patterns 118, 143, conductors 120, 122, 148, 149, conductor patterns 123, 124, 150, 151, 176, 177, conductor layers 132, 133, etc.) are electrically connected to each other, and signals can be exchanged through the signal lines. However, this signal line electrically connects the electronic component 501 and the electronic component 502 to each other by a route that avoids the through hole 163.
  • signals between these electronic components 501 and 502 are transmitted only on the front side of the board (electronic component side with the cores of the rigid boards 11 and 12), and from the front side to the back side (motherboard 100 side with the same core as a boundary). ) Is not transmitted. That is, the signal is extracted from the electronic component 502 (memory), for example, as shown by an arrow L1 in FIG. 5, for example, the conductors 122 and 120, the lead pattern 118, the wiring pattern 117, the conductor layer 133, the wiring pattern 117, and the like.
  • the pattern 118 and the conductors 120 and 122 (refer to FIGS. 3 and 4 for details) are sequentially transmitted to the electronic component 501 (CPU).
  • the signal transmission path between the electronic components is shortened without bypassing the mother board 100. And since a signal transmission path
  • an electric signal can be exchanged between the electronic component 501 and the electronic component 502 without using a connector, and a low-cost electronic device can be provided.
  • the power of the electronic components 501 and 502 is supplied from the mother board 100, respectively. That is, the conductor in the flex-rigid wiring board 10 forms a power line for supplying power from the mother board 100 to each of the electronic components 501 and 502.
  • the power supply line supplies power to the electronic components 501 and 502 through paths of conductors 149 and 148, through holes 163, and conductors 120 and 122 (see FIG. 3 for details), respectively. Supply.
  • a flexible substrate 13 (FIG. 2) is manufactured. Specifically, a copper film is formed on both surfaces of a base material 131 made of polyimide processed into a predetermined size. Subsequently, by patterning the copper film, conductor layers 132 and 133 including the wiring pattern 13a and the connection pads 13b are formed. Then, insulating layers 134 and 135 made of polyimide, for example, are formed on the surfaces of the conductor layers 132 and 133 in a stacked manner. Further, a silver paste is applied to these insulating layers 134 and 135 except for the end portion of the flexible substrate 13, and the applied silver paste is cured to form shield layers 136 and 137. Subsequently, coverlays 138 and 139 are formed so as to cover the surfaces of the shield layers 136 and 137. The shield layers 136 and 137 and the coverlays 138 and 139 are formed so as to avoid the connection pads 13b.
  • a flexible substrate 13 having a predetermined size can be obtained by cutting (cutting) the wafer into a predetermined size using, for example, a laser.
  • the flexible substrate 13 thus manufactured and the first and second rigid substrates 11 and 12 are bonded to each other.
  • a wafer common to a plurality of products is cut by, for example, a laser to prepare first and second insulating layers 111 and 113 having a predetermined size. Keep it.
  • a wafer common to a plurality of products is cut by, for example, a laser to prepare a separator 291 having a predetermined size.
  • the rigid base 112 serving as the core of the rigid substrates 11 and 12 is produced from a wafer 110 common to a plurality of products, for example, as shown in FIG. That is, conductor films 110a and 110b made of, for example, copper are formed on the front and back surfaces of the wafer 110, respectively, and then subjected to, for example, a predetermined lithography process (pretreatment, lamination, exposure, development, etching, film removal, inner layer inspection, etc.). Thus, the conductor films 110a and 110b are respectively patterned to form conductor patterns 112a and 112b. Subsequently, a predetermined portion of the wafer 110 is removed by, for example, a laser to obtain the rigid base material 112 of the rigid substrates 11 and 12. Thereafter, the rigid base 112 produced in this way is blackened.
  • a predetermined lithography process pretreatment, lamination, exposure, development, etching, film removal, inner layer inspection, etc.
  • the rigid base 112 is made of a glass epoxy base having a thickness of, for example, “50 to 150 ⁇ m”, desirably “100 ⁇ m”, and the first and second insulating layers 111 and 113 are, for example, “20 to 150 ⁇ m”. It is composed of a prepreg having a thickness of “50 ⁇ m”.
  • the separator 291 is made of, for example, a cured prepreg or a polyimide film.
  • the thicknesses of the first and second insulating layers 111 and 113 are set to the same thickness so that, for example, the rigid substrates 11 and 12 have a contrasting structure on both sides.
  • the thickness of the separator 291 is set to be approximately the same as the thickness of the second insulating layer 113.
  • the thickness of the rigid base 112 and the thickness of the flexible substrate 13 are substantially the same.
  • the gap between the rigid base 112 and the coverlays 138 and 139 is filled with the resin 125 so that the flexible substrate 13 and the rigid base 112 can be bonded more reliably. become.
  • first and second insulating layers 111 and 113, the rigid base material 112, and the flexible substrate 13 cut in the steps of FIGS. 6, 7, and 9 are aligned, for example, as shown in FIG. 10A. Arrange so that. At this time, each end portion of the flexible substrate 13 is sandwiched between the first and second insulating layers 111 and 113 and aligned.
  • the separator 291 cut in the process of FIG. 8 is second insulated on one surface (for example, the upper side) of the flexible substrate 13 exposed between the rigid substrate 11 and the rigid substrate 12.
  • conductor films 161 and 162 made of, for example, copper are arranged on the outer side (respectively on the front and back sides).
  • the separator 291 is fixed with an adhesive, for example.
  • this structure is press-pressed as shown in FIG. 10C, for example.
  • the resin 125 is extruded from the prepregs constituting the first and second insulating layers 111 and 113, and as shown in FIG. The space between is filled.
  • the resin 125 is filled in the gap, so that the flexible substrate 13 and the rigid base material 112 are securely bonded.
  • a pressure press is performed using, for example, a hydro press apparatus under conditions of a temperature of “200 degrees Celsius”, a pressure of “40 kgf”, and a pressurization time of “3 hours”.
  • the prepreg and the resin 125 constituting the first and second insulating layers 111 and 113 are cured and integrated by heating the whole.
  • the coverlays 138 and 139 (FIG. 4) of the flexible substrate 13 and the resins of the first and second insulating layers 111 and 113 are polymerized. Since the resin of the insulating layers 111 and 113 is polymerized, the periphery of the vias 141 and 116 (formed in a later process) is fixed with the resin, and each connecting portion of the via 141 and the conductor layer 132 (or the via 116 and the conductor layer 133) is fixed. Connection reliability is improved.
  • a through hole is formed 163.
  • vias 116 and 141 for example, IVH (Interstitial Via Hole) for connecting the conductor layers 132 and 133 of the flexible substrate 13 (FIG. 4) and the rigid substrates 11 and 12 are also formed.
  • PN plating for example, chemical copper plating and electrolytic copper plating
  • PN plating for example, chemical copper plating and electrolytic copper plating
  • Copper by copper plating and the existing conductor films 161 and 162 are integrated to form a copper film 171 on the entire surface of the substrate including the vias 116 and 141 and the through hole 163.
  • the flexible substrate 13 is covered with the conductor films 161 and 162 and does not directly touch the plating solution. Therefore, the flexible substrate 13 is not damaged by the plating solution.
  • the copper film 171 on the substrate surface is patterned as shown in FIG. 10F, for example, through a predetermined lithography process (pretreatment, lamination, exposure, development, etching, stripping, inner layer inspection, etc.).
  • a predetermined lithography process pretreatment, lamination, exposure, development, etching, stripping, inner layer inspection, etc.
  • wiring patterns 142 and 117 and lead patterns 143 and 118 connected to the conductor layers 132 and 133 of the flexible substrate 13 (FIG. 4) are formed.
  • copper foil is left at the end portions of the first and second insulating layers 111 and 113 on the flexible substrate 13 side. Thereafter, the resulting product is blackened.
  • first and second upper insulating layers 144 and 114 are respectively arranged on the front and back of the resultant product, and conductor films 114a and 144a made of copper, for example, are further formed on the outer sides thereof. Deploy. Subsequently, as shown in FIG. 11B, this structure is pressed. At this time, the vias 116 and 141 are filled with resin from the prepregs constituting the first and second upper insulating layers 114 and 144. Thereafter, the resin in the prepreg and the via is cured by, for example, heat treatment, and the first and second upper insulating layers 144 and 114 are solidified.
  • the conductor films 114a and 144a are thinned to a predetermined thickness, for example, by half etching.
  • vias 146 are formed in the first upper insulating layer 144 and vias 119 and cut lines 292 are formed in the second upper insulating layer 114 by, for example, laser, and desmear (smear removal) is performed.
  • conductors are formed in the vias 146 and 119 and in the cut line 292 by performing PN plating (for example, chemical copper plating and electrolytic copper plating) as shown in FIG. 11C, for example. To do.
  • This conductor can also be formed by printing a conductive paste (for example, a thermosetting resin containing conductive particles) by, for example, a screen printing method.
  • the conductor film on the substrate surface is thinned to a predetermined thickness by, for example, half etching, and then subjected to, for example, a predetermined lithography process (pretreatment, lamination, exposure, development, etching, peeling film, inner layer inspection, etc.).
  • a predetermined lithography process pretreatment, lamination, exposure, development, etching, peeling film, inner layer inspection, etc.
  • the conductor film on the substrate surface is patterned.
  • the conductors 148 and 120 are formed.
  • the conductor in the cut line 292 is removed by etching. Subsequently, the result is blackened.
  • a wafer common to a plurality of products is cut by, for example, a laser to form third and fourth upper insulating layers 145 and 115 having a predetermined size. Form it.
  • the third and fourth upper insulating layers 145 and 115 cut in the process of FIG. 12 are arranged on the front and back of the substrate, and on the outside (respectively on the front and back), For example, conductor films 145a and 115a made of copper are disposed.
  • the fourth upper insulating layer 115 is disposed above the cut line 292 with a gap therebetween.
  • the third and fourth upper insulating layers 145 and 115 are solidified by heating, for example.
  • the third and fourth upper insulating layers 145 and 115 are each formed of a normal prepreg configured by impregnating a glass cloth with a resin, for example.
  • the conductor films 145a and 115a are thinned to a predetermined thickness, for example, by half etching.
  • vias 147 and 121 are formed in the third and fourth upper insulating layers 145 and 115, respectively, by laser, for example, and after desmear (smear removal) and soft etching are performed, for example, FIG.
  • the vias 147 and 121 are filled with a conductor by PN plating (for example, chemical copper plating and electrolytic copper plating).
  • This conductor can also be formed by printing a conductive paste (for example, a thermosetting resin containing conductive particles) by, for example, a screen printing method.
  • a conductive paste for example, a thermosetting resin containing conductive particles
  • the conductive film on the substrate surface is thinned to a predetermined thickness by, for example, half etching, and then, for example, a predetermined lithography process (pretreatment, lamination, exposure, development, etching, stripping,
  • a predetermined lithography process pretreatment, lamination, exposure, development, etching, stripping
  • the copper film on the substrate surface is patterned by going through an inner layer inspection and the like. Thereby, the conductors 149 and 122 and the conductor patterns 150 and 123 are formed. Thereafter, the resulting product is blackened.
  • fifth and sixth upper insulating layers 172 and 173 are arranged on the front and back of the resultant, and conductor films 172a and 173a made of copper, for example, are arranged on the outer sides (respectively on the front and back). Place.
  • the fifth and sixth upper insulating layers 172 and 173 are each formed of a prepreg configured by impregnating a glass cloth with a resin, for example.
  • the conductor films 172a and 173a are thinned to a predetermined thickness, for example, by half etching.
  • vias 174 and 175 are formed in the fifth and sixth upper insulating layers 172 and 173 by laser light or the like, respectively, and as shown in FIG.
  • the insulating layers at the respective portions that is, the insulating layer at the end portion of the separator 291 (the boundary portion between the second insulating layer 113 and the separator 291) are removed to form cut lines (cuts) 294a to 294c.
  • the cut lines 294a to 294c are formed (cut) using, for example, the conductor patterns 151 and 124 as stoppers.
  • the energy or irradiation time can be adjusted so that the conductor patterns 151 and 124 used as stoppers are cut to some extent.
  • PN plating for example, chemical copper plating and electrolytic copper plating
  • a conductor is formed on the entire surface of the substrate including the vias 174 and 175.
  • the conductive film on the surface of the substrate is thinned to a predetermined thickness by, for example, half-etching, and then the substrate is subjected to, for example, a predetermined lithography process (pretreatment, lamination, exposure, development, etching, stripping, etc.)
  • the surface copper foil is patterned.
  • conductor patterns 176 and 177 are formed as shown in FIG. 14D. Then, after the pattern is formed, the pattern is inspected.
  • solder resist is formed on the entire surface of the substrate by, for example, screen printing, and the solder resist is patterned through a predetermined lithography process as shown in FIG. 14E. Thereafter, the patterned solder resists 298 and 299 are cured by heating, for example.
  • the structural bodies 301 and 302 are peeled off from the flexible substrate 13 as shown in FIG. 15A. Remove. At this time, since the separator 291 is arranged, separation is easy. Further, when the structural bodies 301 and 302 are separated (removed) from other portions, the conductor patterns 151 and 124 are merely pressed against the cover lays 138 and 139 of the flexible substrate 13 by a press and are firmly fixed. Since there is no (refer FIG. 10C), the conductor patterns 124 and 151 are also removed with the structures 301 and 302. FIG.
  • Conductor patterns 124 and 151 remain, for example, as indicated by broken lines in FIG. 15B, at the tip portions of the respective insulating layers facing the removed portions (regions R1 and R2). As shown in FIG. 15C, the remaining copper is removed, for example, by mask etching (pretreatment, lamination, exposure, development, etching, stripping, etc.) as necessary.
  • the electrodes 178 and 179 are formed by, for example, chemical gold plating, and then, after undergoing outline processing, warping correction, energization inspection, appearance inspection, and final inspection, the flex-rigid wiring board 10 shown in FIG. Complete.
  • the end portion of the flexible substrate 13 is sandwiched between the core portions (first and second insulating layers 111 and 113) of the rigid substrates 11 and 12, and Each of the lands of the rigid substrates 11 and 12 and each of the connection pads of the flexible substrate are connected by a plating film.
  • the bare chip When the flex-rigid wiring board 10 is mounted on the motherboard 100, the bare chip may be directly mounted without using the package 101.
  • a bare chip may be flip-chip connected to the mother board 100 using, for example, a conductive adhesive 100a.
  • a bare chip may be mounted on the mother board 100 via a spring 100b.
  • a bare chip may be mounted on the mother board 100 by wire bonding via a wire 100c.
  • FIG. 16 a bare chip may be flip-chip connected to the mother board 100 using, for example, a conductive adhesive 100a.
  • a bare chip may be mounted on the mother board 100 via a spring 100b.
  • a bare chip may be mounted on the mother board 100 by wire bonding via a wire 100c.
  • wire 100c Alternatively, for example, as shown in FIG.
  • build-up may be performed up to the upper layer of the mother board 100, and the two substrates may be electrically connected by a cross-sectional through hole (plating through hole) 100d. Moreover, you may make it electrically connect both board
  • the mounting method of both the boards is arbitrary.
  • the material for the electrodes and wirings that electrically connect the two substrates is also arbitrary.
  • the two substrates may be electrically connected to each other by ACF (Anisotropic Conductive Film) connection or Au-Au connection.
  • ACF isotropic Conductive Film
  • Au-Au connection a connection portion resistant to corrosion can be formed.
  • electronic components 503 and 504 may be incorporated inside the flex-rigid wiring board 10. According to the flex-rigid wiring board 10 incorporating such electronic components, it is possible to increase the functionality of the electronic device.
  • the electronic components 503 and 504 may be passive components such as resistors, capacitors (capacitors), and coils, in addition to active components such as IC circuits.
  • each layer can be arbitrarily changed.
  • RCF Resin Coated Cupper Foil
  • the rigid substrates 11 and 12 and the flexible substrate 13 are electrically connected to each other by the conformal via filled with the second upper insulating layer 114 (insulating resin).
  • the present invention is not limited to this.
  • impact due to dropping or the like is concentrated on the inner wall portion of the through hole, and cracks are likely to occur in the shoulder portion of the through hole as compared with the conformal via.
  • both substrates may be connected via filled vias.
  • the conformal via or the through hole may be filled with a conductive resin.
  • the rigid substrate 11 may have a conductor (wiring layer) on only one of the front and back sides of the core (the same applies to the rigid substrate 12). Further, three or more rigid substrates may be connected by a flexible substrate.
  • the present invention can be applied to a bendable flex-rigid wiring board partially composed of a flexible substrate and an electronic device using the flex-rigid wiring board.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

　第１導体パターンを有するフレキシブルプリント配線板（１３）と、第２導体パターン（１１８、１４３）を有するリジッドプリント配線板（１１、１２）と、を備えるフレックスリジッド配線板として、フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部とリジッドプリント配線板の少なくとも一部とをそれぞれ被覆し、フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部を露出する絶縁層（１１１、１１３）と、フレックスリジッド配線板をマザーボードに実装するための第１接続端子（１７８）と、フレックスリジッド配線板に電子部品を実装するための第２接続端子（１７９）と、を備える。そして、第２導体パターンは、上記絶縁層上に形成されており、第１導体パターンと第２導体パターンとは、上記絶縁層を貫通するめっき皮膜により接続されている。

Description

フレックスリジッド配線板及び電子デバイス
　本発明は、一部がフレキシブル基板から構成された折り曲げ可能なフレックスリジッド配線板、及び該フレックスリジッド配線板を用いた電子デバイスに関する。
　従来、電子部品の実装されたリジッド基板が、任意のパッケージ（ＰＫＧ）に封止され、例えばピン接続や半田接続によりマザーボード上に実装された電子デバイスが知られている。例えば特許文献１には、図２３に示すように、マザーボード１０００上に実装された複数のリジッド基板１００１、１００２を互いに電気的に接続する構造として、各リジッド基板１００１、１００２の表面に設けられたコネクタ１００４ａ、１００４ｂによりフレキシブル基板１００３を接続して、それらリジッド基板１００１、１００２及びその表面に実装された電子部品１００５ａ、１００５ｂを、フレキシブル基板１００３を介して互いに電気的に接続する構造（空中ハイウェイ構造）が開示されている。
日本国特許公開２００２－３５０９７４号公報
　特許文献１に記載のフレックスリジッド配線板では、リジッド基板１００１、１００２とフレキシブル基板１００３とがコネクタ１００４ａ、１００４ｂで接続されることに起因して、落下等で衝撃を受けた場合などにおいてコネクタ１００４ａ、１００４ｂの部分で接触不良が生じるおそれがある。詳しくは、コネクタ１００４ａ、１００４ｂが衝撃を受け、抜けかけの状態（半抜け状態）になったり、あるいは完全に抜けてしまったりすることで、接触不良が生じることが懸念される。このように、特許文献１に記載のフレックスリジッド配線板は、信頼性、特に接続信頼性の点で、改善の余地を残すものとなっている。
　本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、信頼性、特に接続信頼性の高いフレックスリジッド配線板及び電子デバイスを提供することを目的とする。また、本発明は、良好な電気特性を有するフレックスリジッド配線板及び電子デバイスを提供することを他の目的とする。
　本発明の第１の観点に係るフレックスリジッド配線板は、第１導体パターンを有するフレキシブルプリント配線板と、第２導体パターンを有するリジッドプリント配線板と、を備えるフレックスリジッド配線板であって、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部と前記リジッドプリント配線板の少なくとも一部とをそれぞれ被覆し、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部を露出する絶縁層と、前記フレックスリジッド配線板をマザーボードに実装するための第１接続端子と、前記フレックスリジッド配線板に電子部品を実装するための第２接続端子と、を備え、前記第２導体パターンは、前記絶縁層上に形成されており、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、前記絶縁層を貫通するめっき皮膜により接続されている、ことを特徴とする。
　前記フレックスリジッド配線板は、部分フレックスリジッド配線板である、構成としてもよい。
　前記リジッドプリント配線板は、前記フレキシブルプリント配線板の水平方向に配置されている、構成としてもよい。
　本発明の第２の観点に係る電子デバイスは、マザーボードと、フレックスリジッド配線板と、を備える電子デバイスであって、前記フレックスリジッド配線板は、第１導体パターンを有するフレキシブルプリント配線板と、第２導体パターンを有するリジッドプリント配線板と、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部と前記リジッドプリント配線板の少なくとも一部とをそれぞれ被覆し、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部を露出する絶縁層と、を備え、前記第２導体パターンは、前記絶縁層上に形成されており、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、前記絶縁層を貫通するめっき皮膜により接続されており、前記マザーボードの表面には、少なくとも１つの前記フレックスリジッド配線板が実装されており、前記リジッドプリント配線板の表面には、少なくとも１つの前記電子部品が実装されている、ことを特徴とする。
　前記リジッドプリント配線板の表面には、複数の電子部品が実装されており、前記複数の電子部品は、前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンから構成される信号線により相互に電気的に接続されており、前記フレックスリジッド配線板は、基板両面の導体パターンを、相互に電気的に接続するスルーホールを有し、前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンのうち、少なくとも前記信号線は、前記スルーホールを回避した経路により、前記複数の電子部品を相互に電気的に接続する、構成としてもよい。
　前記第２導体パターンは、前記マザーボードから前記複数の電子部品へ電源を供給する電源線を形成し、前記第２導体パターンのうち、少なくとも前記電源線は、前記スルーホールを通って、前記複数の電子部品に電源を供給する、構成としてもよい。
　本発明の第３の観点に係る電子デバイスは、フレックスリジッド配線板を備える電子デバイスであって、前記フレックスリジッド配線板は、第１導体パターンを有するフレキシブルプリント配線板と、第２導体パターンを有するリジッドプリント配線板と、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部と前記リジッドプリント配線板の少なくとも一部とをそれぞれ被覆し、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部を露出する絶縁層と、を備え、前記第２導体パターンは、前記絶縁層上に形成されており、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、前記絶縁層を貫通するめっき皮膜により接続されており、前記リジッドプリント配線板の表面には、少なくとも１つの前記電子部品が実装されており、前記フレックスリジッド配線板には、前記フレックスリジッド配線板をマザーボードに実装するための接続端子が形成されている、ことを特徴とする。
　本発明の第４の観点に係る電子デバイスは、フレックスリジッド配線板を備える電子デバイスであって、前記フレックスリジッド配線板は、第１導体パターンを有するフレキシブルプリント配線板と、第２導体パターンを有するリジッドプリント配線板と、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部と前記リジッドプリント配線板の少なくとも一部とをそれぞれ被覆し、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部を露出する絶縁層と、を備え、前記第２導体パターンは、前記絶縁層上に形成されており、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、前記絶縁層を貫通するめっき皮膜により接続されており、前記リジッドプリント配線板は、少なくとも１つの前記電子部品を内蔵し、前記リジッドプリント配線板の表面には、少なくとも１つの前記電子部品が実装されており、前記フレックスリジッド配線板には、前記フレックスリジッド配線板をマザーボードに実装するための接続端子が形成されている、ことを特徴とする。
　本発明は、日本国特許公開２００２－３５０９７４号公報に記載の内容が編入（incorporated）されるものもある。
　本発明によれば、信頼性、特に接続信頼性の高いフレックスリジッド配線板及び電子デバイスを提供することができる。また、良好な電気特性を有するフレックスリジッド配線板及び電子デバイスを提供することができる。
図１Ａは、本発明の一実施形態に係るフレックスリジッド配線板の側面図である。 図１Ｂは、本発明の一実施形態に係るフレックスリジッド配線板の平面図である。 図２は、フレキシブル基板の断面図である。 図３は、フレックスリジッド配線板の断面図である。 図４は、図１Ａの一部拡大図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る電子デバイスの断面図である。 図６は、複数の製品に共通するウェーハから、フレキシブル基板を切り出す工程を説明するための図である。 図７は、複数の製品に共通するウェーハから、第１及び第２の絶縁層を切り出す工程を説明するための図である。 図８は、複数の製品に共通するウェーハから、セパレータを切り出す工程を説明するための図である。 図９は、リジッド基板のコアを作製する工程を説明するための図である。 図１０Ａは、第１層を形成する工程を説明するための図である。 図１０Ｂは、第１層を形成する工程を説明するための図である。 図１０Ｃは、第１層を形成する工程を説明するための図である。 図１０Ｄは、第１層を形成する工程を説明するための図である。 図１０Ｅは、第１層を形成する工程を説明するための図である。 図１０Ｆは、第１層を形成する工程を説明するための図である。 図１１Ａは、第２層を形成する工程を説明するための図である。 図１１Ｂは、第２層を形成する工程を説明するための図である。 図１１Ｃは、第２層を形成する工程を説明するための図である。 図１１Ｄは、第２層を形成する工程を説明するための図である。 図１２は、複数の製品に共通するウェーハから、第３及び第４の上層絶縁層を切り出す工程を説明するための図である。 図１３Ａは、第３層を形成する工程を説明するための図である。 図１３Ｂは、第３層を形成する工程を説明するための図である。 図１３Ｃは、第３層を形成する工程を説明するための図である。 図１３Ｄは、第３層を形成する工程を説明するための図である。 図１４Ａは、第４層を形成する工程を説明するための図である。 図１４Ｂは、第４層を形成する工程を説明するための図である。 図１４Ｃは、第４層を形成する工程を説明するための図である。 図１４Ｄは、第４層を形成する工程を説明するための図である。 図１４Ｅは、第４層を形成する工程を説明するための図である。 図１５Ａは、フレキシブル基板の一部（中央部）を露出させる工程を説明するための図である。 図１５Ｂは、フレキシブル基板の中央部を露出させた後の状態を示す図である。 図１５Ｃは、残存した銅を取り除いた後の状態を示す図である。 図１６は、電子デバイスの変形例を説明するための図である。 図１７は、電子デバイスの変形例を説明するための図である。 図１８は、電子デバイスの変形例を説明するための図である。 図１９は、電子デバイスの変形例を説明するための図である。 図２０は、電子デバイスの変形例を説明するための図である。 図２１Ａは、リジッド基板とフレキシブル基板との接続構造を示す図である。 図２１Ｂは、リジッド基板とフレキシブル基板との接続構造の変形例を示す図である。 図２１Ｃは、リジッド基板とフレキシブル基板との接続構造の変形例を示す図である。 図２２は、フレックスリジッド配線板の変形例を説明するための図である。 図２３は、空中ハイウェイ構造のフレックスリジッド配線板の一例を示す断面図である。
符号の説明
　１０　フレックスリジッド配線板
　１１、１２　リジッド基板（リジッドプリント配線板）
　１３　フレキシブル基板（フレキシブルプリント配線板）
　１００　マザーボード
　１０１　パッケージ
　１１１、１１３　絶縁層
　１１４、１１５、１４４、１４５、１７２、１７３　上層絶縁層
　１１６、１１９、１２１、１４１、１４６、１４７、１７４、１７５　ヴィア
　１１７、１４２　配線パターン
　１１８、１４３　引き出しパターン
　１２０、１２２、１４８、１４９　導体
　１２３、１２４、１５０、１５１、１７６、１７７　導体パターン
　１２５　樹脂
　１３１　基材
　１３２、１３３　導体層
　１３４、１３５　絶縁層
　１３６、１３７　シールド層
　１３８、１３９　カバーレイ
　１６３　スルーホール（貫通孔）
　１７８、１７９…電極（接続端子）
　２９１　セパレータ
　２９２、２９４ａ乃至２９４ｃ　カットライン（切り目）
　２９８、２９９　ソルダレジスト
　５０１、５０２、５０３、５０４　電子部品
　以下、本発明の一実施形態に係るフレックスリジッド配線板及び電子デバイスについて説明する。
　本実施形態に係るフレックスリジッド配線板１０は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、大きくは、第１のリジッド基板１１及び第２のリジッド基板１２（いずれもリジッドプリント配線板）と、フレキシブル基板１３（フレキシブルプリント配線板）と、から構成され、第１のリジッド基板１１と第２のリジッド基板１２とは、フレキシブル基板１３を挟んで対向配置されている。詳しくは、第１及び第２のリジッド基板１１及び１２は、フレキシブル基板１３の水平方向に配置されている。
　第１及び第２のリジッド基板１１、１２には、それぞれ任意の回路パターンが形成されている。また、必要に応じて、例えば、半導体チップなどの電子部品などが接続される。一方、フレキシブル基板１３には、第１のリジッド基板１１の回路パターンと第２のリジッド基板１２の回路パターンとを接続するためのストライプ状の配線パターン１３ａが形成されている。配線パターン１３ａは、リジッド基板１１、１２の回路パターン同士を接続する。
　フレキシブル基板１３は、図２にその詳細構造を示すように、基材１３１と、導体層１３２及び１３３と、絶縁層１３４及び１３５と、シールド層１３６及び１３７と、カバーレイ１３８及び１３９と、が積層された構造を有する。
　基材１３１は、絶縁性フレキシブルシート、例えば厚さ「２０～５０μｍ」、望ましくは「３０μｍ」程度の厚さのポリイミドシートから構成される。
　導体層１３２及び１３３は、例えば厚さ「５～１５μｍ」程度の銅パターンからなり、基材１３１の表裏にそれぞれ形成されることにより、上述のストライプ状の配線パターン１３ａ（図１Ｂ）を構成する。
　絶縁層１３４及び１３５は、厚さ「５～１５μｍ」程度のポリイミド膜などから構成され、導体層１３２及び１３３を外部から絶縁する。
　シールド層１３６及び１３７は、導電層、例えば銀ペーストの硬化被膜から構成され、外部から導体層１３２及び１３３への電磁ノイズ及び導体層１３２、１３３から外部への電磁ノイズをシールドする。
　カバーレイ１３８及び１３９は、厚さ「５～１５μｍ」程度の、ポリイミド等の絶縁膜から形成され、フレキシブル基板１３全体を外部から絶縁すると共に保護する。
　一方、リジッド基板１１及び１２は、それぞれ図３に示すように、リジッド基材１１２と、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３と、第１及び第２の上層絶縁層１４４及び１１４と、第３及び第４の上層絶縁層１４５及び１１５と、第５及び第６の上層絶縁層１７２及び１７３と、が積層されて構成されている。
　リジッド基材１１２は、リジッド基板１１及び１２に剛性を与えるものであり、ガラスエポキシ樹脂等のリジッド絶縁材料から構成される。リジッド基材１１２は、フレキシブル基板１３と水平方向に離間して配置されている。リジッド基材１１２は、フレキシブル基板１３とほぼ同一の厚さを有する。また、リジッド基材１１２の表裏には、それぞれ例えば銅からなる導体パターン１１２ａ、１１２ｂが形成されている。これら導体パターン１１２ａ及び１１２ｂは、それぞれ所定の箇所で、より上層の導体（配線）と電気的に接続されている。
　第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３は、プリプレグを硬化して構成されている。第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３は、それぞれ「５０～１００μｍ」、望ましくは「５０μｍ」程度の厚さを有する。なお、プリプレグは、樹脂がローフロー特性を有することが望ましい。このようなプリプレグは、エポキシ樹脂をガラスクロスに含侵させた後、樹脂を熱硬化させ、予め硬化度を進めておくことで作成することができる。もっとも、ガラスクロスに粘度の高い樹脂を含侵させたり、ガラスクロスに無機フィラー（例えばシリカフィラー）を含む樹脂を含侵させたり、ガラスクロスの樹脂含侵量を減らしたりすることによっても、プリプレグを作成することは可能である。
　リジッド基材１１２、並びに第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３は、リジッド基板１１及び１２のコアを構成し、リジッド基板１１及び１２を支持している。このコア部分には、基板両面の導体パターンを、相互に電気的に接続するスルーホール（貫通孔）１６３が形成されている。
　リジッド基板１１、１２とフレキシブル基板１３とは、リジッド基板１１、１２のコア部分でそれぞれ接続されており、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３が、フレキシブル基板１３の一端を挟み込んで支持及び固定している。具体的には、図４に図１Ａ中の領域Ｒ１１（第１のリジッド基板１１とフレキシブル基板１３との接合部分）を拡大して示すように、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３が、リジッド基材１１２とフレキシブル基板１３とを表裏両側から被覆するとともに、フレキシブル基板１３の一部を露出している。これら第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３は、フレキシブル基板１３の表面に設けられたカバーレイ１３８及び１３９と重合している。
　なお、リジッド基板１２とフレキシブル基板１３との接続部分の構造は、リジッド基板１１とフレキシブル基板１３との接続部分の構造（図４）と同様であるため、ここでは、リジッド基板１２の接続部分についてはその詳細の説明を割愛する。
　リジッド基材１１２と、フレキシブル基板１３と、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３と、により区画される空間（それら部材間の空隙）には、図４に示すように、樹脂１２５が充填されている。樹脂１２５は、例えば製造時に、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３を構成するローフロープリプレグからしみだしたものであり、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３と一体に硬化されている。
　第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３の、フレキシブル基板１３の導体層１３２及び１３３の接続パッド１３ｂにそれぞれ対向する各部分には、ヴィア（コンタクトホール）１４１、１１６が形成されている。フレキシブル基板１３のうち、ヴィア１４１及び１１６にそれぞれ対向する各部分（図１Ｂに示す接続パッド１３ｂが形成されている部分）は、フレキシブル基板１３のシールド層１３６及び１３７、並びにカバーレイ１３８及び１３９が除去されている。ヴィア１４１及び１１６は、フレキシブル基板１３の絶縁層１３４及び１３５をそれぞれ貫通して、導体層１３２、１３３からなる各接続パッド１３ｂを露出している。
　ヴィア１４１及び１１６の各内面には、それぞれ銅めっき等で形成された配線パターン（導体層）１４２、１１７が形成されている。これら配線パターン１４２及び１１７のめっき皮膜は、それぞれフレキシブル基板１３の導体層１３２、１３３の各接続パッド１３ｂに接続されている。また、ヴィア１４１及び１１６には、それぞれ樹脂が充填されている。これらヴィア１４１及び１１６内の樹脂は、例えばプレスにより上層絶縁層（上層絶縁層１４４、１１４）の樹脂が押し出されることにより充填される。さらに、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３の各上面には、それぞれ配線パターン１４２、１１７に接続された引き出しパターン１４３、１１８が形成されている。これら引き出しパターン１４３及び１１８は、それぞれ例えば銅めっき層から構成される。また、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３の各フレキシブル基板１３側端部、すなわちフレキシブル基板１３とリジッド基材１１２との境界よりもフレキシブル基板１３側の位置には、それぞれ他から絶縁された導体パターン１５１、１２４が配置されている。これら導体パターン１５１及び１２４により、リジッド基板１１内で発生した熱を、効果的に放熱することができる。
　このように、本実施形態に係るフレックスリジッド配線板１０では、リジッド基板１１、１２とフレキシブル基板１３とが、コネクタによらず、電気的に接続されている。すなわち、フレキシブル基板１３がリジッド基板１１、１２の各々に入り込むことにより、その入り込んだ部分で、フレキシブル基板１３が、各リジッド基板にそれぞれ電気的に接続されている（図４参照）。このため、落下等により衝撃を受けた場合でも、コネクタが抜けて接触不良が生じることはない。この意味で、フレックスリジッド配線板１０は、コネクタ接続の基板に比べて、より信頼性の高い電気的接続を有する。
　また、フレキシブル基板１３で接続するため、リジッド基板１１及び１２の接続に、コネクタや治具が不要になる。これにより、製造コスト等の低減が可能になる。
　また、フレキシブル基板１３は、部分フレックスリジッド配線板を構成しており、リジッド基板１１、１２にそれぞれ部分的に埋め込まれている。このため、リジッド基板１１及び１２の設計を大きく変えずに、これら両基板１１及び１２を互いに電気的に接続することができる。しかも、基板内部で接続されていることで、前述の空中ハイウェイ構造に比べて、基板表面に広い実装エリアが確保され、より多くの電子部品の実装が可能になる。
　また、フレキシブル基板１３の導体層１３２、１３３とリジッド基板１１、１２の配線パターン１４２、１１７とは、テーパ状のヴィアにより接続されていることで、基板表面に直交する方向に延びるスルーホールによる接続に比べて、衝撃を受けたときに応力が分散され、クラック等が発生しにくい。しかも、これら導体層１３２、１３３と配線パターン１４２、１１７とは、めっき皮膜により接続されていることで、接続部分の信頼性が高い。さらに、ヴィア１４１及び１１６内にそれぞれ樹脂が充填されることで、接続信頼性が高められている。
　第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３の各上面には、それぞれ第１、第２の上層絶縁層１４４、１１４が積層されている。第１、第２の上層絶縁層１４４、１１４には、引き出しパターン１４３、１１８にそれぞれ接続されるヴィア（第１の上層ヴィア）１４６、１１９が、それぞれ形成されている。さらに、これらヴィア１４６、１１９には、それぞれ例えば銅からなる導体１４８、１２０が充填されている。なお、第１及び第２の上層絶縁層１４４及び１１４は、それぞれ例えば樹脂をガラスクロス等に含浸したプリプレグを硬化して構成される。
　第１及び第２の上層絶縁層１４４及び１１４の各上面には、それぞれ第３、第４の上層絶縁層１４５、１１５が積層されている。これら第３及び第４の上層絶縁層１４５及び１１５も、それぞれ例えば樹脂をガラスクロス等に含浸したプリプレグを硬化して構成される。第３、第４の上層絶縁層１４５、１１５には、ヴィア１４６、１１９にそれぞれ接続するヴィア（第２の上層ヴィア）１４７、１２１が、それぞれ形成されている。これらヴィア１４７、１２１には、それぞれ例えば銅からなる導体１４９、１２２が充填されており、これら導体１４９、１２２は、それぞれ導体１４８、１２０と電気的に接続されている。こうして、ヴィア１４６及び１４７、並びに１１９及び１２１により、フィルド・ビルドアップ・ヴィアが形成されている。
　第３及び第４の上層絶縁層１４５及び１１５の各上面には、それぞれ導体パターン（回路パターン）１５０、１２３が形成されている。そして、この導体パターン１５０、１２３の所定箇所に、それぞれヴィア１４７、１２１が接続されることにより、配線パターン１１７、引き出しパターン１１８、導体１２０、及び導体１２２を介して、導体層１３３と導体パターン１２３とが、また、配線パターン１４２、引き出しパターン１４３、導体１４８、及び導体１４９を介して、導体層１３２と導体パターン１５０とが、それぞれ電気的に接続されている。
　第３及び第４の上層絶縁層１４５及び１１５の各上面には、さらに図３に示すように、それぞれ第５、第６の上層絶縁層１７２、１７３が積層されている。これら第５及び第６の上層絶縁層１７２及び１７３も、それぞれ例えば樹脂をガラスクロス等に含浸したプリプレグを硬化して構成される。
　第５、第６の上層絶縁層１７２、１７３には、ヴィア１４７、１２１にそれぞれ接続するヴィア１７４、１７５がそれぞれ形成されている。そして、これらヴィア１７４、１７５内を含めて、基板の表裏に、例えば銅からなる導体パターン１７６、１７７がそれぞれ形成されている。これら導体パターン１７６、１７７は、それぞれ導体１４９、１２２と電気的に接続されている。さらに、基板表裏には、それぞれパターニングされたソルダレジスト２９８、２９９が設けられており、導体パターン１７６、１７７の所定箇所に、それぞれ例えば化学金めっきにより電極１７８、１７９（接続端子）が形成されている。
　フレックスリジッド配線板１０の表面には、例えば図５に示すように、リジッド基板１１に、例えばＣＰＵからなる電子部品５０１が、また、リジッド基板１２に、例えばメモリからなる電子部品５０２が、それぞれ例えばフリップチップ接続により実装され、例えば長方形のパッケージ１０１に封止されている。なお、パッケージ１０１の形状は任意であり、例えば正方形でもよい。また、パッケージ１０１の材料も任意であり、例えば金属又はセラミック又はプラスチック等からなるパッケージを用いることができる。また、パッケージ１０１の種類も任意であり、例えばＤＩＰ、ＱＦＰ、ＰＧＡ、ＢＧＡ、ＣＳＰなど、任意のパッケージを用いることができる。また、電子部品５０１及び５０２は、例えばＩＣ回路等の能動部品に限られず、例えば抵抗、コンデンサ（キャパシタ）、コイルなどの受動部品であってもよい。また、電子部品５０１及び５０２の実装方式は任意であり、例えばワイヤボンディングによる接続であってもよい。
　そして、こうしたフレックスリジッド配線板１０が、リジット基板であるマザーボード１００の表面に、例えば半田付けにより、表面実装方式で実装されることで、電子デバイスが形成されている。こうした電子デバイスでは、フレックスリジッド配線板１０側において、フレキシブル基板１３により補強されていることで、落下等で衝撃を受けた場合でも、マザーボード１００側への衝撃が低減される。こうして、マザーボード１００にクラック等が生じにくくなっている。なお、マザーボード１００は、プリント回路板を複数取り付けることのできる大きさを有し、プリント回路板と接続できる接続用端子を取り付けたプリント配線板であり、拡張ボード（ドーターボード）等も含む。ここでは、マザーボード１００として、リジッド基板１１、１２よりも配線ピッチの大きいリジッドプリント配線板を用いている。また、フレックスリジッド配線板１０の実装方式は任意であり、例えば挿入実装方式（ピン接続）により実装してもよい。
　電子部品５０１と電子部品５０２とは、フレックスリジッド配線板１０内の導体（配線パターン１１７、１４２、引き出しパターン１１８、１４３、導体１２０、１２２、１４８、１４９、導体パターン１２３、１２４、１５０、１５１、１７６、１７７、導体層１３２、１３３など）から構成される信号線により相互に電気的に接続されており、その信号線を通じて相互の信号のやりとりを可能にしている。ただし、この信号線は、スルーホール１６３を回避した経路により、電子部品５０１と電子部品５０２とを相互に電気的に接続している。このため、それら電子部品５０１及び５０２間の信号は、基板の表側（リジッド基板１１及び１２のコアを境に電子部品側）のみで伝達され、その表側から裏側（同コアを境にマザーボード１００側）へは伝達されない。すなわち、その信号は、例えば電子部品５０２（メモリ）から、例えば図５中に矢印Ｌ１にて示すように、導体１２２、１２０、引き出しパターン１１８、配線パターン１１７、導体層１３３、配線パターン１１７、引き出しパターン１１８、導体１２０、１２２（詳細は図３及び図４参照）を順に通って、電子部品５０１（ＣＰＵ）に伝達される。このような構造にすることで、電子部品間の信号伝達経路が、マザーボード１００を迂回せず、短くなる。そして、信号伝達経路が短くなることで、寄生容量等が低減する。このため、電子部品間で高速信号の伝達が可能になる。また、信号伝達経路が短くなることで、信号に含まれるノイズも低減する。
　このような構成とすることにより、コネクタを使わずに電子部品５０１と電子部品５０２との間で電気信号をやりとりすることができ、低コストの電子デバイスを提供することが可能となる。
　他方、電子部品５０１及び５０２の電源は、それぞれマザーボード１００から供給される。すなわち、フレックスリジッド配線板１０内の導体が、マザーボード１００から電子部品５０１、５０２の各々へ電源を供給するための電源線を形成している。この電源線は、例えば図５中に矢印Ｌ２にて示すように、導体１４９、１４８、スルーホール１６３、導体１２０、１２２（詳細は図３参照）の経路により、電子部品５０１、５０２へそれぞれ電源を供給する。こうした構造にすることで、電子部品５０１及び５０２にそれぞれ必要な電源を供給しつつ、それら電子部品５０１及び５０２間で高速信号の伝達が可能になる。
　こうしたフレックスリジッド配線板１０の製造に際しては、まず、フレキシブル基板１３（図２）を製造する。具体的には、所定サイズに加工したポリイミドからなる基材１３１の両面に銅膜を形成する。続けて、銅膜をパターニングすることにより、配線パターン１３ａ及び接続パッド１３ｂを備える導体層１３２及び１３３を形成する。そして、導体層１３２、１３３の各表面に、それぞれ積層するかたちで、例えばポリイミドからなる絶縁層１３４、１３５を形成する。さらに、これら絶縁層１３４及び１３５には、フレキシブル基板１３の端部を除いて銀ペーストを塗布し、その塗布した銀ペーストを硬化して、シールド層１３６、１３７を形成する。続けて、それらシールド層１３６、１３７の各表面を覆うように、カバーレイ１３８及び１３９を形成する。なお、シールド層１３６、１３７とカバーレイ１３８、１３９とは、接続パッド１３ｂを避けて形成される。
　こうした一連の工程を経て、先の図２に示した積層構造を有するウェーハが完成する。このウェーハは、複数の製品に共通する材料として用いられる。すなわち、図６に示すように、このウェーハを、例えばレーザ等により所定の大きさに切断（カット）することにより、所定の大きさのフレキシブル基板１３が得られる。
　次に、こうして作製されたフレキシブル基板１３と、第１及び第２のリジッド基板１１及び１２の各リジッド基板とを接合する。この接合にあたっては、例えば図７に示すように、複数の製品に共通するウェーハを、例えばレーザ等により切断して、所定の大きさの、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３を用意しておく。また、例えば図８に示すように、複数の製品に共通するウェーハを、例えばレーザ等により切断して、所定の大きさのセパレータ２９１を用意しておく。
　また、リジッド基板１１及び１２のコアとなるリジッド基材１１２も、例えば図９に示すように、複数の製品に共通するウェーハ１１０から作製する。すなわち、ウェーハ１１０の表裏に、それぞれ例えば銅からなる導体膜１１０ａ、１１０ｂを形成した後、例えば所定のリソグラフィ工程（前処理、ラミネート、露光、現像、エッチング、剥膜、内層検査等）を経ることによりそれら導体膜１１０ａ、１１０ｂをそれぞれパターニングして、導体パターン１１２ａ、１１２ｂを形成する。続けて、例えばレーザ等により、ウェーハ１１０の所定の部分を除去して、リジッド基板１１及び１２のリジッド基材１１２を得る。その後、こうして作製されたリジッド基材１１２を黒化処理する。
　なお、リジッド基材１１２は、例えば「５０～１５０μｍ」、望ましくは「１００μｍ」程度の厚さのガラスエポキシ基材から構成され、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３は、例えば「２０～５０μｍ」の厚さのプリプレグから構成される。また、セパレータ２９１は、例えば硬化したプリプレグ、又はポリイミドフィルム等から構成される。第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３の厚さは、例えばリジッド基板１１及び１２をその表裏で対照的な構造とすべく、同程度の厚さに設定する。セパレータ２９１の厚さは、第２の絶縁層１１３の厚さと同程度に設定する。また、リジッド基材１１２の厚さと、フレキシブル基板１３の厚さとは、概ね同じであることが望ましい。こうすることで、リジッド基材１１２とカバーレイ１３８及び１３９との間に存在する空隙に、樹脂１２５が充填され、フレキシブル基板１３とリジッド基材１１２とを、より確実に接合することができるようになる。
　続けて、図６、図７、及び図９の工程にてカットした第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３、リジッド基材１１２、並びにフレキシブル基板１３を位置合わせして、例えば図１０Ａに示すように配置する。このとき、フレキシブル基板１３の各端部は、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３の間に挟み込んで位置合わせする。
　さらに、例えば図１０Ｂに示すように、図８の工程にてカットしたセパレータ２９１を、リジッド基板１１とリジッド基板１２との間に露出するフレキシブル基板１３の片面（例えば上方）に、第２の絶縁層１１３と並べて配置し、その外側に（表裏にそれぞれ）、例えば銅からなる導体膜１６１、１６２を配置する。セパレータ２９１は、例えば接着剤により固定する。こうした構造であれば、セパレータ２９１が導体膜１６２を支持するため、フレキシブル基板１３と導体膜１６２との間の空隙にめっき液が滲入して銅箔が破れるなどの問題を防止又は抑制することができる。
　次に、こうして位置合わせした状態（図１０Ｂ）で、この構造体を、例えば図１０Ｃに示すように、加圧プレスする。このとき、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３を構成する各プリプレグからそれぞれ樹脂１２５が押し出され、先の図４に示したように、この樹脂１２５により、リジッド基材１１２とフレキシブル基板１３との間の空隙が充填される。このように、樹脂１２５が空隙に充填されることで、フレキシブル基板１３とリジッド基材１１２とが確実に接着される。こうした加圧プレスは、例えば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「３ｈｒ」程度の条件で行う。
　続けて、全体を加熱する等して、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３を構成するプリプレグ及び樹脂１２５を硬化し、一体化する。このとき、フレキシブル基板１３のカバーレイ１３８及び１３９（図４）と、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３の樹脂とは重合する。絶縁層１１１及び１１３の樹脂が重合することで、ヴィア１４１及び１１６（後工程で形成）の周囲が樹脂で固定され、ヴィア１４１と導体層１３２（又はヴィア１１６と導体層１３３）の各接続部位の接続信頼性が向上する。
　次に、例えば所定の前処理の後、例えばＣＯ２レーザ加工装置からＣＯ２レーザを照射することにより、図１０Ｄに示すように、スルーホール１６３を形成する。このとき、フレキシブル基板１３（図４）の導体層１３２、１３３とリジッド基板１１、１２とをそれぞれ接続するためのヴィア１１６、１４１（例えばIVH（Interstitial Via Hole））も形成する。
　続けて、デスミア（スミア除去）、ソフトエッチをした後、例えば図１０Ｅに示すように、ＰＮめっき（例えば化学銅めっき及び電気銅めっき）をすることにより、構造体全体の表面に銅めっきを施す。この銅めっきによる銅と既存の導体膜１６１、１６２とが一体になって、ヴィア１１６及び１４１内並びにスルーホール１６３内も含め、基板全体の表面に銅膜１７１が形成される。このとき、フレキシブル基板１３は、導体膜１６１及び１６２で覆われており、めっき液に直接触れない。したがって、フレキシブル基板１３がめっき液によってダメージを受けることはない。
　続けて、例えば所定のリソグラフィ工程（前処理、ラミネート、露光、現像、エッチング、剥膜、内層検査等）を経ることにより、図１０Ｆに示すように、基板表面の銅膜１７１をパターニングする。これにより、フレキシブル基板１３（図４）の導体層１３２、１３３にそれぞれ接続される配線パターン１４２、１１７、並びに引き出しパターン１４３、１１８が形成される。この際、第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３の各フレキシブル基板１３側端部には、それぞれ銅箔を残存させる。そしてその後、結果物を黒化処理する。
　続けて、例えば図１１Ａに示すように、その結果物の表裏に、それぞれ第１、第２の上層絶縁層１４４、１１４を配置し、さらにその外側に、例えば銅からなる導体膜１１４ａ、１４４ａを配置する。続けて、図１１Ｂに示すように、この構造体を加圧プレスする。このとき、第１及び第２の上層絶縁層１１４及び１４４を構成する各プリプレグからの樹脂によりヴィア１１６及び１４１が充填される。そしてその後、例えば加熱処理等により、プリプレグ及びヴィア内の樹脂を硬化して、第１及び第２の上層絶縁層１４４及び１１４を固化する。
　続けて、例えばハーフエッチにより、所定の厚さまで導体膜１１４ａ及び１４４ａをそれぞれ薄膜化する。そして、所定の前処理の後、例えばレーザにより、第１の上層絶縁層１４４にヴィア１４６を、また第２の上層絶縁層１１４にヴィア１１９及びカットライン２９２を、それぞれ形成し、デスミア（スミア除去）、ソフトエッチをした後、例えば図１１Ｃに示すように、ＰＮめっき（例えば化学銅めっき及び電気銅めっき）をすることにより、それらヴィア１４６及び１１９内、並びにカットライン２９２内に、導体を形成する。なお、この導体は、導電ペースト（例えば導電粒子入り熱硬化樹脂）を、例えばスクリーン印刷法で印刷することによっても形成することができる。
　続けて、例えばハーフエッチにより、所定の厚さまで基板表面の導体膜を薄くし、その後、例えば所定のリソグラフィ工程（前処理、ラミネート、露光、現像、エッチング、剥膜、内層検査等）を経ることにより、図１１Ｄに示すように、基板表面の導体膜をパターニングする。これにより、導体１４８及び１２０が形成される。また、カットライン２９２内の導体は、エッチングにより除去される。続けて、結果物を黒化処理する。
　ここで、次の工程の説明の前に、その工程に先立って行われる工程について説明する。すなわち、次の工程に先立ち、図１２に示すように、複数の製品に共通するウェーハを、例えばレーザ等により切断して、所定の大きさの第３及び第４の上層絶縁層１４５及び１１５を形成しておく。
　そして、続く工程では、図１３Ａに示すように、基板表裏に、図１２の工程にてカットした第３及び第４の上層絶縁層１４５及び１１５を配置し、その外側に（表裏にそれぞれ）、例えば銅からなる導体膜１４５ａ、１１５ａを配置する。この図１３Ａに示されるように、第４の上層絶縁層１１５は、カットライン２９２の上方に隙間を空けて配置する。その後、例えば加熱などして、第３及び第４の上層絶縁層１４５及び１１５を固化する。なお、第３及び第４の上層絶縁層１４５及び１１５は、それぞれ例えばガラスクロスに樹脂を含浸して構成された通常のプリプレグから構成される。
　続けて、図１３Ｂに示すように、結果物を、プレスする。その後、例えばハーフエッチにより、所定の厚さまで導体膜１４５ａ及び１１５ａをそれぞれ薄膜化する。そして、所定の前処理の後、例えばレーザにより、第３及び第４の上層絶縁層１４５、１１５にそれぞれヴィア１４７、１２１を形成し、デスミア（スミア除去）、ソフトエッチをした後、例えば図１３Ｃに示すように、ＰＮめっき（例えば化学銅めっき及び電気銅めっき）をすることにより、それらヴィア１４７及び１２１内を導体で充填する。このように、ヴィア１４７及び１２１の内部を同一の導電ペースト材料で充填することで、ヴィア１４７及び１２１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。なお、この導体は、導電ペースト（例えば導電粒子入り熱硬化樹脂）を、例えばスクリーン印刷法で印刷することによっても形成することができる。
　続けて、図１３Ｄに示すように、例えばハーフエッチにより、所定の厚さまで基板表面の導体膜を薄くし、その後、例えば所定のリソグラフィ工程（前処理、ラミネート、露光、現像、エッチング、剥膜、内層検査等）を経ることにより、基板表面の銅膜をパターニングする。これにより、導体１４９及び１２２、並びに導体パターン１５０及び１２３が形成される。その後、結果物を黒化処理する。
　続けて、図１４Ａに示すように、結果物の表裏に、第５及び第６の上層絶縁層１７２及び１７３を配置し、その外側に（表裏にそれぞれ）、例えば銅からなる導体膜１７２ａ及び１７３ａを配置する。なお、第５及び第６の上層絶縁層１７２及び１７３は、それぞれ例えばガラスクロスに樹脂を含浸して構成されたプリプレグから構成される。
　続けて、図１４Ｂに示すように、プレスする。その後、例えばハーフエッチにより、所定の厚さまで導体膜１７２ａ及び１７３ａをそれぞれ薄膜化する。そして、所定の前処理の後、レーザ光などにより、第５、第６の上層絶縁層１７２、１７３にそれぞれヴィア１７４、１７５を形成するとともに、図１４Ｃに示すように、図１４Ｂ中に破線にて示す各部の絶縁層、すなわちセパレータ２９１の端部（第２の絶縁層１１３とセパレータ２９１の境界部分）の絶縁層を除去して、カットライン（切り目）２９４ａ乃至２９４ｃを形成する。このとき、カットライン２９４ａ乃至２９４ｃは、例えば導体パターン１５１及び１２４をストッパとして、形成（カット）する。この際、ストッパとして使用する導体パターン１５１及び１２４を、ある程度カットするようにエネルギー又は照射時間を調整することもできる。
　続けて、ＰＮめっき（例えば化学銅めっき及び電気銅めっき）をすることにより、ヴィア１７４及び１７５内も含め、基板全体の表面に導体を形成する。続けて、例えばハーフエッチにより、所定の厚さまで基板表面の導体膜を薄くし、その後、例えば所定のリソグラフィ工程（前処理、ラミネート、露光、現像、エッチング、剥膜等）を経ることにより、基板表面の銅箔をパターニングする。こうして、図１４Ｄに示すように、導体パターン１７６及び１７７を形成する。そして、パターン形成後、そのパターンを検査する。
　続けて、例えばスクリーン印刷により、基板全体の表面にソルダレジストを形成し、図１４Ｅに示すように、所定のリソグラフィ工程を経ることにより、そのソルダレジストをパターニングする。その後、例えば加熱などして、そのパターニングしたソルダレジスト２９８及び２９９を硬化させる。
　続けて、セパレータ２９１の端部（図１４Ｂ中の破線参照）等に、穴明け及び外形加工をした後、図１５Ａに示すように、構造体３０１及び３０２をフレキシブル基板１３から引きはがすようにして除去する。この際、セパレータ２９１が配置されているので、分離が容易である。また、構造体３０１及び３０２が他の部分から分離（除去）されるとき、導体パターン１５１及び１２４は、フレキシブル基板１３のカバーレイ１３８及び１３９にプレスにより押しつけられているにすぎず、固着していない（図１０Ｃ参照）ため、構造体３０１及び３０２と共に、導体パターン１２４及び１５１も除去される。
　こうして、フレキシブル基板１３の中央部を露出させることで、フレキシブル基板１３の表裏（絶縁層の積層方向）に、フレキシブル基板１３が撓む（曲がる）ためのスペース（領域Ｒ１及びＲ２）が形成される。これにより、フレックスリジッド配線板１０を、そのフレキシブル基板１３の部分で、折り曲げることなどが可能になる。
　除去された部分（領域Ｒ１及びＲ２）に面する各絶縁層の先端部分には、例えば図１５Ｂ中に破線にて示すように、導体パターン１２４及び１５１が残存する。この残存した銅は、必要に応じて、図１５Ｃに示すように、例えばマスクエッチング（前処理、ラミネート、露光、現像、エッチング、剥膜等）により除去する。
　続けて、例えば化学金めっきにより、電極１７８、１７９を形成し、その後、外形加工、反り修正、通電検査、外観検査、及び最終検査を経て、先の図３に示したフレックスリジッド配線板１０が完成する。このフレックスリジッド配線板１０は、上述のように、リジッド基板１１及び１２のコア部（第１及び第２の絶縁層１１１及び１１３）の間にフレキシブル基板１３の端部が挟みこまれ、且つ、リジッド基板１１、１２の各ランドとフレキシブル基板の各接続パッドとがそれぞれめっき皮膜により接続された構造を有する。
　そして、このフレックスリジッド配線板１０、特にリジッド基板１１、１２の各表面にそれぞれ電子部品５０１、５０２を実装し、先の図５に示したようなパッケージ１０１に封止した後、マザーボード１００上に実装することにより、本発明の一実施形態に係る電子デバイスが完成する。
　以上、本発明の一実施形態に係るフレックスリジッド配線板及び電子デバイスについて説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
　フレックスリジッド配線板１０をマザーボード１００に実装する場合に、パッケージ１０１を介さず、ベアチップを直接実装するようにしてもよい。例えば図１６に示すように、例えば導電性接着剤１００ａにより、マザーボード１００上にベアチップをフリップチップ接続するようにしてもよい。あるいは、例えば図１７に示すように、スプリング１００ｂを介してマザーボード１００上にベアチップを実装するようにしてもよい。あるいは、例えば図１８に示すように、ワイヤ１００ｃを介して、ワイヤボンディングでマザーボード１００上にベアチップを実装するようにしてもよい。あるいは、例えば図１９に示すように、マザーボード１００の上層までビルドアップしていき、断面スルーホール（めっきスルーホール）１００ｄで両基板を電気的に接続するようにしてもよい。また、コネクタにより、両基板を電気的に接続するようにしてもよい。両基板の実装方法は任意である。
　さらに、両基板を電気的に接続する電極や配線の材質等も、任意である。例えばＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）接続、又はＡｕ－Ａｕ接続により、両基板を互いに電気的に接続するようにしてもよい。ＡＣＦ接続では、接続するためのフレックスリジッド配線板１０とマザーボード１００との位置合わせを容易にすることができる。また、Ａｕ－Ａｕ接続では、腐食に強い接続部を形成することができる。
　図２０に示すように、フレックスリジッド配線板１０の内部に電子部品５０３及び５０４を組み込むようにしてもよい。こうした電子部品を内蔵するフレックスリジッド配線板１０によれば、電子デバイスの高機能化が可能になる。なお、電子部品５０３及び５０４は、例えばＩＣ回路等の能動部品のほか、例えば抵抗、コンデンサ（キャパシタ）、コイルなどの受動部品であってもよい。
　上記実施形態において、各層の材質、サイズ、層数等は、任意に変更可能である。例えばプリプレグに代えて、ＲＣＦ（Resin Coated Cupper Foil）を用いることもできる。
　また、上記実施形態では、図２１Ａに示すように、第２の上層絶縁層１１４（絶縁樹脂）の充填されたコンフォーマルヴィアによって、リジッド基板１１、１２とフレキシブル基板１３とをそれぞれ電気的に接続した（詳細は図４参照）。しかしこれに限られず、例えば図２１Ｂに示すように、両基板をスルーホール接続するようにしてもよい。しかし、こうした構造であれば、落下等による衝撃がスルーホールの内壁部分に集中することになり、コンフォーマルヴィアと比較して、スルーホールの肩部にクラックが発生しやすくなる。その他、例えば図２１Ｃに示すように、両基板をフィルドヴィア接続するようにしてもよい。こうした構造であれば、落下等による衝撃を受け止める部分がヴィア全体となり、コンフォーマルヴィアと比較して、クラックが発生しにくくなる。なお、上記コンフォーマルヴィア内又はスルーホール内には、導電樹脂を充填するようにしてもよい。
　また、図２２に示すように、リジッド基板１１は、コア表裏の一方のみに導体（配線層）を有するものであってもよい（リジッド基板１２も同様）。また、フレキシブル基板により、３つ以上のリジッド基板を接続するようにしてもよい。
　上記各実施形態又は変形例の構造と前述した空中ハイウェイ構造とを組み合わせる（併用する）ようにしてもよい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、「請求項」に記載されている発明や「発明の実施の形態」に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。
　本出願は、２００８年７月１６日に出願された米国特許仮出願第６１／０８１１７６号に基づく。本明細書中に、米国特許仮出願第６１／０８１１７６号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込む。
　本発明は、一部がフレキシブル基板から構成された折り曲げ可能なフレックスリジッド配線板、及びフレックスリジッド配線板を用いた電子デバイスに適用可能である。

Claims (8)

  1. 　第１導体パターンを有するフレキシブルプリント配線板と、第２導体パターンを有するリジッドプリント配線板と、を備えるフレックスリジッド配線板であって、
    　前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部と前記リジッドプリント配線板の少なくとも一部とをそれぞれ被覆し、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部を露出する絶縁層と、
    　前記フレックスリジッド配線板をマザーボードに実装するための第１接続端子と、
    　前記フレックスリジッド配線板に電子部品を実装するための第２接続端子と、
    　を備え、
    　前記第２導体パターンは、前記絶縁層上に形成されており、
    　前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、前記絶縁層を貫通するめっき皮膜（Plated Metallic Layer）により接続されている、
    　ことを特徴とするフレックスリジッド配線板。
  2. 　前記フレックスリジッド配線板は、部分フレックスリジッド配線板である、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
  3. 　前記リジッドプリント配線板は、前記フレキシブルプリント配線板の水平方向に配置されている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のフレックスリジッド配線板。
  4. 　マザーボードと、フレックスリジッド配線板と、を備える電子デバイスであって、
    　前記フレックスリジッド配線板は、
    　第１導体パターンを有するフレキシブルプリント配線板と、
    　第２導体パターンを有するリジッドプリント配線板と、
    　前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部と前記リジッドプリント配線板の少なくとも一部とをそれぞれ被覆し、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部を露出する絶縁層と、
    　を備え、
    　前記第２導体パターンは、前記絶縁層上に形成されており、
    　前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、前記絶縁層を貫通するめっき皮膜により接続されており、
    　前記マザーボードの表面には、少なくとも１つの前記フレックスリジッド配線板が実装されており、
    　前記リジッドプリント配線板の表面には、少なくとも１つの電子部品が実装されている、
    　ことを特徴とする電子デバイス。
  5. 　フレックスリジッド配線板を備える電子デバイスであって、
    　前記フレックスリジッド配線板は、
    　第１導体パターンを有するフレキシブルプリント配線板と、
    　第２導体パターンを有するリジッドプリント配線板と、
    　前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部と前記リジッドプリント配線板の少なくとも一部とをそれぞれ被覆し、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部を露出する絶縁層と、
    　を備え、
    　前記第２導体パターンは、前記絶縁層上に形成されており、
    　前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、前記絶縁層を貫通するめっき皮膜により接続されており、
    　前記リジッドプリント配線板の表面には、少なくとも１つの電子部品が実装されており、
    　前記フレックスリジッド配線板には、前記フレックスリジッド配線板をマザーボードに実装するための接続端子が形成されている、
    　ことを特徴とする電子デバイス。
  6. 　フレックスリジッド配線板を備える電子デバイスであって、
    　前記フレックスリジッド配線板は、
    　第１導体パターンを有するフレキシブルプリント配線板と、
    　第２導体パターンを有するリジッドプリント配線板と、
    　前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部と前記リジッドプリント配線板の少なくとも一部とをそれぞれ被覆し、前記フレキシブルプリント配線板の少なくとも一部を露出する絶縁層と、
    　を備え、
    　前記第２導体パターンは、前記絶縁層上に形成されており、
    　前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、前記絶縁層を貫通するめっき皮膜により接続されており、
    　前記リジッドプリント配線板は、少なくとも１つの電子部品を内蔵し、
    　前記リジッドプリント配線板の表面には、少なくとも１つの電子部品が実装されており、
    　前記フレックスリジッド配線板には、前記フレックスリジッド配線板をマザーボードに実装するための接続端子が形成されている、
    　ことを特徴とする電子デバイス。
  7. 　前記リジッドプリント配線板の表面には、複数の電子部品が実装されており、
    　前記複数の電子部品は、前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンから構成される信号線により相互に電気的に接続されており、
    　前記フレックスリジッド配線板は、基板両面の導体パターンを、相互に電気的に接続するスルーホールを有し、
    　前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンのうち、少なくとも前記信号線は、前記スルーホールを回避した経路により、前記複数の電子部品を相互に電気的に接続する、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の電子デバイス。
  8. 　前記第２導体パターンは、前記マザーボードから前記複数の電子部品へ電源を供給する電源線を形成し、
    　前記第２導体パターンのうち、少なくとも前記電源線は、前記スルーホールを通って、前記複数の電子部品に電源を供給する、
    　ことを特徴とする請求項７に記載の電子デバイス。
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