专利名称:印刷布线板及其制造方法、印刷布线板的连接方法
技术领域:
本发明涉及一种印刷布线板及其制造方法、印刷布线板的连接方法,尤其是涉及在印刷布线板间的连接中防止各导体电路之间的混线的印刷布线板及其制造方法、印刷布线板的连接方法。
本发明主张于2008年12月26日申请的日本国专利申请第2008-332676号的优先权,并在此引用其内容。
背景技术:
现在,移动电话之类小型电子设备的高功能化正快速发展。与此同时,对于在印刷布线板上所搭载的多个电子部件,在维持电子部件的功能的状态下谋求小型化。
特别是搭载在印刷布线板上的连接器,占有面积大且存在一定高度。由此,上述连接器妨碍着电子设备的高功能化和小型化。
为了缩减该连接器的容积,在移动电话等小型电子设备中,印刷布线板间的连接多用各向异性导电膜(Anisotropic Conductive Film,以下有时也简化为“ACF”)。ACF是在环氧树脂或丙烯树脂等粘接性树脂中分散有导电粒子(填料)的导电膜。
图17是表示利用现有的印刷布线板的印刷布线板的连接方法的一例的概略剖视图。
在图17所示的印刷布线板的连接方法中,两个印刷布线板(第一印刷布线板100、第二印刷布线板110)通过ACF120连接。
第一印刷布线板100由绝缘基材、设置在绝缘基材101的一个面101a上的导体电路102以及设置成覆盖绝缘基材101以及导体电路102的覆盖层103构成。另外,导体电路102的一部分不会被覆盖层103覆盖而露出。
同样,第二印刷布线板110由设置在绝缘基材111的一个面111a上的导体电路112以及设置成覆盖绝缘基材111以及导体电路112的覆盖层113构成。另外,导体电路112的一部分不会被覆盖层113覆盖而露出。
另外,ACF120由粘接性树脂121和分散在其中的导电粒子122构成。
即,在该印刷布线板的连接方法中,将第一印刷布线板100的导体电路102的端子部102a和第二印刷布线板110的导体电路112的端子部112a与ACF120的导电粒子122抵接,由此将这些电路板通过该导电粒子122电连接。同时,通过粘接性树脂121粘接这些电路板,固定这些电路板的电连接状态(例如,参照日本特开平7-135039号公报) 但是,在上述的通过ACF连接印刷布线板的连接中,存在图18所示的问题。
即,在通过ACF220连接具有绝缘基材201以及导体电路202的第一印刷布线板200和具有绝缘基材211以及导体电路212的第二印刷布线板210时,被分散在ACF220的粘接性树脂221中的导电粒子222会介于导体电路202的端子部202a和导体电路212的端子部212a之间(例如,图18中的导电粒子222A)。另外,上述导电粒子222会存在于端子部202a的间隙或者端子部212a的间隙(例如,图18中的导电粒子222B)中。
其结果,在连接第一印刷布线板200和第二印刷布线板210的完成品中,会包含与这些印刷布线板的电连接无关的导电粒子222B。由此,产生这些印刷布线板的连接效率差的问题。
另外,存在于导体电路202的端子部202a的间隙中或者导体电路212的端子部212a的间隙中的导电粒子222B,有可能引起这些端子部间的混线。由此,缩短端子部202a和端子部212a的间隙(间距)很困难。而且,缩小印刷布线板的面积变得困难。而且,由于存在于端子间的导电粒子222B导致端子间的混线,所以难以将通过ACF连接印刷布线板彼此的方法应用于在高电压、高电流的环境中使用的电子设备中。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的。本发明的目的在于提供一种能够在印刷布线板间连接时防止各导体电路间的混线,并使导体电路间有效连接的印刷布线板及其制造方法、印刷布线板的连接方法。
本发明的一个方式的印刷布线板,具有绝缘基材;导体电路,其设置在该绝缘基材的一个面上;覆盖层,其设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路;导电粒子,其埋设于该覆盖层中,上述导电粒子以与上述导体电路接触、且比上述覆盖层突出的方式被埋设于上述覆盖层中,上述导电粒子作为电触点发挥作用。
另外,上述印刷布线板也可以按如下构成在上述覆盖层与上述导体电路接触的面的相反侧的面的至少一部分上设置粘接层,该粘接层覆盖上述导电粒子。
另外,上述印刷布线板也可以按如下构成上述粘接层包括热可塑性树脂。
另外,上述印刷布线板也可以按如下构成上述覆盖层包括覆盖膜,该覆盖膜中穿设有细孔,在使该细孔的内径为d1、上述导电粒子的直径为d2时,上述d1和上述d2满足d1<d2的关系,上述导电粒子从上述覆盖膜与上述导体电路接触的面侧嵌入到上述细孔内。
另外,上述印刷布线板也可以按如下构成上述覆盖层包括覆盖膜,该覆盖膜中穿设有圆锥状的细孔,该圆锥状的细孔从与上述导体电路接触的面侧向与上述导体电路接触的面的相反面侧逐渐缩小直径,在使上述覆盖膜与上述导体电路接触的面的相反面侧的上述细孔的内径为d3,上述覆盖膜与上述导体电路接触的面侧的上述细孔的内径为d4时,上述d3和上述d4满足d3<d4的关系,上述导电粒子从上述覆盖膜与上述导体电路接触的面侧嵌入到上述细孔内。
另外,上述印刷布线板也可以按如下构成上述导电粒子包括树脂粒子和形成于该树脂粒子表面的金属层。
其中,本发明的一个方式的印刷布线板的连接方法,连接第一印刷布线板和第二印刷布线板,该第一印刷布线板具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路的覆盖层、埋设在该覆盖层中的导电粒子,上述导电粒子以与上述导体电路接触、且比上述覆盖层突出的方式被埋设在上述覆盖层中;该第二印刷布线板具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路的覆盖层,上述导体电路的至少一部分露出,该印刷布线板的连接方法包括如下工序使上述第一印刷布线板的上述导电粒子与上述第二印刷布线板的上述导体电路抵接,通过粘接剂粘接上述导电粒子和上述导体电路之间的接触部分及其周围。
另外,上述印刷布线板的连接方法也可以按如下构成上述粘接剂包括热可塑性树脂。
另外,上述印刷布线板的连接方法也可以按如下构成上述粘接剂包括以覆盖上述导电粒子的方式设置在上述覆盖层与上述导体电路接触的面的相反面的至少一部分中的粘接层。
另外,上述印刷布线板的连接方法也可以按如下构成,上述覆盖层包括覆盖膜,该覆盖膜中穿设有细孔,在使该细孔的内径为d1,上述导电粒子的直径为d2时,上述d1和上述d2满足d1<d2的关系,该印刷布线板的连接方法还包括如下工序上述导电粒子从上述覆盖膜与上述导体电路接触的面侧嵌入到上述细孔内。
另外,上述印刷布线板的连接方法也可以按如下构成,上述覆盖层包括覆盖膜,该覆盖膜中穿设有圆锥状的细孔,该圆锥状的细孔从与上述导体电路接触的面侧向与上述导体电路接触的面的相反面侧逐渐缩小直径,在使上述覆盖膜与上述导体电路接触的面的相反面侧的上述细孔的内径为d3、上述覆盖膜与上述导体电路接触的面侧的上述细孔的内径为d4时,上述d3和上述d4满足d3<d4的关系,该印刷布线板的连接方法还包括如下工序上述导电粒子从上述覆盖膜与上述导体电路接触的面侧嵌入到上述细孔内。
另外,上述印刷布线板的连接方法也可以按如下构成上述导电粒子包括树脂粒子和设置在该树脂粒子的表面的金属层,按压上述第一印刷布线板和上述第二印刷布线板使上述导电粒子弹性变形或者塑性变形,由此连接上述导电粒子和上述第二印刷布线板的端子。
但是,在本发明的一个方式的印刷布线板的制造方法中,该印刷布线板具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路的覆盖层、埋设在该覆盖层中的导电粒子,该印刷布线板的制造方法包括在上述绝缘基材的一个面上设置上述导体电路的工序;在上述导体电路与上述绝缘基材接触的面的相反面上配置上述导电粒子的工序;以至少上述导电粒子的顶部露出且覆盖上述绝缘基材以及上述导体电路的方式设置上述覆盖层的工序。
但是,在本发明的一个方式的印刷布线板的连接方法中,该印刷布线板具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、覆盖这些绝缘基材和导体电路的覆盖层、埋设在该覆盖层中的导电粒子,该印刷布线板的连接方法包括在上述绝缘基材的一个面上设置上述导体电路的工序;将覆盖膜用作上述覆盖层的材料,并在该覆盖膜中穿设细孔的工序;以至少上述导电粒子的顶部露出的方式将上述导电粒子收纳在上述细孔中的工序;按照上述导电粒子与上述导体电路抵接的方式,使收纳了上述导电粒子的覆盖膜粘贴在设有上述导体电路的上述绝缘基材上的工序。
另外,上述印刷布线板的连接方法也可以按如下构成在上述覆盖膜中穿设上述细孔的工序中,在上述覆盖膜中穿设圆锥状的细孔,该圆锥状的细孔从与上述导体电路接触的面侧向与上述导体电路接触的面的相反面侧逐渐缩小直径。
如上所述,本发明的一个方式的印刷布线板,具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路的覆盖层、埋设在该覆盖层中的导电粒子。上述导电粒子以与上述导体电路接触且比上述覆盖层突出的方式被埋设在上述覆盖层中。而且,通过该导电粒子能够将上述印刷布线板与其他印刷布线板电连接。因此,无需如以往那样利用ACF。因此,不会发生构成ACF的导电粒子进到印刷布线板的导体电路之间,导致这些导体电路混线之类的问题。进而,能够缩小印刷布线板的面积。同时,还能够将具有该印刷布线板的电子设备应用到高电压、高电流的环境中。
根据本发明的一个方式的印刷布线板的连接方法,是针对具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路的覆盖层、埋设在该覆盖层的导电粒子的印刷布线板,连接第一印刷布线板和第二印刷布线板的连接方法。在上述第一印刷布线板中,上述导电粒子以与上述导体电路接触且比上述覆盖层突出的方式被埋设在上述覆盖层中。上述第二印刷布线板具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路的覆盖层,上述导体电路的至少一部分露出。将上述第一印刷布线板的上述导电粒子与上述第二印刷布线板的上述导体电路抵接,并用粘接剂粘接这些接触部分及其周围。即,通过配置在印刷布线板的导体电路上的导电粒子,将两个印刷布线板电连接。因此,无需如以往那样利用ACF,就能够连接这些印刷布线板。而且,不会发生构成ACF的导电粒子进到各印刷布线板的导体电路之间导致这些导体电路混线之类的问题。
本发明的一个方式的印刷布线板的制造方法,是具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路的覆盖层、埋设在该覆盖层中的导电粒子的印刷布线板的制造方法。该印刷布线板的制造方法包括在上述绝缘基材的一个面上设置上述导体电路的工序;在上述导体电路的与上述绝缘基材接触的面的相反面配置上述导电粒子的工序;以至少上述导电粒子的顶部露出且覆盖上述绝缘基材以及上述导体电路的方式设置上述覆盖层的工序。因此,能够制作以导电粒子的端部从覆盖膜突出的状态,将导电粒子固定在导体电路上的印刷布线板。
本发明的一个方式的印刷布线板的制造方法,是具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路的覆盖层、埋设在该覆盖层中的导电粒子的印刷布线板的制造方法。该印刷布线板的制造方法包括在上述绝缘基材的一个面上设置上述导体电路的工序;利用覆盖膜作为形成上述覆盖层的材料并在该覆盖膜中穿设细孔的工序;以至少上述导电粒子的顶部露出的方式将上述导电粒子收纳到上述细孔中的工序;以上述导电粒子与上述导体电路抵接的方式,使收纳了上述导电粒子的覆盖层粘贴在设有上述导体电路的上述绝缘基材上的工序。因此,能够制作以导电粒子的端部从覆盖膜中突出的状态,将导电粒子固定在导体电路上的印刷布线板。
图1A是表示本发明的第一实施方式的印刷布线板的俯视图。
图1B是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的概略图,是沿图1A的A-A线的剖视图。
图2是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的制造方法的概略剖视图。
图3是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的制造方法的其他例子的概略剖视图。
图4是表示本发明的第二实施方式的印刷布线板的概略剖视图。
图5A是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的连接方法的概略剖视图。
图5B是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的连接方法的概略剖视图。
图6是表示本发明的第三实施方式的印刷布线板的概略剖视图。
图7是表示本发明的第四实施方式的印刷布线板的概略剖视图。
图8是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的制造方法的概略剖视图。
图9是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的制造方法的概略剖视图。
图10是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的制造方法的概略剖视图。
图11是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的制造方法的概略剖视图。
图12是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的制造方法的概略剖视图。
图13是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的制造方法的概略剖视图。
图14是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的连接方法的概略剖视图。
图15是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的连接方法的概略剖视图。
图16是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的连接方法的概略剖视图。
图17是表示利用了现有的印刷布线板的印刷布线板的连接方法的一例的概略剖视图。
图18是表示利用了现有的印刷布线板的印刷布线板的连接方法中的问题的概略剖视图。
具体实施例方式 以下,对本发明的一个方式的印刷布线板及其制造方法、印刷布线板的连接方法进行说明。
此外,以下的说明目的是以为了更好理解本发明的主旨而具体说明的。因此,在以下说明中,只要没有特别指定,就不限定本发明。
(1)第一实施方式 首先,参照图1A~图3说明本发明的第一实施方式。该第一实施方式的印刷布线板(以下,有时也简化为“印刷布线板”)10,包括绝缘基材11、设置在绝缘基材11的一个面11a上的导体电路12、设置成覆盖绝缘基材11和导体电路12的覆盖层13和埋设于覆盖层13中的导电粒子14。
另外,导电粒子14以与导体电路12接触且比覆盖层13突出的方式被埋设在覆盖层13中。即,导电粒子14配置在导体电路12的与绝缘基材11接触的面的相反侧的面(以下,称为“一个面”)12a上。另外,该导电粒子14以至少导电粒子14的顶部露出的方式通过覆盖层13固定在导体电路12的一个面12a上。
由此,埋设在覆盖层13中的导电粒子14作为印刷布线板10的电触点发挥作用。
而且,在覆盖层13设置有用于安装电子部件的开口部13a。导体电路12自该开口部13a中露出。
导电粒子14距离覆盖层13的突出量没有特别限定。在此,所谓突出量是指在印刷布线板10的厚度方向上,覆盖层13和导体电路接触的面的相反侧的面13b与导电粒子14的顶部14a之间的距离的意思。以下,将面13b也称为“一个面”。上述突出量是经导电粒子14将印刷布线板10与其他印刷布线板连接时,各印刷布线板的导体电路在规定的部分(端子部)以外的部分不接触程度的长度即可。
作为绝缘基材11,利用具有柔性的绝缘材料。该绝缘基材11的形状是薄膜状、片状或者薄板状等。
作为这种绝缘材料,优选为热可塑性树脂。例如,将聚酰亚胺类树脂、环氧类树脂、液晶聚合物(LCP)树脂、玻璃环氧、芳香族聚酰胺纤维、特氟隆(注册商标)中的一种或者2种以上用作绝缘基材11。在这些绝缘材料中,热可塑性的聚酰亚胺类树脂容易操作,而为优选。
作为导体电路12,利用铜、银或金这样的导电性金属的膜(金属膜)。在这些之中,由于铜的电阻率ρ低到ρ=1.55μΩ·cm,并且廉价,所以为优选。
作为用作导体电路12的金属膜的方式的例子,例举出电解铜箔、蒸镀薄膜、溅射膜和利用导电膏通过印刷法形成的印刷膜等。
覆盖层13的材料利用通常的环氧类阻焊剂、一般用于印刷布线板的电路保护的聚酰亚胺类覆盖材料这样的覆盖材料等。
作为导电粒子14,利用导电性的球状的粒子。作为该导电性的球状的粒子的例子,例举出铜粒子、实施了镀金的镍粒子、焊锡粒子、由树脂粒子和设置在该树脂粒子的表面的金属层构成的材料(以下称为“带金属层的树脂粒子”)等。
构成带金属层树脂粒子的树脂粒子,只要是能够弹性变形或者塑性变形就不用特别地限定。
作为构成带金属层树脂粒子的金属层的例子,例举有镀镍/镀金、镀焊锡、镀金等金属镀膜。
作为导电粒子14,如果利用上述这样的带金属层树脂粒子,则在通过导电粒子14将印刷布线板10与其他印刷布线板连接时,通过按压印刷布线板而使导电粒子14发生弹性变形或者塑性变形,由此能够增大印刷布线板和导电粒子14之间的接触面积。其结果,能够可靠地进行印刷布线板10与其他印刷布线板的电连接。
另外,印刷布线板10上设有多个导电粒子14,在其外径分别不同时、或与其他的印刷布线板的导电粒子14连接的端子的每一个存在阶梯差(厚度差)时,都能够通过导电粒子14的变形而连接其端子和导电粒子14。此外,这样在导电粒子14的外径存在偏差、或者每个端子存在阶梯差时,若导电粒子14不发生变形则有时产生导通不良。
另外,覆盖层13的厚度以及导电粒子14的直径没有特别限定。但是,为了通过覆盖层13充分地保持导电粒子14,优选在使覆盖层13的厚度为α1、导电粒子14的半径为α2、导电粒子14的直径为α3时,α1、α2、α3满足α2<α1<α3的关系。
例如,使覆盖层13的厚度α1为40μm、导电粒子14的直径α3为75μm。
根据该印刷布线板10,导电粒子14配置在导体电路12的一个面12a上,按照至少该导电粒子14的顶部14a露出的方式,将导电粒子14通过覆盖层13固定在导体电路12的一个面12a上。因此能够通过该导电粒子14电连接印刷布线板10和其他印刷布线板。因此,无需如以往那样利用ACF。由此,不会发生构成ACF的导电粒子进到印刷布线板10的导体电路12之间、或者连接对象的印刷布线板的导体电路之间,造成这些导体电路混线之类的问题。其结果,能够缩小印刷布线板10的面积。同时,还能够将具有该印刷布线板10的电子设备应用到高电压、高电流的环境中。
然后,参照图1A以及图1B,说明该印刷布线板10的制造方法。
首先,在绝缘基材11的一个面11a上设置导体电路12。
接着,涂敷液状的覆盖材料13以便覆盖绝缘基材11以及导体电路12。
接着,在使覆盖材料13固化之前,将导电粒子14配置到所希望的位置。此时,导电粒子14贯通液状的覆盖材料13,而且以与导体电路12接触的方式配置导电粒子14。
接着,使覆盖材料13通过加热固化,由此得到印刷布线板10。
然后,参照图2,说明将该印刷布线板10和其他印刷布线板连接的方法。
图2是表示本发明的印刷布线板的第一实施方式的连接方法的一例的概略剖视图。
在图2所示的印刷布线板的连接方法中,通过粘接剂30将两个印刷布线板(印刷布线板10、印刷布线板20)连接。
印刷布线板20包括绝缘基材21、设置在绝缘基材21的一个面21a上的导体电路22、以及设置成覆盖绝缘基材21以及导体电路22的覆盖层23。另外,在覆盖层23中设置开口部23a。导体电路22从该开口部23a中露出。
即,在图2所示的印刷布线板的连接方法中,通过使配置在印刷布线板10的导体电路12的一个面12a的导电粒子14与印刷布线板20的导体电路22抵接,从而通过导电粒子14将印刷布线板10和印刷布线板20电连接。同时,用粘接剂30粘接印刷布线板10和印刷布线板20与导电粒子14的接触部分及其周围。通过这样,机械固定印刷布线板10和印刷布线板20之间的电连接状态。
作为粘接剂30,利用由环氧类粘接剂、丙烯类粘接剂、聚酰亚胺类粘接剂等构成的片状或者液状的粘接剂。在这些之中优选为加热、加湿导致的体积膨胀率低的粘接剂。
另外,作为粘接剂30,利用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯树脂(PMMA)等热可塑性树脂。
作为粘接剂30,如果利用这样的热可塑性树脂,弹性率就根据热可逆地发生变化。由此,在印刷布线板10和其他印刷布线板之间存在了连接不良时,能够再次加热剥离印刷布线板10和其他印刷布线板之后,再次进行加热能够粘贴这些印刷布线板。
根据图2所示的印刷布线板的连接方法,通过配置在印刷布线板10的导体电路12的一个面12a上的导电粒子14,将印刷布线板10和印刷布线板20电连接。因此,不用如以往那样利用ACF,就能够连接这些印刷布线板。另外,能够防止构成ACF的导电粒子进到印刷布线板10的导体电路12之间或者印刷布线板20的导体电路22之间,使这些导体电路发生混线之类的问题。
图3是表示本发明的该实施方式的印刷布线板的连接方法的其他例子的概略剖视图。
图3所示的印刷布线板的连接方法与图2所示的印刷布线板的连接方法不同之处在于作为导电粒子14利用上述带金属层的树脂粒子,将印刷布线板10和印刷布线板20用一对不锈钢板40、40夹持着,并将这些不锈钢板40、40螺丝固定。
即,在图3所示的印刷布线板的连接方法中,通过将不锈钢板40、40螺丝固定时的压力(按压力),将印刷布线板10和印刷布线板20向这些电路板对置的方向(接近的方向)按压。然后,使导电粒子14弹性变形或者塑性变形。由此,印刷布线板10和印刷布线板20与导电粒子14的接触面积增大。
根据图3所示的印刷布线板的连接方法,按压印刷布线板10和印刷布线板20,使导电粒子14弹性变形或者塑性变形,增大印刷布线板10以及印刷布线板20与导电粒子14的接触面积,因此能够更可靠地进行印刷布线板10和印刷布线板20的电连接。
另外,在印刷布线板10设置多个导电粒子14,在其外径分别不同时、或在其他印刷布线板的与导电粒子14连接的端子的每一个存在阶梯差(厚度差)时,都能够通过导电粒子14的变形,连接其端子和导电粒子14。此外,这样,在导电粒子14的外径存在偏差或者在每个端子存在阶梯差的情况下,若导电粒子14不变形则有时会产生导通不良。
(2)第二实施方式 图4是表示本发明的第二实施方式的印刷布线板的概略剖视图。
在图4中,对与图1所示的第一实施方式的构成要素同样的构成要素标注相同的附图标记,省略重复的构成要素的说明。
该第二实施方式的印刷布线板50与上述第一实施方式的印刷布线板10的不同点在于,粘接层51被按照覆盖导电粒子14的方式设置在覆盖层13的一个面13b的一部分上。
作为构成粘接层51的粘接剂,利用与上述粘接剂30相同的粘接剂。
根据该印刷布线板50,在覆盖层13的一个面13b的一部分上设有粘接层51,以便覆盖导电粒子14。由此,在通过导电粒子14将该印刷布线板50和其他印刷布线板电连接时,无需另外准备粘接剂。因此,能够简化连接印刷布线板50和其他印刷布线板时的工序。同时,能够防止因涂敷另外准备的粘接剂而污染作业环境和印刷布线板50。
此外,在该实施方式中,例示出在覆盖层13的一个面13b的一部分上设有粘接层51的印刷布线板50,本发明的印刷布线板不限于此。
也可以在本发明的印刷布线板的覆盖层的一个面的整个面上设有粘接层。
然后,参照图4,说明该印刷布线板50的制造方法。
首先,在绝缘基材11的一个面11a上设置上导体电路12。
接着,涂敷液状的覆盖材料13以便覆盖绝缘基材11以及导体电路12。
接着,在使覆盖材料13固化之前,将导电粒子14配置到所希望的位置。此时,按照导电粒子14贯通液状的覆盖材料13而且与导体电路12接触的方式配置导电粒子14。
接着,通过加热使覆盖材料13固化。
接着,按照覆盖导电粒子14的方式,在覆盖层13的一个面13b的一部分上涂敷上述粘接材料等,从而形成粘接层51。这样一来,得到印刷布线板50。
然后,参照图5A以及图5B,说明将该印刷布线板50与其他印刷布线板连接的连接方法。
图5A以及图5B是表示本发明的印刷布线板的连接方法的第二实施方式的概略剖视图。
在图5A以及图5B中,对与图2所示的第一实施方式的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记,并省略重复的构成要素的说明。
在本发明的第二实施方式的印刷布线板的连接方法中,通过印刷布线板50的粘接层51将两个印刷布线板(印刷布线板50、印刷布线板20)连接。
即,在该印刷布线板的连接方法中,如图5A所示,首先,在与印刷布线板20的开口部23a对置的位置,使印刷布线板50的粘接层51与印刷布线板20的覆盖层23抵接以便配置被粘接层51覆盖的导电粒子14,之后维持该状态暂时固定。
接着,如图5B所示,对粘接层51进行加热。同时,将印刷布线板50按压到印刷布线板20,使配置在印刷布线板50的导体电路12的一个面12a上的导电粒子14与印刷布线板20的导体电路22抵接。这样,通过导电粒子14将印刷布线板20和印刷布线板50电连接。同时,通过粘接层51,使印刷布线板20以及印刷布线板50与导电粒子14的接触部分及其周围粘接。其结果,固定这些电路板的电连接状态。
即,通过对粘接层51进行加热,使构成粘接层51的粘接剂融化。同时,通过将印刷布线板50按压到印刷布线板20,从而使导电粒子14在融化的粘接剂内贯通,使导电粒子14与印刷布线板20的导体电路22抵接。然后,停止加热,使粘接剂固化,由此通过粘接层51使印刷布线板20和印刷布线板50粘接。
根据该实施方式的印刷布线板的连接方法,通过粘接层51粘接印刷布线板20和印刷布线板50,该粘接层51按照覆盖在印刷布线板50的导体电路12的一个面12a上所配置的导电粒子14的方式设置。由此,在通过导电粒子14将印刷布线板20和印刷布线板50电连接时,无需另外准备粘接剂。因此,能够简化连接印刷布线板20和印刷布线板50时的工序。同时,能够防止由于涂敷另外准备的粘接剂而污染作业环境和印刷布线板20或者印刷布线板50的情况。
(3)第三实施方式 图6是表示本发明的第三实施方式的印刷布线板的概略剖视图。
在图6中,对与图1所示的第一实施方式的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记,并省略重复的构成要素的说明。
本发明的第三实施方式的印刷布线板60与上述的第一实施方式的印刷布线板10的不同点在于覆盖层具有覆盖(coverlay)膜61,该覆盖膜61包括树脂薄膜62和设置在其一个面62a上的粘接层63,在该覆盖膜61的树脂薄膜62中穿设有细孔62b,将导电粒子14的一部分嵌入细孔62b中。
即,配置粘接层63,以便覆盖导体电路12和配置在其一个面12a上的导电粒子14。同时,以自树脂薄膜62的一个面62a侧、即覆盖膜61与导体电路12接触的一侧,将导电粒子14的一部分嵌入到树脂薄膜62的细孔62b中的方式,设置覆盖膜61。
另外,在使树脂薄膜62的细孔62b的内径为d1、使导电粒子14的直径为d2时,这些内径d1、直径d2满足d1<d2的关系。
另外,以导电粒子14的顶部14a自树脂薄膜62的与粘接层63接触的面的相反侧的面(以下,称为“另一面)”62c突出的方式,使导电粒子14嵌入到树脂薄膜62的细孔62b中。
例如,使树脂薄膜62的细孔62b的内径d1为65μm、导电粒子14的直径d2为75μm。此时,当使树脂薄膜62的厚度为12μm时,导电粒子14的顶部14a自树脂薄膜62突出5μm左右。
而且,在覆盖膜61中为了安装电子部件设有开口部61a。该开口部61a将树脂薄膜62和粘接层63沿其厚度方向贯通。导体电路12自该开口部61a突出。
作为构成树脂薄膜62的树脂,利用聚酰亚胺类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、芳香族聚酰胺类树脂等。
作为构成粘接层63的粘接剂,利用与上述的粘接剂30同样的粘接剂。
根据该印刷布线板60,覆盖层由覆盖膜61构成,在该覆盖膜61的树脂薄膜62上穿设有细孔62b。在使该细孔62b的内径为d1、导电粒子14的直径为d2时,内径d1、直径d2满足d1<d2的关系。另外,使导电粒子14从树脂薄膜62的一个面62a侧嵌入到细孔62b。这样一来,以端部14a自树脂薄膜62突出的状态,将导电粒子14固定在导体电路12的一个面12a。因此,在通过导电粒子14将该印刷布线板60和其他印刷布线板电连接时,不会产生导电粒子14移动这样的问题。其结果,能够高精度地连接印刷布线板彼此。
然后,参照图6说明该印刷布线板60的制造方法。
首先,在绝缘基材11的一个面11a上设置导体电路12。
另外,与此不同地,在由树脂薄膜62和粘接材料63构成的覆盖膜61上穿设细孔。然后,将导电粒子14放置在该细孔上粘接材料63的侧面。
接着,配置带导电粒子覆盖膜61以便覆盖导体电路12。然后,通过加热、加压,使粘接材料63融化。这样一来,用粘接材料63填充导电粒子14和细孔之间的间隙。同时,将覆盖膜61粘贴在绝缘基材11上。由此,得到印刷布线板60。
然后,参照图6,说明将该印刷布线板60与其他印刷布线板连接的连接方法。
在该实施方式的印刷布线板的连接方法中,将两个印刷布线板(印刷布线板60、其他印刷布线板(省略图示))通过粘接剂连接。
在此,其他印刷布线板包括绝缘基材、设置在绝缘基材的一个面上的导体电路和设置成覆盖绝缘基材和导体电路的覆盖层。另外,在覆盖层中设有开口部。导体电路从该开口部中露出。
即,在该实施方式的印刷布线板的连接方法中,使从印刷布线板60的树脂薄膜62突出的导电粒子14的顶部14a抵接到其他印刷布线板的导体电路。由此,通过导电粒子14电连接这些电路板。同时,通过粘接剂,粘接印刷布线板60及其他印刷布线板与导电粒子14之间的接触部分及其周围。这样一来,固定这些电路板的电连接状态。
作为粘接剂,使用与上述的粘接剂30相同的粘接剂。
根据该实施方式的印刷布线板的连接方法,借助自印刷布线板60的树脂薄膜62突出的导电粒子14电连接印刷布线板60和其他印刷布线板。由此,在电连接印刷布线板60和其他印刷布线板时,不会产生导电粒子14移动这样的问题。因此,能够高精度连接印刷布线板彼此。
(4)第四实施方式 图7是表示本发明的第四实施方式的印刷布线板的概略剖视图。
在图7中,对与图1所示的第一实施方式的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记,并省略重复的构成要素的说明。
本发明的第四实施方式的印刷布线板70与上述的第一实施方式的印刷布线板10的不同点在于覆盖层由包括树脂薄膜72和设置在该树脂薄膜72的一个面72a上的粘接层73的覆盖膜71构成,在该覆盖膜71的树脂薄膜72上穿设细孔72b,导电粒子14的一部分被嵌入细孔72b中。
即,配置粘接层73,以便于覆盖导体电路12和配置在其一个面12a上的导电粒子14。同时,按照从树脂薄膜72的一个面72a、即覆盖膜71与导体电路12接触的一侧,将导电粒子14的一部分嵌入到树脂薄膜72的细孔72b的方式,设置覆盖膜71。
另外,细孔72b,以从覆盖膜71与导体电路12接触的面一侧、即树脂薄膜72a的一个面72a向覆盖膜71与导体电路12接触的面的相反面侧、即向树脂薄膜72的另一面72c呈逐渐缩小直径的圆锥状的方式,穿设于树脂薄膜72中。
另外,在使树脂薄膜72的另一面72c的细孔72b的内径为d3、使树脂薄膜72的一个面72a的细孔72b的内径为d4时,这些内径d3、内径d4满足d3<d4的关系。
另外,导电粒子14以导电粒子14的顶部14a自树脂薄膜72的另一个面72c突出的方式被嵌入到树脂薄膜72的细孔72b中。
例如,使树脂薄膜72的另一面72c的细孔72b的内径d3为65μm、树脂薄膜72的一个面72a的细孔72b的内径d4为80μm,导电粒子14的直径为75μm。此时,当使树脂薄膜72的厚度为12μm时,导电粒子14的顶部14a从树脂薄膜72突出20μm左右。
而且,在覆盖膜71中为了安装电子部件设有开口部71a,该开口部71a将树脂薄膜72和粘接层73沿其厚度方向贯通。导体电路12自该开口部71a露出。
作为构成树脂薄膜72的树脂,利用与上述的树脂薄膜62相同的材料。
作为构成粘接层73的粘接剂,利用与上述的粘接剂30同样的粘接剂。
根据该印刷布线板70,覆盖层包括覆盖膜71。在该覆盖膜71的树脂薄膜72中穿设有细孔72b,该细孔72b自树脂薄膜72的一个面72a向另一个面72c逐渐缩小直径。在使树脂薄膜72的一个面72a的细孔72b的内径为d3、树脂薄膜72的另一面72c的细孔72b的内径为d4时,内径d3和内径d4满足d3<d4的关系。由于使导电粒子14从树脂薄膜72的一个面72a侧嵌入到细孔72b,所以与上述的印刷布线板60相比,能够在导电粒子14的端部14a自树脂薄膜72突出的状态下,将导电粒子14固定在导体电路12的一个面12a上。因此,在通过导电粒子14电连接该印刷布线板70和其他印刷布线板时,各印刷布线板的导体电路彼此不会接触。由此,能够以在印刷布线板间不产生导体电路的混线的状态连接印刷布线板彼此。
然后,参照图8~13,说明该印刷布线板70的制造方法。
首先,如图8所示,准备覆盖膜71,该覆盖膜71包含树脂薄膜72和设于其一个面72a上的粘接层73。在该覆盖膜71中设有将树脂薄膜72和粘接层73沿其厚度方向贯通的开口部71a。
接着,如图9所示,从粘接层73的和树脂薄膜72接触的面的相反侧的面,对覆盖膜71照射激光80。
由此,如图10所示,在覆盖膜71中穿设圆锥状的细孔71b,该圆锥状的细孔71b从粘接层73的与树脂薄膜72连接的面相反侧的面、即覆盖膜71与导体电路接触的面侧,向树脂薄膜72的另一个面72c、即覆盖膜71的与导体电路接触的面的相反侧的面侧逐渐缩小直径。此外,细孔71b中穿设于树脂薄膜72中的部分为上述细孔72b。
即,在使覆盖膜71的与导体电路接触的面的相反侧的面的细孔71b的内径为d5、覆盖膜71的与导体电路接触的面的细孔71b的内径为d6时,这些内径d5和内径d6满足d5<d6的关系。
另外,在使树脂薄膜72的另一个面72c的细孔72b的内径为d3、树脂薄膜72的一个面72a的细孔72b的内径为d4时,这些内径d3和内径d4满足d3<d4的关系。
此外,d3=d5。
而且,在使导电粒子14的直径为d2时,满足(d3=d5)<d4<d2<d6的关系。
对覆盖膜71照射的激光80没有特别限定。作为此激光80的例子,可以例举出作为Nd:YVO4光源的第三高次谐波的波长354nm的UV激光、二氧化碳激光、准分子激光等。
此外,在该实施方式中,在覆盖膜71上穿设细孔71b时,利用激光,但本发明的印刷布线板的制造方法不限于此。在本发明的印刷布线板的制造方法中,还可以利用从覆盖膜的与导体电路接触的面侧,将前端为凸状的冲头(punch)贯通覆盖膜的方法、借助钻孔机在覆盖膜上穿孔的方法等。
然后,如图11所示,将导电粒子14自粘接层73的与树脂薄膜72接触的面的相反侧的面,收纳到覆盖膜71的细孔71b中。然后,以导电粒子14的端部14a自树脂薄膜72的另一个面72c突出的方式,使导电粒子14的一部分嵌入到树脂薄膜72的细孔72b。这样一来,制作收纳了导电粒子14的覆盖膜(以下,称为“含有导电粒子的覆盖膜”)74。
然后,如图12所示,使绝缘基材11的一个面11a粘贴含有导电粒子的覆盖膜74,使得含有导电粒子的覆盖膜74的导电粒子14与导体电路12抵接,并暂时固定。该导体电路12设置在另外准备的绝缘基材11的一个面11a上。
即,含有导电粒子的覆盖膜74的导电粒子14与导体电路12抵接,并且配置含有导电粒子覆盖膜74的粘接层73,以便覆盖绝缘基材11以及导体电路12。
接着,对粘接层73进行加热,将含有导电粒子覆盖膜74按压到绝缘基材11上,由此使导电粒子14与导体电路12贴紧。同时,使粘接层73与绝缘基材11和导体电路12粘接。这样一来,如图13所示,得到印刷布线板70。
根据该实施方式的印刷布线板的制造方法,在覆盖膜71中穿设有圆锥状的细孔71b,该圆锥状的细孔71b自覆盖膜71的与导体电路12接触的面侧向覆盖膜71的与导体电路12接触的面的相反面侧逐渐缩小直径。然后,以导电粒子14的端部14a自树脂表面72的另一个面72c突出的方式,将导电粒子14的一部分从覆盖膜71的与导体电路12接触的面侧嵌入到细孔71b。如此,制作含有导电粒子覆盖膜74。然后,使该含有导电粒子覆盖膜74与设有导体电路12的绝缘基材11粘贴。其结果,能够在导电粒子14的顶部14a自树脂薄膜72突出的状态下,将导电粒子14固定在导体电路12的一个面12a。
然后,参照图14~16,说明将该印刷布线板70与其他印刷布线板连接的连接方法。
图14~16是表示本发明的第四实施方式的印刷布线板的连接方法的概略剖视图。
在图14~16中,对与图5所示的第二实施方式的构成要素相同的构成要素标注相同的附图标记,并省略重复的构成要素的说明。
在本发明的该实施方式的印刷布线板的连接方法中,将两个印刷布线板(印刷布线板20、印刷布线板70)通过粘接剂81连接。
即,在该印刷布线板的连接方法中,首先,如图14所示,在覆盖膜71的树脂薄膜72的另一个面72c的一部分上涂敷粘接剂81。此时粘接剂81涂敷成覆盖导电粒子14。
作为粘接剂81,利用与上述的粘接剂30同样的粘接剂。
接着,如图15所示,按照在与印刷布线板20的开口部23a对置的位置,配置被粘接剂81覆盖的导电粒子14的方式,将被涂敷在印刷布线板70上的粘接剂81与印刷布线板20的覆盖层23抵接之后,暂时固定以维持该状态。
接着,对粘接剂81进行加热,将印刷布线板70按压到印刷布线板20上。由此,如图16所示,使配置在印刷布线板70的导体电路12的一个面12a上的导电粒子14与印刷布线板20的导体电路22抵接。这样,通过导电粒子14电连接印刷布线板20和印刷布线板70。同时,通过粘接剂81粘接印刷布线板20和印刷布线板70与导电粒子14的接触部分及其周围。其结果,固定这些电路板的电连接状态。
即,加热粘接剂81使其融化,将印刷布线板70按压到印刷布线板20,由此使导电粒子14贯通到融化了的粘接剂81内。然后,使导电粒子14抵接到印刷布线板20的导体电路22。然后,停止加热,固化粘接剂81。由此,通过粘接剂81,粘接印刷布线板20和印刷布线板70。
根据该实施方式的印刷布线板的连接方法,以粘接剂81覆盖从印刷布线板70的树脂表面72突出的导电粒子14的方式,将粘接剂81涂敷在树脂表面72的另一个面72c的一部分上。通过该粘接剂81粘接印刷布线板20和印刷布线板70。其结果,通过导电粒子14电连接印刷布线板20和印刷布线板70。由此,在电连接印刷布线板20和印刷布线板70时,不会产生导电粒子14移动这样的问题。因此,能够高精度连接印刷布线板彼此。
以上,说明本发明优选的实施例,但本发明不限于这些实施例。在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行构成的添加、省略、置换以及其他的变更。本发明不是根据上述的说明设定的,仅根据权利要求来限定。
权利要求
1.一种印刷布线板,其特征在于,具有
绝缘基材;
导体电路,其设置在该绝缘基材的一个面上;
覆盖层,其设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路;
导电粒子,其埋设于该覆盖层中,
上述导电粒子以与上述导体电路接触且比上述覆盖层突出的方式被埋设于上述覆盖层中,
上述导电粒子作为电触点发挥作用。
2.根据权利要求1所述的印刷布线板,其特征在于,上述覆盖层与上述导体电路接触的面的相反侧的面的至少一部分上设有粘接层,该粘接层覆盖上述导电粒子。
3.根据权利要求2所述的印刷布线板,其特征在于,上述粘接层包括热可塑性树脂。
4.根据权利要求1所述的印刷布线板,其特征在于,上述覆盖层包括覆盖膜,在该覆盖膜中穿设有细孔,在使该细孔的内径为d1、上述导电粒子的直径为d2时,上述d1和上述d2满足d1<d2的关系,上述导电粒子从上述覆盖膜与上述导体电路接触的面侧嵌入到上述细孔内。
5.根据权利要求1所述的印刷布线板,其特征在于,上述覆盖层包括覆盖膜,在该覆盖膜中穿设有圆锥状的细孔,该圆锥状的细孔从与上述导体电路接触的面侧向与上述导体电路接触的面的相反面侧逐渐缩小直径,在使上述覆盖膜与上述导体电路接触的面的相反面侧的上述细孔的内径为d3、上述覆盖膜与上述导体电路接触的面侧的上述细孔的内径为d4时,上述d3和上述d4满足d3<d4的关系,上述导电粒子从上述覆盖膜与上述导体电路接触的面侧嵌入到上述细孔内。
6.根据权利要求1所述的印刷布线板,其特征在于,上述导电粒子包括树脂粒子和形成于该树脂粒子表面的金属层。
7.一种印刷布线板的连接方法,连接第一印刷布线板和第二印刷布线板,
该第一印刷布线板具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面上的导体电路、设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路的覆盖层、埋设在该覆盖层中的导电粒子,上述导电粒子以与上述导体电路接触、且比上述覆盖层突出的方式埋设在上述覆盖层中;
该第二印刷布线板具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路的覆盖层,上述导体电路的至少一部分露出,
该印刷布线板的连接方法特征在于,包括如下工序
使上述第一印刷布线板的上述导电粒子与上述第二印刷布线板的上述导体电路抵接,用粘接剂粘接上述导电粒子和上述导体电路的接触部分的周围。
8.根据权利要求7所述的印刷布线板的连接方法,其特征在于,上述粘接剂包含热可塑性树脂。
9.根据权利要求7所述的印刷布线板的连接方法,其特征在于,上述粘接剂是在粘接层中含有的粘接剂,该粘接层按照覆盖上述导电粒子的方式设置在上述第一印刷布线板的覆盖层与上述第一印刷布线板的导体电路接触的面的相反面的至少一部分中。
10.根据权利要求7所述的印刷布线板的连接方法,其特征在于,
上述第一印刷布线板的覆盖层包括覆盖膜,在该覆盖膜中穿设有细孔,在使该细孔的内径为d1、上述导电粒子的直径为d2时,上述d1和上述d2满足d1<d2的关系,该印刷布线板的连接方法还包括如下工序上述导电粒子从上述第一印刷布线板的覆盖膜与上述第一印刷布线板的导体电路接触的面侧嵌入到上述细孔内。
11.根据权利要求7所述的印刷布线板的连接方法,其特征在于,
上述第一印刷布线板的覆盖层包括覆盖膜,在该覆盖膜中穿设有圆锥状的细孔,该圆锥状的细孔从与上述第一印刷布线板的导体电路接触的面侧向与上述第一印刷布线板的导体电路接触的面的相反面侧逐渐缩小直径,在使上述第一印刷布线板的覆盖膜与上述第一印刷布线板的导体电路接触的面的相反面侧的上述细孔的内径为d3、上述第一印刷布线板的覆盖膜与上述第一印刷布线板的导体电路接触的面侧的上述细孔的内径为d4时,上述d3和上述d4满足d3<d4的关系,该印刷布线板的连接方法还包括如下工序上述第一印刷布线板的导电粒子从上述第一印刷布线板的覆盖膜与上述第一印刷布线板的导体电路接触的面侧嵌入到上述细孔内。
12.根据权利要求7所述的印刷布线板的连接方法,其特征在于,
上述导电粒子包括树脂粒子和设置在该树脂粒子的表面的金属层,按压上述第一印刷布线板和上述第二印刷布线板使上述导电粒子弹性变形或者塑性变形,由此连接上述导电粒子和上述第二印刷布线板的端子。
13.一种印刷布线板的制造方法,该印刷布线板具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、设置成覆盖上述绝缘基材和上述导体电路的覆盖层、埋设在该覆盖层中的导电粒子,该印刷布线板的制造方法特征在于,包括
在上述绝缘基材的一个面上设置上述导体电路的工序;
在上述导体电路与上述绝缘基材接触的面的相反面上配置上述导电粒子的工序;
按照至少上述导电粒子的顶部露出且覆盖上述绝缘基材以及上述导体电路的方式,设置上述覆盖层的工序。
14.一种印刷布线板的制造方法,该印刷布线板具有绝缘基材、设置在该绝缘基材的一个面的导体电路、覆盖这些绝缘基材和导体电路的覆盖层、埋设在该覆盖层中的导电粒子,该印刷布线板的制造方法特征在于,包括
在上述绝缘基材的一个面上设置上述导体电路的工序;
将覆盖膜用作上述覆盖层的材料,并在该覆盖膜中穿设细孔的工序;
按照至少上述导电粒子的顶部露出的方式将上述导电粒子收纳在上述细孔中的工序;
按照上述导电粒子与上述导体电路抵接的方式,使收纳了上述导电粒子的覆盖膜与设有上述导体电路的上述绝缘基材粘贴的工序。
15.根据权利要求14所述的印刷布线板的制造方法,其特征在于,
在上述覆盖膜中穿设上述细孔的工序中,在上述覆盖膜中穿设有圆锥状的细孔,该圆锥状的细孔从与上述导体电路接触的面侧向与上述导体电路接触的面的相反面侧逐渐缩小直径。
全文摘要
一种印刷布线板及其制造方法、印刷布线板的连接方法。该印刷布线板包括绝缘基材;设置在该绝缘基材的一个面的导体电路;设置成覆盖上述绝缘基材以及上述导体电路的覆盖层;埋设在该覆盖层中的导电粒子,上述导电粒子以与上述导体电路接触且比上述覆盖层突出的方式被埋设于上述覆盖层中,上述导电粒子作为电触点发挥作用。
文档编号H05K1/11GK101772259SQ20091026058
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月21日 优先权日2008年12月26日
发明者伊藤彰二, 北田智史, 大凑忠则 申请人:株式会社藤仓