JP2019145765A - プリント回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、効率的に上下接続可能な複層構造のプリント回路基板を提供することである。【解決手段】プリント回路基板は、一面に第１電子素子１１０が実装された第１リジッド基板１００と、一面に第２電子素子２１０が実装された第２リジッド基板２００と、第１リジッド基板及び上記第２リジッド基板に接続しており、第１リジッド基板と第２リジッド基板とを電気的に接続する配線を備えたフレキシブル基板３００と、を含む。第１リジッド基板の一面と第２リジッド基板の一面とは対向し、第１リジッド基板と第２リジッド基板との間に支持体が介在される。【選択図】図１

Description

本発明は、プリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）に関する。

各種電子機器の使用が爆発的に増加するとともにデジタル技術や半導体技術等の発達により精密かつ複雑な電子機器の応用分野が広範囲になっている。電子機器の内部部品等の密集度が高くなることにより、個々の部品（ａｃｔｉｖｅ、ｐａｓｓｉｖｅ）を接続するために必要なＰＣＢ面積が大きくなっている。一方、バッテリーの大きさは大きくなる傾向にあり、これにより、電子機器の限定された空間内でのＰＣＢの効率的な配置、装着等が求められる。

韓国登録特許第１０−１３２４５９５号公報

本発明は、効率的に上下接続可能な複層構造のプリント回路基板を提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、一面に第１電子素子が実装された第１リジッド基板と、一面に第２電子素子が実装された第２リジッド基板と、上記第１リジッド基板及び上記第２リジッド基板に接続され、上記第１リジッド基板と上記第２リジッド基板とを電気的に接続する配線を備えたフレキシブル基板と、を含み、上記第１リジッド基板の一面と上記第２リジッド基板の一面とは対向しており、上記第１リジッド基板と上記第２リジッド基板との間に支持体が介在されるプリント回路基板が提供される。

本発明の他の側面によれば、第１リジッド基板と、第２リジッド基板と、上記第１リジッド基板と上記第２リジッド基板との間に配置され、上記第１リジッド基板と上記第２リジッド基板とを電気的に接続する配線を備えたフレキシブル基板と、を含み、上記第２リジッド基板の一面に支持体が形成されており、上記フレキシブル基板の屈曲に沿って、上記第１リジッド基板の一面と上記第２リジッド基板の一面とが対向するプリント回路基板が提供される。

本発明の一実施例に係るプリント回路基板を示す図である。 本発明の一実施例に係るプリント回路基板を示す図である。 本発明の他の実施例に係るプリント回路基板を示す図である。 本発明の他の実施例に係るプリント回路基板を示す図である。 本発明の他の実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

本発明に係るプリント回路基板の実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複説明を省略する。

また、以下で使用する第１、第２等の用語は、同一または相応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎず、同一または相応する構成要素が第１、第２等の用語により限定されることはない。

また、「結合」とは、各構成要素の間の接触関係において、各構成要素が物理的に直接接触する場合のみを意味するものではなく、他の構成が各構成要素の間に介在され、その他の構成に構成要素がそれぞれ接触している場合まで包括する概念として使用する。

図１は、本発明の実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

図１を参照すると、本発明の実施例に係るプリント回路基板は、第１リジッド基板１００と、第２リジッド基板２００と、フレキシブル基板３００と、を含み、第１リジッド基板１００の一面と第２リジッド基板２００の一面とが互いに対向してもよい。すなわち、第１リジッド基板１００と第２リジッド基板２００とは、上下にスタック（ｓｔａｃｋ）されて、スタック構造、複層構造、サンドイッチ構造を形成する。ここで、第１リジッド基板１００と第２リジッド基板２００とは、上下に離隔するが、このような第１リジッド基板１００と第２リジッド基板２００との構造を維持するために、第１リジッド基板１００と第２リジッド基板２００との間に支持体が介在される。すなわち、支持体により第１リジッド基板１００と第２リジッド基板２００との離隔距離が維持される。

支持体は、第１リジッド基板１００と第２リジッド基板２００との間に配置されるスペーサ（ｓｐａｃｅｒ）であって、第１リジッド基板１００の一面と第２リジッド基板２００の一面との間の端に配置可能であり、複数形成することができる。また、支持体は、二つのリジッド基板１００、２００の間を維持できるだけの剛性を有する材料で形成される。

支持体は、第１リジッド基板１００及び第２リジッド基板２００の少なくとも１つの一面に形成される突起であってもよい。例えば、第２リジッド基板２００の一面に形成された突起は、第１リジッド基板１００の一面に接触する。

以下では、第１リジッド基板１００、第２リジッド基板２００、フレキシブル基板３００及び支持体について詳細に説明する。一方、以下の支持体は、第２リジッド基板２００の突起２２０として説明するが、支持体がこれに限定されることはない。

第１リジッド基板１００及び第２リジッド基板２００は、電子機器に装着されるメインボード（ｍａｉｎ ｂｏａｒｄ）であってもよい。第１リジッド基板１００及び第２リジッド基板２００のそれぞれは、板状からなり、複数の絶縁層と複数の回路層とで構成された多層基板であってもよく、回路層を基準にして８層または１０層基板であってもよい。

第１リジッド基板１００は、相対的に硬性である絶縁層、例えば、ＦＲ４等のエポキシ（ｅｐｏｘｙ）樹脂からなり、柔軟性が少なく、第１リジッド基板１００の一面に第１電子素子１１０が実装される。第１電子素子１１０は、能動素子、受動素子、集積回路等をすべて含むことができる。第１電子素子１１０は、ソルダー等の接合剤により第１リジッド基板１００に実装されることができる。

第１リジッド基板１００には、上述した第１電子素子１１０に接続する回路が備えられている（図１には図示せず）。

一方、第１リジッド基板１００の一面には溝１２０が形成される。溝１２０は、複数形成されることができ、第１電子素子１１０が実装される領域の外側、すなわち、第１リジッド基板１００の端に形成されることができる。溝１２０は、第１リジッド基板１００を厚さ方向に一部貫通するか、全体貫通することができる。

第２リジッド基板２００も第１リジッド基板１００と同様に、相対的に硬性である絶縁層、例えば、ＦＲ４等のエポキシ樹脂からなり、柔軟性が少なく、第２リジッド基板２００の一面に第２電子素子２１０が実装される。第２電子素子２１０は、能動素子、受動素子、集積回路等をすべて含むことができる。第２電子素子２１０は、ソルダー等の接合剤により第２リジッド基板２００に実装されることができる。

第２リジッド基板２００には、上述した第２電子素子２１０に接続する回路が備えられている（図１には図示せず）。

第２リジッド基板２００の一面には、突起２２０が形成される。突起２２０は、その一面が第２リジッド基板２００よりも突出して、第１リジッド基板１００の溝１２０に挿入される。突起２２０と溝１２０との間に接着剤が介在されてもよい。

突起２２０は、溝１２０に対応して形成され、複数形成されることができ、第２電子素子２１０の外側、すなわち第２リジッド基板２００の端に形成されることができる。突起２２０は、その他面が第２リジッド基板２００の一面に付着（図２参照）されるか、その他面側の一部が第２リジッド基板２００に挿入（図３参照）されることができる。

突起２２０の高さは、溝１２０の深さと同一であってもよく、突起２２０の高さが溝１２０の深さよりも大きくて、突起２２０の一面側の一部のみが溝１２０に挿入されてもよい。この場合、第１リジッド基板１００の第１電子素子１１０と第２リジッド基板２００の第２電子素子２１０とは、上下に離隔することができ、この場合、第１電子素子１１０と第２電子素子２１０とは直接接触しない。例えば、第１リジッド基板１００が第２リジッド基板２００よりも下側に位置する場合は、第１電子素子１１０の上面と第２電子素子２１０の下面とが互いに離隔する。これに対して、第１リジッド基板１００が第２リジッド基板２００よりも上側に位置する場合は、第１電子素子１１０の下面と第２電子素子２１０の上面とが互いに離隔する。

フレキシブル基板３００は、ポリイミド（ＰＩ）等の相対的に軟性である絶縁層からなり、屈曲が容易である。フレキシブル基板３００は、第１リジッド基板１００及び第２リジッド基板２００にそれぞれ接続され、第１リジッド基板１００と第２リジッド基板２００とを電気的に接続する基板である。フレキシブル基板３００は、第１リジッド基板１００と第２リジッド基板２００とを電気的に接続する配線３１０を備える。

配線３１０は、第１リジッド基板１００と第２リジッド基板２００とを互いに接続するための方向に形成されることができ、直線、斜線、ジグザグ、曲線等様々な線の形状を有することができる。配線３１０は、銅（Ｃｕ）等の金属で形成することができ、フレキシブル基板３００の両方ともに形成されることができる。

フレキシブル基板３００は、上述したように、柔軟で屈曲が可能であるため、上下にスタックされた第１リジッド基板１００と第２リジッド基板２００とを屈曲して接続することができる。

図２を参照すると、本発明の実施例に係るプリント回路基板は、第１リジッド基板１００、フレキシブル基板３００及び第２リジッド基板２００の一体型であってもよい。すなわち、第１リジッド基板１００、フレキシブル基板及び第２リジッド基板２００は、一体に形成されることができる。

第１リジッド基板１００、フレキシブル基板及び第２リジッド基板２００は、フレキシブル絶縁層Ｆを備え、第１リジッド基板１００及び第２リジッド基板２００は、フレキシブル絶縁層Ｆ上に積層されるリジッド絶縁層Ｒを備えることができる。

フレキシブル絶縁層Ｆは、ポリイミド（ＰＩ）等の柔軟な素材で形成され、リジッド絶縁層Ｒは、ＦＲ４等のエポキシ樹脂、ＢＴ樹脂等の非柔軟な素材で形成されることができる。

フレキシブル絶縁層Ｆは、リジッド部及びフレキシブル部の全てにかけて形成され、リジッド絶縁層Ｒは、リジッド部に限って形成される。

フレキシブル部に対応する領域には、フレキシブル絶縁層Ｆ上にカバーレイＣが形成され、カバーレイＣは、柔軟性を有する材料で形成される。

一方、リジッド絶縁層Ｒ上には、ソルダーレジストＳが形成されることができる。

図３から図５に示すように、本発明の実施例に係るプリント回路基板は、第１リジッド基板１００−フレキシブル基板３００−第２リジッド基板２００で構成され、フレキシブル基板３００の屈曲により、第１リジッド基板１００の一面と第２リジッド基板２００の一面とが対向するように互いに結合することができ、このとき、突起２２０が溝１２０内に挿入されることができる。プリント回路基板においてフレキシブル基板３００がフォールディング（ｆｏｌｄｉｎｇ）されると、図１及び図２に示されているプリント回路基板になる。

図３から図５を参照すると、プリント回路基板は、第１リジッド基板１００−フレキシブル基板３００−第２リジッド基板２００の順（またはその逆順）に左右に配列されており、フレキシブル基板３００のフォールディングにより、第１リジッド基板１００（または第２リジッド基板２００）が第２リジッド基板２００（または第１リジッド基板１００）上に位置することができる。第１リジッド基板１００には溝１２０が形成されており、第２リジッド基板２００には突起２２０が形成されて、第１リジッド基板１００（または第２リジッド基板２００）が第２リジッド基板２００（または第１リジッド基板１００）上に位置するとき、突起２２０が溝１２０に挿入される。突起２２０と溝１２０との間に接着剤が介在されてもよい。

溝１２０は、複数形成可能であり、第１電子素子１１０が実装される領域の外側、すなわち、第１基板の端に形成されることができる。溝１２０は、第１リジッド基板１００を厚さ方向に一部貫通するか、全体貫通することができる。

突起２２０は、溝１２０に対応して形成され、複数形成可能であり、第２電子素子２１０の外側、すなわち第２リジッド基板２００の端に形成されることができる。突起２２０は、その他面が第２リジッド基板２００の一面に付着されるか（図２参照）、その他面側の一部が第２リジッド基板２００に挿入される（図３参照）ことが可能である。

突起２２０の高さは、溝１２０の深さと同一であってもよく、突起２２０の高さが溝１２０の深さよりも大きくて、突起２２０の一面側の一部のみが溝１２０に挿入されることも可能である。この場合、フレキシブル基板３００が屈曲して、第１リジッド基板１００の一面と第２リジッド基板２００の一面とが互いに対向すると、第１リジッド基板１００の第１電子素子１１０と第２リジッド基板２００の第２電子素子２１０とは、上下に離隔し、第１電子素子１１０と第２電子素子２１０とが直接接触しない。例えば、第１リジッド基板１００が第２リジッド基板２００よりも下側に位置する場合、第１電子素子１１０の上面と第２電子素子２１０の下面とが互いに離隔することになる。これに対して、第１リジッド基板１００が第２リジッド基板２００よりも上側に位置する場合、第１電子素子１１０の下面と第２電子素子２１０の上面とが互いに離隔することになる。

上述したように、本発明の実施例に係るプリント回路基板は、第１リジッド基板１００、フレキシブル基板３００及び第２リジッド基板２００の一体型であってもよい。すなわち、第１リジッド基板１００、フレキシブル基板及び第２リジッド基板２００は、一体に形成されることができる（図５参照）。

第１リジッド基板１００、フレキシブル基板及び第２リジッド基板２００は、フレキシブル絶縁層Ｆを備え、第１リジッド基板１００及び第２リジッド基板２００は、フレキシブル絶縁層Ｆ上に積層されるリジッド絶縁層Ｒを備えることができる。フレキシブル絶縁層Ｆは、リジッド部及びフレキシブル部のすべてにかけて形成され、リジッド絶縁層Ｒは、リジッド部に限って形成される。フレキシブル部に対応する領域には、フレキシブル絶縁層Ｆ上にカバーレイＣが形成され、カバーレイＣは、柔軟性を有する材料で形成される。一方、リジッド絶縁層Ｒ上にはソルダーレジストＳが形成されることができる。

このような複層構造、スタック構造、サンドイッチ構造のプリント回路基板は、電子機器に装着することが可能であり、これにより、プリント回路基板が占める空間が小さくなり、バッテリー等の他の装置をできる空間を確保できる。特に、第１リジッド基板１００、第２リジッド基板２００は、電子機器に装着されるメインボードであることができる。

本発明では、このような複層構造、スタック構造、サンドイッチ構造のプリント回路基板を実現するために、二つのリジッド基板１００、２００の間にインタポーザ（ｉｎｔｅｒｐｏｓｅｒ）を介在せず、突起２２０と溝１２０の構造を用いるとともにフレキシブル基板を用いて二つのリジッド基板を電気的に接続することにした。これにより、インタポーザの作製に必要な費用が低減され、さらに、リジッド基板１００、２００の使用面積を最大化することができる。

以上、本発明の一実施例について説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載した本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、削除または追加などにより本発明を様々に修正及び変更することができ、これも本発明の権利範囲内に含まれるものといえよう。

１００ 第１リジッド基板
１１０ 第１電子素子
１２０ 溝
２００ 第２リジッド基板
２１０ 第２電子素子
２２０ 突起
３００ フレキシブル基板
３１０ 配線
Ｆ フレキシブル絶縁層
Ｒ リジッド絶縁層
Ｃ カバーレイ
Ｓ ソルダーレジスト

Claims (20)

1. 一面に第１電子素子が実装された第１リジッド基板と、
   一面に第２電子素子が実装された第２リジッド基板と、
   前記第１リジッド基板及び前記第２リジッド基板に接続されており、前記第１リジッド基板と前記第２リジッド基板とを電気的に接続する配線を備えたフレキシブル基板と、を含み、
   前記第１リジッド基板の一面と前記第２リジッド基板の一面とは対向しており、
   前記第１リジッド基板と前記第２リジッド基板との間に支持体が介在される、プリント回路基板。
2. 前記支持体は、前記第２リジッド基板の一面に形成された突起である請求項１に記載のプリント回路基板。
3. 前記第１リジッド基板の一面に、前記突起が挿入可能な溝が形成される請求項２に記載のプリント回路基板。
4. 前記溝は、前記第１リジッド基板の厚さの一部を貫通する請求項３に記載のプリント回路基板。
5. 前記突起の高さは、前記溝の深さよりも大きい請求項３または４に記載のプリント回路基板。
6. 前記支持体は、前記第１リジッド基板と前記第２リジッド基板との間の端に配置される請求項１から５のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
7. 前記支持体は、複数形成される請求項１から６のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
8. 前記溝と前記突起との間に接着剤が介在される請求項３から５のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
9. 前記第１リジッド基板、前記フレキシブル基板及び前記第２リジッド基板は、一体に形成される請求項１から８のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
10. 前記第１リジッド基板、前記フレキシブル基板及び前記第２リジッド基板は、フレキシブル絶縁層を備え、
    前記第１リジッド基板及び前記第２リジッド基板は、前記フレキシブル絶縁層上に積層されるリジッド絶縁層を備える請求項９に記載のプリント回路基板。
11. 第１リジッド基板と、
    第２リジッド基板と、
    前記第１リジッド基板と前記第２リジッド基板との間に配置され、前記第１リジッド基板と前記第２リジッド基板とを電気的に接続する配線を備えたフレキシブル基板と、を含み、
    前記第２リジッド基板の一面に支持体が形成され、
    前記フレキシブル基板の屈曲により、前記第１リジッド基板の一面と前記第２リジッド基板の一面とが対向するプリント回路基板。
12. 前記支持体は、前記第２リジッド基板の一面に形成された突起である請求項１１に記載のプリント回路基板。
13. 前記第１リジッド基板の一面に、前記突起が挿入可能な溝が形成される請求項１２に記載のプリント回路基板。
14. 前記溝は、前記第１リジッド基板の厚さの一部を貫通する請求項１３に記載のプリント回路基板。
15. 前記突起の高さは、前記溝の深さよりも大きい請求項１３または１４に記載のプリント回路基板。
16. 前記支持体は、前記第１リジッド基板と前記第２リジッド基板との間の端に配置される請求項１１から１５のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
17. 前記支持体は、複数形成される請求項１１から１６のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
18. 前記溝と前記突起との間に接着剤が介在される請求項１３から１５のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
19. 前記第１リジッド基板、前記フレキシブル基板及び前記第２リジッド基板は、一体に形成される請求項１１から１８のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
20. 前記第１リジッド基板、前記フレキシブル基板及び前記第２リジッド基板は、フレキシブル絶縁層を備え、
    前記第１リジッド基板及び前記第２リジッド基板は、前記フレキシブル絶縁層上に積層されるリジッド絶縁層を備える請求項１９に記載のプリント回路基板。