WO2015015975A1

WO2015015975A1 - 多層基板および多層基板の製造方法

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Publication number: WO2015015975A1
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Inventors: 用水邦明
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Abstract

　同一の熱可塑性樹脂を主材料とする樹脂層が積層されたフレキシブル基板において、上主面を構成する樹脂層と下主面を構成する樹脂層との間に樹脂層が配置されることにより厚みが大きいリジッド部を構成し、上主面を構成する樹脂層と下主面を構成する樹脂層との間に樹脂層が配置されないことにより可撓性を有するフレキシブル部を構成し、リジッド部とフレキシブル部との間に厚みが変化する段差部分を形成し、上主面を構成する樹脂層と下主面を構成する樹脂層とは、リジッド部から段差部分を超えてフレキシブル部にわたる領域に延びるように設けられている。

Description

多層基板および多層基板の製造方法

　本発明は、熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂基材が積層された構造の多層基板とその製造方法とに関する。

　従来、熱可塑性樹脂からなる複数の樹脂基材を積層させた状態で溶着させることで接合させた多層基板が知られている（例えば特許文献１参照）。

　上記特許文献１には、厚みが小さく可撓性を有するフレキシブル部と、樹脂シートの積層数が多く厚みが大きいリジッド部とを備えた多層基板が開示されている。この多層基板では、フレキシブル部およびリジッド部の全域にわたって延びるように第１の樹脂シートが設けられ、リジッド部において、多層基板の外表面を構成する第２の樹脂シートが第１の樹脂シートを挟み込むように積層されている。これにより、フレキシブル部においては、第１の樹脂シートだけが配置されることで厚みが小さくなっている一方、リジッド部においては、第１の樹脂シートに第２の樹脂シートが重ねて配置されることで厚みが大きくなっている。

国際公開第２０１２／１４７４８４号

　しかしながら、上記特許文献１では、フレキシブル部を曲げる（撓ませる）際に、厚みが大きいリジッド部と、厚みの小さいフレキシブル部との間の段差部分に負荷がかかり、段差部分に位置する第２の樹脂シートの端部が第１の樹脂シートから剥離してしまうことが考えられる。

　そこで、本発明の目的は、フレキシブル部分が曲げられる際に、樹脂基材が剥離することを抑制することができる多層基板とその製造方法とを提供することにある。

　この発明の多層基板は、同一の熱可塑性樹脂を主材料とする第１樹脂基材部、第２樹脂基材部および第３樹脂基材部が積層された多層基板において、前記第１樹脂基材部は、前記多層基板の一方主面を構成し、前記第２樹脂基材部は、前記多層基板の他方主面を構成し、前記第３樹脂基材部は、前記多層基板の積層方向において前記第１樹脂基材部および前記第２樹脂基材部の間に設けられ、前記第３樹脂基材部が配置されていない可撓性を有するフレキシブル部分と、前記第３樹脂基材部が配置されることにより前記フレキシブル部分よりも厚みが大きい肉厚部分との間には、前記多層基板の厚みが変化する段差部分が形成されており、前記第１樹脂基材部および前記第２樹脂基材部は、前記肉厚部分から前記段差部分を超えて前記フレキシブル部分にわたる領域に延びるように設けられている。

　この構成では、第１樹脂基材部および第２樹脂基材部が、肉厚部分から段差部分を超えてフレキシブル部分にわたる領域に延びるように設けられているために、肉厚部分とフレキシブル部分との間の段差部分に樹脂基材同士の接合面が露出することが無く、段差部分から樹脂基材の層間剥離が生じることを抑制できる。その上、多層基板の部分毎に樹脂基材の積層数を変えることができ、多層基板の厚みや剛性などを任意に設定することができる。また、各樹脂基材部は、同一の熱可塑性樹脂を主材料としているので、加熱プレスを用いた簡単なプロセスで一体化でき、熱膨張係数差に起因する剥離や配線の断線が起こりにくいとともに、材料物性が殆ど一様であるために設計が容易である。

　前記第１樹脂基材部および前記第２樹脂基材部は、前記フレキシブル部分の略全域にわたって設けられていることが好ましい。これにより、フレキシブル部分の全域にわたって一方主面および他方主面に樹脂基材の接合面が露出することがなく、段差部分だけでなく曲げ変形されるフレキシブル部分においても、樹脂基材の層間剥離が生じることを抑制することができる。

　前記第３樹脂基材部は、複数の樹脂基材により複数層で構成されていることが好ましい。これにより、複数層の第３樹脂基材部で層間剥離が生じることを抑制できる。

　前記第３樹脂基材部は、複数の樹脂基材により複数層で構成され、前記第１樹脂基材部および前記第２樹脂基材部は、前記第３樹脂基材部の縁部を全周にわたって覆うように設けられていることが好ましい。これにより、第３樹脂基材部で段差部分からだけでなく、第３樹脂基材部の縁部分の全周から、層間剥離が生じることを抑制できる。

　前記肉厚部分は、２箇所に設けられており、前記フレキシブル部分は、２箇所の前記肉厚部分の間に設けられていてもよい。そして、前記フレキシブル部分は、両側に設けられた前記肉厚部分を繋ぐ長尺のケーブル状に形成されており、前記第１樹脂基材部および前記第２樹脂基材部は、ケーブル状の前記フレキシブル部分の長手方向において、一方側の前記肉厚部分から他方側の前記肉厚部分まで、一方側の前記段差部分、前記フレキシブル部分、および、他方側の前記段差部分を超えて延びるように設けられていることが好ましい。これにより、フレキシブル部分の長手方向の両側に肉厚部分を設けても、フレキシブル部分と両側の段差部分とから層間剥離が生じることを抑制できる。

　この発明の多層基板の製造方法は、同一の熱可塑性樹脂を主材料とする第１樹脂シート、第２樹脂シートおよび第３樹脂シートを積層させた多層基板の製造方法であって、前記第１樹脂シートを、前記第３樹脂シートが配置される部分から前記第３樹脂シートの縁部を超えて前記第３樹脂シートが配置されない部分にわたって積層する工程と、前記第２樹脂シートを、前記第３樹脂シートの前記第１樹脂シートが積層される側とは反対側において、前記第３樹脂シートが配置される部分から前記第３樹脂シートの縁部を超えて前記第３樹脂シートが配置されない部分にわたって積層する工程と、前記第１樹脂シート、前記第２樹脂シートおよび前記第３樹脂シートを積層させた状態で加熱および加圧して接合させる工程とを備えている。

　この製造方法により製造された多層基板では、第３樹脂シート（第３樹脂基材部）が配置される部分と第３樹脂シートが配置されない部分との間に、第３樹脂シートの有無に起因して段差部分が形成されるが、第３樹脂シートが配置された肉厚部分から段差部分を超えて第３樹脂シートが配置されていない薄肉部分（フレキシブル部分）にわたる領域に第１樹脂シート（第１樹脂基材部）および第２樹脂シート（第２樹脂基材部）が延びるように設けられるので、肉厚部分と薄肉部分（フレキシブル部分）との間の段差部分に樹脂基材同士の接合面が露出することが無く、段差部分から樹脂基材の層間剥離が生じることを抑制できる。その上、多層基板の部分毎に樹脂基材の積層数を変えることができ、多層基板の厚みや剛性などを任意に設定することができる。また、各樹脂シートは、同一の熱可塑性樹脂を主材料としているので、加熱プレスを用いた簡単なプロセスで一体化でき、熱膨張係数差に起因する剥離や配線の断線が起こりにくいとともに、材料物性が殆ど一様であるために設計が容易である。

　この発明によれば、フレキシブル部分が曲げられる際に、樹脂基材が剥離することを抑制することができる。また、樹脂基材の剥離を抑制しながら、樹脂基材の積層数を部分的に異ならせて厚みを部分的に異ならせることができるので、設計の自由度が高まる。

本発明の第１の実施形態に係るフレキシブル基板の平面図および側面断面図である。本発明の第１の実施形態に係るフレキシブル基板の分解斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るフレキシブル基板の製造方法の各段階における側面断面図である。本発明の第１の実施形態に係るフレキシブル基板の他の製造方法の各段階における側面断面図である。本発明の第２の実施形態に係るフレキシブル基板の平面図および側面断面図である。本発明の第３の実施形態に係るフレキシブル基板の平面図および側面断面図である。本発明の他の実施形態に係るフレキシブル基板の側面断面図である。

　以下、本発明の第１の実施形態に係るフレキシブル基板１０について説明する。

　図１（Ａ）は、フレキシブル基板１０の平面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）中にＢ－Ｂ’で示す位置でのフレキシブル基板１０の側面断面図である。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）中にＣ－Ｃ’で示す位置でのフレキシブル基板１０の側面断面図である。なお、フレキシブル基板１０は、本発明の「多層基板」の一例である。

　フレキシブル基板１０は、上主面ＵＳと下主面ＤＳとを有している。また、フレキシブル基板１０は、樹脂積層体１１と端子部１２とを備えている。ここでは、樹脂積層体１１は、リジッド部１４Ａ，１４Ｂと、長尺のケーブル状に形成されたフレキシブル部１３とを備えている。リジッド部１４Ａ，１４Ｂは、平面視して概略矩形状である。フレキシブル部１３は、平面視して図１（Ａ）の紙面左右方向を長さ方向（長手方向）として延び、紙面上下方向を幅方向（短手方向）とする帯状である。以下、フレキシブル部１３の長さ方向と一致する方向を、「長さ方向」と称し、フレキシブル部１３の幅方向と一致する方向を、「幅方向」と称する。上主面ＵＳおよび下主面ＤＳは、それぞれ、本発明の「一方主面」および「他方主面」の一例である。また、リジッド部１４Ａ，１４Ｂは、本発明の「肉厚部分」の一例であり、フレキシブル部１３は、本発明の「フレキシブル部分」の一例である。

　リジッド部１４Ａは、フレキシブル部１３に対して長さ方向の左側端に接続されており、フレキシブル部１３よりも幅広に構成されている。リジッド部１４Ｂは、フレキシブル部１３に対して長さ方向の右側端に接続されており、フレキシブル部１３よりも幅広に構成されている。端子部１２は、表面実装部品（コネクタ部品）として構成されており、リジッド部１４Ａ，１４Ｂそれぞれの下主面ＤＳに表面実装されている。リジッド部１４Ａ，１４Ｂは、樹脂積層体１１の積層方向において、フレキシブル部１３よりも大きい厚みを有している。

　図２は、樹脂積層体１１の分解斜視図である。

　樹脂積層体１１は、樹脂層（樹脂基材）１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄと導体パターン１５とを備えている。各樹脂層１１Ａ～１１Ｄは、樹脂積層体１１の上主面ＵＳ側から下主面ＤＳ側にかけて積層されており、互いに接合されている。各樹脂層１１Ａ～１１Ｄは、互いに同一の熱可塑性樹脂、ここでは、液晶ポリマ樹脂を主材料として構成されている。なお、各樹脂層１１Ａ～１１Ｄの主材料としては、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＰＳ（ポニフェニレンスルファイド）、ＰＩ（ポリイミド）など、他の熱可塑性樹脂を採用してもよい。

　樹脂積層体１１は、同一の熱可塑性樹脂を主材料とする樹脂層１１Ａ～１１Ｄ同士を溶着させることで接合面を強固に接合させて、一体化して構成されている。また、積層間で線膨脹係数の差に起因する応力や変形の発生を防ぐことができるので、積層間で剥離が生じるのを抑制することができる。また、板状部１４Ａ，１４Ｂと帯状部１３との接続部分で破断などの不都合が発生することを抑制できる。

　導体パターン１５は、少なくとも端子部１２に接続されるものであり、ここでは、樹脂積層体１１の内部でインダクタを構成している。具体的には、導体パターン１５は、層間接続導体１５Ａと線状導体１５Ｂと平面導体１５Ｃとにより構成されている。層間接続導体１５Ａは、樹脂積層体１１を構成する樹脂層１１Ａ～１１Ｄのいずれかを貫通する導体である。線状導体１５Ｂは、樹脂積層体１１を構成する樹脂層１１Ａ～１１Ｄのいずれかの表面に沿って延びる導体である。平面導体１５Ｃは、樹脂積層体１１を構成する樹脂層１１Ａ～１１Ｄのいずれかの表面で面方向に拡がる導体である。

　そして、導体パターン１５は、リジッド部１４Ａとリジッド部１４Ｂとのそれぞれにおいて、樹脂層１１Ａ～１１Ｄの積層方向を巻回軸方向とする螺旋状に層間接続導体１５Ａと線状導体１５Ｂとを接続し、コイル状に構成されている。また、導体パターン１５は、フレキシブル部１３において、一方のリジッド部１４Ａから他方のリジッド部１４Ｂに延びる線状に構成されている。

　このようなフレキシブル基板１０において、図１に示すように、樹脂積層体１１を構成する樹脂層１１Ｂおよび樹脂層１１Ｃは、樹脂層１１Ａと樹脂層１１Ｄの間に積層された状態で接合されている。ここでは、樹脂層１１Ａが単層で本発明の「第１樹脂基材部」を構成する例を示しており、樹脂層１１Ｄが単層で本発明の「第２樹脂基材部」を構成する例を示している。また、樹脂層１１Ｂ，１１Ｃによる２層で本発明の「第３樹脂基材部」を構成する例を示している。

　樹脂層１１Ａは、樹脂積層体１１の平面視した外形状と一致する外形状を有しており、樹脂積層体１１の上主面ＵＳ全面に露出している。すなわち、樹脂層１１Ａは、樹脂積層体１１の上主面ＵＳ全体を構成している。樹脂層１１Ｄは、樹脂積層体１１の平面視した外形状と一致する外形状を有しており、樹脂積層体１１の下主面ＤＳ全面に露出している。すなわち、樹脂層１１Ｄは、樹脂積層体１１の下主面ＤＳ全体を構成している。換言すれば、樹脂層１１Ａおよび１１Ｄは、リジッド部１４Ａ、１４Ｂおよびフレキシブル部１３の全域にわたって設けられている。また、樹脂層１１Ｂおよび樹脂層１１Ｃは、平面視して樹脂層１１Ａおよび樹脂層１１Ｄに対して、部分的にのみ重なるような、同一の外形状を有している。

　より具体的には、樹脂層１１Ｂおよび樹脂層１１Ｃは、平面視して矩形状に形成されている。樹脂層１１Ｂおよび樹脂層１１Ｃの長さ方向の寸法は、リジッド部１４Ａ，１４Ｂよりも短く、樹脂層１１Ｂおよび樹脂層１１Ｃの長さ方向の両側面は、リジッド部１４Ａ，１４Ｂの両側面から離れるよう（リジッド部１４Ａ，１４Ｂの両側面よりも内側）に配置されている。また、樹脂層１１Ｂおよび樹脂層１１Ｃの幅方向の寸法は、リジッド部１４Ａ，１４Ｂと一致しており、樹脂層１１Ｂおよび樹脂層１１Ｃの幅方向の両側面は、リジッド部１４Ａ，１４Ｂの側面と重なる（面一になる）ように配置されている。

　したがって、リジッド部１４Ａ，１４Ｂでは、積層方向に見て樹脂層１１Ａ，１１Ｄと樹脂層１１Ｂ，１１Ｃとが重なり、樹脂層の層数が４層となっている。また、リジッド部１４Ａ，１４Ｂの長さ方向の両端部分では、積層方向に見て樹脂層１１Ｂ，１１Ｃが重ならずに樹脂層１１Ａ，１１Ｄのみが重なり、樹脂層の層数が２層となっている。また、フレキシブル部１３の全面において、積層方向に見て樹脂層１１Ｂ，１１Ｃが重ならずに樹脂層１１Ａ，１１Ｄのみが重なり、樹脂層の層数が２層となっている。また、フレキシブル部１３と、長手方向の両側に位置するリジッド部１４Ａおよび１４Ｂとの間には、樹脂積層体１１の厚みが変化する段差部分ＳＴＰが形成されている。樹脂層１１Ａおよび１１Ｄは、一方側のリジッド部１４Ａから段差部分ＳＴＰを超えてフレキシブル部１３にわたる領域に延びるように設けられている。また、樹脂層１１Ａおよび１１Ｄは、他方側においても、リジッド部１４Ｂから段差部分ＳＴＰを超えてフレキシブル部１３にわたる領域に延びるように設けられている。詳細には、樹脂層１１Ａおよび１１Ｄは、フレキシブル部１３の長手方向において、一方側のリジッド部１４Ａから、一方側の段差部分ＳＴＰ、フレキシブル部１３および他方側の段差部分ＳＴＰを超えて他方側のリジッド部１４Ｂまで連続的に延びるように設けられている。

　このようにリジッド部１４Ａ，１４Ｂでの樹脂層の層数は、フレキシブル部１３での樹脂層の層数よりも多く、リジッド部１４Ａ，１４Ｂは、フレキシブル部１３よりも厚みや剛性が大きくなっている。したがって、このフレキシブル基板１０は、フレキシブル部１３での可撓性を利用しながら、リジッド部１４Ａ，１４Ｂで、表面実装される端子部１２の接続信頼性の向上や機械的保護を図ることができる。

　そして、リジッド部１４Ａ，１４Ｂにおいて樹脂層の層数が部分的に異なって厚みが部分的に異なっているために段差部分ＳＴＰが形成されているが、ここでは樹脂積層体１１の上主面ＵＳの全域に樹脂層１１Ａが露出し、樹脂積層体１１の下主面ＤＳの全域に樹脂層１１Ｄが露出している。すなわち、樹脂層１１Ａおよび樹脂層１１Ｄは、樹脂層１１Ｂ，１１Ｃが配置される部分から、樹脂層１１Ｂ，１１Ｃが配置される部分と樹脂層１１Ｂ，１１Ｃが配置されない部分との境界部分を超えて、樹脂層１１Ｂ，１１Ｃが配置されない部分にわたって設けられている。換言すれば、樹脂層１１Ａおよび樹脂層１１Ｄは、樹脂層１１Ｂ，１１Ｃが配置される部分から樹脂層１１Ｂ，１１Ｃの縁部を超えて樹脂層１１Ｂ，１１Ｃが配置されない部分にわたる領域に連続的に延びるように設けられている。これにより、樹脂積層体１１の上主面ＵＳおよび下主面ＤＳに樹脂層の層数が変わる段差部分ＳＴＰがあっても、その段差部分ＳＴＰから樹脂層１１Ａ～１１Ｄの層間剥離が進行することが無く、フレキシブル部１３での変形に対して耐久性が高い構造となっている。

　なお、樹脂層１１Ｂ，１１Ｃの長さ方向の両側面は樹脂層１１Ａ，１１Ｄに覆われており、リジッド部１４Ａ，１４Ｂの長さ方向の両側面に露出することが無い。一方、樹脂層１１Ｂ，１１Ｃの幅方向の両側面は、リジッド部１４Ａ，１４Ｂの幅方向の両側面に露出している。しかしながら、このフレキシブル基板１０は、長さ方向を有するフレキシブル部１３で主要な変形が生じるため、リジッド部１４Ａ，１４Ｂの幅方向の両側面には、あまり大きな応力が発生することがなく、樹脂層１１Ｂ，１１Ｃの側面が露出していても層間剥離が発生する可能性は低い。

　そのため、ここでは、リジッド部１４Ａ，１４Ｂの幅方向の両側面を、樹脂層１１Ｂ，１１Ｃが露出する構成としており、このことによって、樹脂積層体１１を幅方向に小型化するとともに、樹脂積層体１１を簡易な製造プロセスで効率的に成形できるようにしている。

　ここで、第１の実施形態に係るフレキシブル基板１０の製造方法について説明する。

　図３は、フレキシブル基板１０の製造過程を示す側面断面図である。

　なお、図３には、一つのフレキシブル基板の主要部分のみを図示するが、本実施形態は、複数のフレキシブル基板１０を切り出すことができる広大な基板から、一度に複数のフレキシブル基板１０を製造するものである。

　フレキシブル基板１０の製造方法では、まず、図３（Ａ）に示す樹脂シート１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄを用意する。樹脂シート１６Ａは、樹脂積層体１１の樹脂層１１Ａが切り出されるものである。樹脂シート１６Ｂは、樹脂積層体１１の樹脂層１１Ｂが切り出されるものである。樹脂シート１６Ｃは、樹脂積層体１１の樹脂層１１Ｃが切り出されるものである。樹脂シート１６Ｄは、樹脂積層体１１の樹脂層１１Ｄが切り出されるものである。

　各樹脂シート１６Ａ～１６Ｄは、同一の熱可塑性樹脂を主材料とするものであり、それぞれ層間接続導体１５Ａ（図３中符号不図示）となるビアホールおよび未硬化状態の導電性ペーストが設けられ、線状導体１５Ｂおよび平面導体１５Ｃ（図３中符号不図示）がパターン形成されている。

　線状導体１５Ｂおよび平面導体１５Ｃは、例えば、片面全面に予め導体箔が貼り付けられた状態の樹脂シート１６Ａ～１６Ｄに対して、導体箔をフォトリソグラフィ法などの工法でパターニングすることで形成される。または、線状導体１５Ｂおよび平面導体１５Ｃは、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄに導電性ペーストを印刷形成される。層間接続導体１５Ａとなる導電性ペーストが設けられるビアホールは、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄの導体箔を貫通すること無く熱可塑性樹脂のみを貫通するように炭酸ガスレーザ等により樹脂シート１６Ａ～１６Ｄに形成される。ビアホール内の導電性ペーストは、金属材料および有機溶剤等からなる。

　なお、ここで用意される各樹脂シート１６Ａ～１６Ｄは、複数の樹脂積層体１１を一度に製造するために、図１（Ａ）に示す平面形状の樹脂積層体１１が後に切り出される複数の基板領域がシートの面内方向に縦横に配列されたものである。

　各樹脂シート１６Ａ～１６Ｄにおいて、各基板領域には、樹脂積層体１１の各樹脂層１１Ａ～１１Ｄを平面視した形状が部分的に成形されていてもよい。例えば、図１（Ａ）に示すフレキシブル部１３の幅方向の両端の空間部分が成形されていてもよい。また、図１（Ａ）に示す樹脂層１１Ｂ，１１Ｃの長さ方向の両脇の空間部分が成形されていてもよい。この場合、複数の樹脂層１１Ｂ，１１Ｃが切り出される樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃでは、幅方向に隣接する基板領域の間を連結させておき、後の工程で各基板領域を切り出すことで、樹脂層１１Ｂ，１１Ｃの幅方向の側面を成形するようにすると好適である。

　次に、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを、図３（Ｂ）に示すように適切に位置決めして積層し、加熱プレス機により加熱および加圧する。

　樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを積層する際には、積層方向に見て樹脂積層体１１が後に切り出される各基板領域に、樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃが部分的にのみ重なり、且つ、各基板領域に樹脂シート１６Ａ，１６Ｄが全面で重なるように、樹脂シート１６Ａ，１６Ｄと樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃとが積層される。具体的には、樹脂シート１６Ａおよび１６Ｄを、樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃが配置される部分（リジッド部１４Ａ，１４Ｂになる部分）から樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃの縁部を超えて樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃが配置されない部分（フレキシブル部１３になる部分）にわたって積層する。そして、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを積層させた状態で加熱および加圧して接合させる。

　すると、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを加熱プレス機によって加圧する際に、可撓性を有する樹脂シート１６Ａ，１６Ｄが、樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃの形状に沿うように変形して、樹脂シート１６Ａの下面が樹脂シート１６Ｂの上面および両側面に接触し、樹脂シート１６Ｄの上面が樹脂シート１６Ｃの下面および両側面に接触する。そして、加熱プレス機による加熱によって、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを構成する熱可塑性樹脂が軟化して流動し、樹脂シート１６Ａ，１６Ｄと樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃとの間の隙間が殆ど塞がれる。これにより、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄが一体化して、図３（Ｃ）に示す構造が実現される。なお、樹脂シート１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃおよび１６Ｄは、それぞれ、一体化後に樹脂層１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび１１Ｄを主に構成する。

　また、加熱プレス機による加熱の際に、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄのビアホールに設けられていた導電性ペーストが金属化して、層間接続導体１５Ａが形成される。このように層間接続導体１５Ａが形成されることによって、導電性ペーストが接触していた隣接する樹脂シートの線状導体１５Ｂまたは平面導体１５Ｃが、層間接続導体１５Ａに強固に接合される。このことによっても、隣接する樹脂シート１６Ａ～１６Ｄ間の接合強度を高くすることができる。

　この工程の後、加熱プレス機から、互いに接合された状態の樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを取り出し、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄが温度低下により十分に硬化してから、複数の樹脂積層体１１を各基板領域から切り出す。そして、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄから樹脂積層体１１を切り出した後、樹脂層１１Ｄの下主面ＤＳに端子部１２をはんだ等を用いて表面実装する。これにより図３（Ｄ）に示す構造が実現される。なお、端子部１２を表面実装する工程は、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄから樹脂積層体１１を切り出すよりも前に実施してもよい。

　以上に説明した各工程を経て、本実施形態に係るフレキシブル基板１０は製造される。樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを積層する際には、樹脂積層体１１が後に切り出される各基板領域に、樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃが部分的にのみ重なり、且つ、各基板領域に樹脂シート１６Ａ，１６Ｄが全面で重なるので、各基板領域において樹脂シートの積層数が異なる部分を設けることができ、各基板領域から樹脂積層体１１を切り出して、複数のフレキシブル基板１０を簡易な製造プロセスで効率的に製造することができる。

　次に、本発明の第１の実施形態に係るフレキシブル基板１０の他の製造方法について説明する。

　図４は、フレキシブル基板１０の製造過程を示す側面断面図である。

　この製造方法では、まず、図４（Ａ）に示すように、樹脂積層体１１の樹脂層１１Ａ～１１Ｄを構成する樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを用意する。

　次に、樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃを、適切に位置決めして積層し、加熱プレス機により加熱および加圧する。すると、樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃの熱可塑性樹脂が軟化し、樹脂シート１６Ｂと樹脂シート１６Ｃとの間が溶着される。これにより、樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃが一体化して、図４（Ｂ）に示す構造が実現される。

　次に、一体化した樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃを樹脂シート１６Ａ，１６Ｄの間に、図４（Ｃ）に示すように適切に位置決めして積層し、加熱プレス機により加熱および加圧する。具体的には、樹脂シート１６Ａおよび１６Ｄを、一体化された樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃが配置される部分（リジッド部１４Ａ，１４Ｂになる部分）から一体化された樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃの縁部を超えて樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃが配置されない部分（フレキシブル部１３になる部分）にわたって積層する。そして、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを積層させた状態で加熱および加圧して接合させる。

　すると、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを加熱プレス機によって加圧する際に、可撓性を有する樹脂シート１６Ａ，１６Ｄが、樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃの形状に沿うように変形して、樹脂シート１６Ａの下面が樹脂シート１６Ｂの上面および両側面に接触し、樹脂シート１６Ｄの上面が樹脂シート１６Ｃの下面および両側面に接触する。そして、加熱プレス機による加熱によって、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを構成する熱可塑性樹脂が軟化して流動し、樹脂シート１６Ａ，１６Ｄと樹脂シート１６Ｂ，１６Ｃとの間の隙間が殆ど塞がれる。これにより、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄが一体化して、図４（Ｄ）に示す構造が実現される。

　この工程の後、加熱プレス機から、互いに接合された状態の樹脂シート１６Ａ～１６Ｄを取り出し、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄが温度低下により十分に硬化してから、複数の樹脂積層体１１を各基板領域から切り出す。そして、樹脂シート１６Ａ～１６Ｄから樹脂積層体１１を切り出した後で、樹脂層１１Ｄの下主面ＤＳに端子部１２をはんだ等を用いて表面実装する。これにより図４（Ｅ）に示す構造が実現される。

　以上に説明した各工程を経て、第１の実施形態に係るフレキシブル基板１０を製造するようにしてもよい。

　次に、本発明の第２の実施形態に係るフレキシブル基板２０について説明する。

　図５（Ａ）は、フレキシブル基板２０の平面図である。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）中にＢ－Ｂ’で示す位置でのフレキシブル基板２０の側面断面図である。図５（Ｃ）は、図５（Ａ）中にＣ－Ｃ’で示す位置でのフレキシブル基板２０の側面断面図である。なお、フレキシブル基板２０も、本発明の「多層基板」の一例である。

　フレキシブル基板２０は、樹脂積層体２１と、端子部２２と、を備えている。樹脂積層体２１は、リジッド部２４Ａ，２４Ｂとフレキシブル部２３とを備えている。また、樹脂積層体２１は、樹脂層２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと導体パターン２５とを備えている。なお、リジッド部２４Ａおよび２４Ｂは、本発明の「肉厚部分」の一例であり、フレキシブル部２３は、本発明の「フレキシブル部分」の一例である。また、樹脂層２１Ａは、本発明の「第１樹脂基材部」の一例であり、樹脂層２１Ｄは、本発明の「第２樹脂基材部」の一例である。樹脂層２１Ｂ，２１Ｃは、本発明の「第３樹脂基材部」の一例である。

　本実施形態においては、リジッド部２４Ａ，２４Ｂは、先の第１の実施形態に係るリジッド部よりも長さ方向の寸法を短くしている。これにより、リジッド部２４Ａ，２４Ｂの長さ方向の両側面のうち、フレキシブル部２３側とは反対側の側面において、樹脂層２１Ａ～２１Ｄの側面が全て重なる（面一になる）ようにしている。

　この場合にも、リジッド部２４Ａ，２４Ｂでの樹脂層の層数を、フレキシブル部２３での樹脂層の層数よりも多くして、リジッド部２４Ａ，２４Ｂを、フレキシブル部２３よりも厚みや剛性が大きいものにできる。また、リジッド部２４Ａ，２４Ｂにおいて樹脂層の層数が部分的に異なっていても、樹脂積層体２１の上主面ＵＳと下主面ＤＳとの全面に、樹脂層２１Ａあるいは樹脂層２１Ｄが露出して、樹脂層２１Ａ～２１Ｄの接合面が露出することが無く、樹脂層の層数が変わる段差部分ＳＴＰから樹脂層２１Ａ～２１Ｄの層間剥離が進行することを防ぐことができる。その上、このフレキシブル基板２０のように構成することで、先の第１の実施形態に比べて、フレキシブル基板２０の長さ方向の寸法を短くすることができる。

　本実施形態に係るフレキシブル基板において、上述した他の各部の構成は、上記第１の実施形態に係るフレキシブル基板の各部の構成と同様である。

　次に、本発明の第３の実施形態に係るフレキシブル基板３０について説明する。

　図６（Ａ）は、フレキシブル基板３０の平面図である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）中にＢ－Ｂ’で示す位置でのフレキシブル基板３０の側面断面図である。図６（Ｃ）は、図６（Ａ）中にＣ－Ｃ’で示す位置でのフレキシブル基板３０の側面断面図である。なお、フレキシブル基板３０も、本発明の「多層基板」の一例である。

　フレキシブル基板３０は、樹脂積層体３１と、端子部３２と、を備えている。樹脂積層体３１は、リジッド部３４Ａ，３４Ｂとフレキシブル部３３とを備えている。また、樹脂積層体３１は、樹脂層３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄと導体パターン３５とを備えている。なお、リジッド部３４Ａおよび３４Ｂは、本発明の「肉厚部分」の一例であり、フレキシブル部３３は、本発明の「フレキシブル部分」の一例である。また、樹脂層３１Ａは、本発明の「第１樹脂基材部」の一例であり、樹脂層３１Ｄは、本発明の「第２樹脂基材部」の一例である。樹脂層３１Ｂ，３１Ｃは、本発明の「第３樹脂基材部」の一例である。

　本実施形態では、リジッド部３４Ａ，３４Ｂは、先の第１の実施形態に係るリジッド部よりも幅方向の寸法を長くしている。これにより、リジッド部３４Ａ，３４Ｂの幅方向の両側面を、樹脂層３１Ｂ，３１Ｃの幅方向の両側面から離している。

　したがって、リジッド部３４Ａ，３４Ｂの幅方向の両端部分において、積層方向に見て樹脂層３１Ｂ，３１Ｃが重ならずに樹脂層３１Ａ，３１Ｄのみが重なり、樹脂層の層数が２層となっている。すなわち、樹脂層３１Ａおよび３１Ｄは、樹脂積層体３１の積層方向から見て、２枚の樹脂基材からなる２層の樹脂層３１Ｂ，３１Ｃの縁部を全周にわたって覆うように設けられており、樹脂層３１Ｂ，３１Ｃ全体を包み込んでいる。

　この場合にも、リジッド部３４Ａ，３４Ｂでの樹脂層の層数を、フレキシブル部３３での樹脂層の層数よりも多くして、リジッド部３４Ａ，３４Ｂを、フレキシブル部３３よりも厚みや剛性が大きいものにできる。また、リジッド部３４Ａ，３４Ｂにおいて樹脂層の層数が部分的に異なっていても、樹脂積層体３１の上主面ＵＳと下主面ＤＳとの全面に、樹脂層３１Ａあるいは樹脂層３１Ｄが露出して、樹脂層３１Ａ～３１Ｄの接合面が露出することが無く、樹脂層の層数が変わる段差部分ＳＴＰから樹脂層３１Ａ～３１Ｄの層間剥離が進行することを防ぐことができる。その上、樹脂層３１Ｂ，３１Ｃの幅方向の両側面を樹脂層３１Ａ，３１Ｄにより覆い、これにより、リジッド部３４Ａ，３４Ｂの幅方向の両側面を、層間剥離が進行し難い構造にすることができる。

　ただし、この構成の場合には、樹脂層３１Ａ，３１Ｄがリジッド部３４Ａ，３４Ｂのいずれの側面にも露出しないので、製造時に、複数の樹脂層３１Ａ，３１Ｄを樹脂シート状態では無く、個片状に成形しておくことが好ましい。この場合、複数の個片状の樹脂層３１Ｂ，３１Ｃを、樹脂層３１Ａを構成する樹脂シートや、樹脂層３１Ｄを構成する樹脂シートに対して接着させたり溶着させたりして仮固定してから、各樹脂シートを積層し、加熱および加圧して一体化させるとよい。

　次に、本発明の他の実施形態に係るフレキシブル基板４０の構造について説明する。

　図７（Ａ）は、フレキシブル基板４０の側面断面図である。なお、フレキシブル基板４０も、本発明の「多層基板」の一例である。

　フレキシブル基板４０は、樹脂積層体４１を備えている。樹脂積層体４１は、リジッド部４４Ａ，４４Ｂとフレキシブル部４３とを備えている。また、樹脂積層体４１は、樹脂層４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと導体パターン４５とを備えている。なお、リジッド部４４Ａおよび４４Ｂは、本発明の「肉厚部分」の一例であり、フレキシブル部４３は、本発明の「フレキシブル部分」の一例である。また、樹脂層４１Ａは、本発明の「第１樹脂基材部」の一例であり、樹脂層４１Ｃは、本発明の「第２樹脂基材部」の一例である。樹脂層４１Ｂは、本発明の「第３樹脂基材部」の一例である。

　このフレキシブル基板４０においては、樹脂層４１Ｂが単層で第３樹脂基材部を構成している。このように、第３樹脂基材部は単層で構成されてもよく、少なくとも１層以上の樹脂層から構成することができる。

　図７（Ｂ）は、フレキシブル基板５０の側面断面図である。なお、フレキシブル基板５０も、本発明の「多層基板」の一例である。

　フレキシブル基板５０は、樹脂積層体５１を備えている。樹脂積層体５１は、リジッド部５４Ａ，５４Ｂとフレキシブル部５３とを備えている。また、樹脂積層体５１は、樹脂層５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅと導体パターン５５とを備えている。なお、リジッド部５４Ａおよび５４Ｂは、本発明の「肉厚部分」の一例であり、フレキシブル部５３は、本発明の「フレキシブル部分」の一例である。また、樹脂層５１Ａは、本発明の「第１樹脂基材部」の一例であり、樹脂層５１Ｄ，５１Ｅは、本発明の「第２樹脂基材部」の一例である。樹脂層５１Ｂ，５１Ｃは、本発明の「第３樹脂基材部」の一例である。

　このフレキシブル基板５０においては、樹脂層５１Ｄ，５１Ｅが２層で第２樹脂基材部を構成している。このように、第２樹脂基材部は２層以上の複数層で構成されてもよく、少なくとも１層以上の樹脂層から構成することができる。第１樹脂基材部についても同様に、２層以上の複数層で構成されてもよく、少なくとも１層以上の樹脂層から構成することができる。また、第１樹脂基材部と第２樹脂基材部とを共に２層以上の複数層で構成することもできる。

　上記実施形態では、樹脂層１１Ａ、２１Ａ、３１Ａ、４１Ａ、５１Ａ（第１樹脂基材部）が樹脂積層体の上主面ＵＳ全体を構成するとともに、樹脂層１１Ｄ、２１Ｄ、３１Ｄ、４１Ｃ、５１Ｅ（第２樹脂基材部）が樹脂積層体の下主面ＤＳ全体を構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１樹脂基材部および第２樹脂基材部が、それぞれ、肉厚部分から段差部分ＳＴＰを超えてフレキシブル部分にわたる領域に延びるように設けられていれば、上主面ＵＳおよび下主面ＤＳの一部だけを構成するものであってもよい。

　上記実施形態では、本発明の肉厚部分の一例として、リジッド部を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第３樹脂基材部が設けられることにより肉厚部分の厚みがフレキシブル部分よりも大きければ、肉厚部分は、フレキシブル部分と同様に可撓性を有する構成であってもよい。

　上記実施形態では、フレキシブル部（フレキシブル部分）を長尺のケーブル状に形成する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、フレキシブル部分が長尺のケーブル状以外の形状であってもよい。

ＤＳ…下主面
ＵＳ…上主面
ＳＴＰ…段差部分
１０，２０，３０，４０，５０…フレキシブル基板（多層基板）
１１，２１，３１，４１，５１…樹脂積層体
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ…樹脂層
１２，２２，３２…端子部
１３，２３，３３，４３，５３…フレキシブル部
１４Ａ，２４Ａ，３４Ａ，４４Ａ，５４Ａ，１４Ｂ，２４Ｂ，３４Ｂ，４４Ｂ，５４Ｂ…リジッド部
１５，２５，３５，４５，５５…導体パターン
１５Ａ…層間接続導体
１５Ｂ…線状導体
１５Ｃ…平面導体
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ，５１Ｅ…樹脂層

Claims

　同一の熱可塑性樹脂を主材料とする第１樹脂基材部、第２樹脂基材部および第３樹脂基材部が積層された多層基板において、
　前記第１樹脂基材部は、前記多層基板の一方主面を構成し、
　前記第２樹脂基材部は、前記多層基板の他方主面を構成し、
　前記第３樹脂基材部は、前記多層基板の積層方向において前記第１樹脂基材部および前記第２樹脂基材部の間に設けられ、
　前記第３樹脂基材部が配置されていない可撓性を有するフレキシブル部分と、前記第３樹脂基材部が配置されることにより前記フレキシブル部分よりも厚みが大きい肉厚部分との間には、前記多層基板の厚みが変化する段差部分が形成されており、
　前記第１樹脂基材部および前記第２樹脂基材部は、前記肉厚部分から前記段差部分を超えて前記フレキシブル部分にわたる領域に延びるように設けられている、多層基板。
　前記第１樹脂基材部および前記第２樹脂基材部は、前記フレキシブル部分の略全域にわたって設けられている、請求項１に記載の多層基板。
　前記第３樹脂基材部は、複数の樹脂基材により複数層で構成されている、請求項１または２に記載の多層基板。
　前記第１樹脂基材部および前記第２樹脂基材部は、複数の樹脂基材により複数層で構成された前記第３樹脂基材部の縁部を全周にわたって覆うように設けられている、請求項３に記載の多層基板。
　前記肉厚部分は、２箇所に設けられており、
　前記フレキシブル部分は、２箇所の前記肉厚部分の間に設けられている、請求項１～４のいずれか１項に記載の多層基板。
　前記フレキシブル部分は、両側に設けられた前記肉厚部分を繋ぐ長尺のケーブル状に形成されており、
前記第１樹脂基材部および前記第２樹脂基材部は、ケーブル状の前記フレキシブル部分の長手方向において、一方側の前記肉厚部分から、一方側の前記段差部分、前記フレキシブル部分および他方側の前記段差部分を超えて他方側の前記肉厚部分まで延びるように設けられている、請求項５に記載の多層基板。
　同一の熱可塑性樹脂を主材料とする第１樹脂シート、第２樹脂シートおよび第３樹脂シートを積層させた多層基板の製造方法であって、
　前記第１樹脂シートを、前記第３樹脂シートが配置される部分から前記第３樹脂シートの縁部を超えて前記第３樹脂シートが配置されない部分にわたって積層する工程と、
　前記第２樹脂シートを、前記第３樹脂シートの前記第１樹脂シートが積層される側とは反対側において、前記第３樹脂シートが配置される部分から前記第３樹脂シートの縁部を超えて前記第３樹脂シートが配置されない部分にわたって積層する工程と、
　前記第１樹脂シート、前記第２樹脂シートおよび前記第３樹脂シートを積層させた状態で加熱および加圧して接合させる工程とを備える、多層基板の製造方法。