特許 7119260 プリント回路基板及びこれを備えた電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-08

(45)【発行日】2022-08-17

(54)【発明の名称】プリント回路基板及びこれを備えた電子機器

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/14 20060101AFI20220809BHJP

【ＦＩ】

H05K1/14 F

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2018142525

(22)【出願日】2018-07-30

(65)【公開番号】P2019145763

(43)【公開日】2019-08-29

【審査請求日】2021-06-08

(31)【優先権主張番号】10-2018-0019505

(32)【優先日】2018-02-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】594023722

【氏名又は名称】サムソン エレクトロ－メカニックス カンパニーリミテッド．

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シン、ジェ－ホ

【審査官】齊藤 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開平８－８８０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－４０８７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－４３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第４０５７３１１（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許第５３７５０４１（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００１／００４１４６５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第６２６２８９５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２６９３１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０３２４２７８３（ＣＮ，Ｕ）

【文献】中国特許出願公開第１０４８１２１６９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ１／００―３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１パッドが設けられた第１接続領域を有する第１基板と、
前記第１接続領域に対向する第２接続領域を有し、前記第２接続領域に第２パッドが設けられた第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に介在され、前記第１パッドと前記第２パッドとを接続するプリント回路基板と、を含み、
前記プリント回路基板は、硬性基板領域及び軟性基板領域を備え、
前記硬性基板領域は、前記第１接続領域と前記第２接続領域との間に配置され、前記軟性基板領域は、前記硬性基板領域から延長され、前記第１パッド及び前記第２パッドに接続される電子機器。

【請求項2】

前記硬性基板領域は、前記第１接続領域に向く第１面及び前記第２接続領域に向く第２面を備え、
前記軟性基板領域は、前記第１面に載置され、前記第１パッドに接続される第１軟性領域と、前記第２面に載置され、前記第２パッドに接続される第２軟性領域とを備える請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

前記第１軟性領域及び前記第２軟性領域は、前記硬性基板領域から突出して延長され、
突出した前記第１軟性領域と前記第２軟性領域との間に配置された支持体をさらに含む請求項２に記載の電子機器。

【請求項4】

前記支持体は、前記第１軟性領域に結合した第１支持部及び前記第２軟性領域に結合した第２支持部を含み、
前記第１支持部と前記第２支持部とが重なって配置される請求項３に記載の電子機器。

【請求項5】

前記プリント回路基板は、
曲げることが可能であり、一面に、前記第１パッドと前記第２パッドとを接続する第１回路パターンが形成された軟性絶縁層と、
前記硬性基板領域において、前記軟性絶縁層の他面に形成された硬性絶縁層と、を含む請求項１から４いずれか一項に記載の電子機器。

【請求項6】

前記軟性絶縁層の他面には、金属層が形成された請求項５に記載の電子機器。

【請求項7】

前記プリント回路基板は、
前記硬性絶縁層に形成された第２回路パターンと、
前記第１回路パターンと前記第２回路パターンとを接続し、前記軟性絶縁層を貫通するビアと、をさらに含む請求項５または６に記載の電子機器。

【請求項8】

前記プリント回路基板は、
前記硬性絶縁層に内蔵または装着された電子素子と、
前記第１回路パターンと前記電子素子とを接続し、前記軟性絶縁層を貫通するビアと、をさらに含む請求項５から７いずれか一項に記載の電子機器。

【請求項9】

前記プリント回路基板は、複数であり、
複数の前記プリント回路基板の間に、前記第１基板の電子部品及び前記第２基板の電子部品のうちの少なくともいずれか１つが配置される請求項１から８いずれか一項に記載の電子機器。

【請求項10】

前記第１基板と前記第２基板との間に露出された前記プリント回路基板の外側をカバーするＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）遮蔽部材をさらに含む請求項９に記載の電子機器。

【請求項11】

第１基板と第２基板との間に介在されるプリント回路基板であって、
硬性基板領域及び軟性基板領域を含み、
前記硬性基板領域は、前記第１基板と前記第２基板との間に配置され、
前記軟性基板領域は、前記硬性基板領域から延長されて、前記第１基板及び前記第２基板に接続されるプリント回路基板。

【請求項12】

前記硬性基板領域は、前記第１基板に向く第１面と、前記第２基板に向く第２面と、を備え、
前記軟性基板領域は、前記第１面に載置され、前記第１基板に接続される第１軟性領域と、前記第２面に載置され、前記第２基板に接続される第２軟性領域と、を備える請求項１１に記載のプリント回路基板。

【請求項13】

前記第１軟性領域に結合した第１支持部及び前記第２軟性領域に結合した第２支持部をさらに含み、
前記第１支持部と前記第２支持部とは重なって配置される請求項１２に記載のプリント回路基板。

【請求項14】

曲げることが可能であり、一面に、前記第１基板と前記第２基板とを接続する第１回路パターンが形成された軟性絶縁層と、
前記硬性基板領域において前記軟性絶縁層の他面に形成された硬性絶縁層と、を含む請求項１１から１３いずれか一項に記載のプリント回路基板。

【請求項15】

前記硬性絶縁層に形成された第２回路パターンと、
前記第１回路パターンと前記第２回路パターンとを接続し、前記軟性絶縁層を貫通するビアと、をさらに含む請求項１４に記載のプリント回路基板。

【請求項16】

前記硬性絶縁層に内蔵または装着された電子素子と、
前記第１回路パターンと前記電子素子とを接続し、前記軟性絶縁層を貫通するビアと、をさらに含む請求項１４に記載のプリント回路基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）及びこれを備えた電子機器（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）に関する。

【背景技術】

【0002】

モバイル機器は、持続的に薄くなり、小さくなる傾向にあるが、反面には、使用時間を増加させるためにバッテリーの容量は、持続的に増加する傾向にある。これにより、空間活用度を極大化するために、基板及び電子部品を非常に薄くし、積層する複層構造の形態を採用することがある。

【0003】

しかし、複層構造の基板間の接続のための従来のインタポーザ基板は、構造的制約が厳しく、特に信号接続方法等の設計制約が多いという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１７－０００２５９９号公報

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一側面によれば、第１パッドが設けられた第１接続領域を有する第１基板と、第１接続領域に対向する第２接続領域を有し、第２接続領域に第２パッドが設けられた第２基板と、第１基板と第２基板との間に介在され、第１パッドと第２パッドとを接続するプリント回路基板と、を含み、プリント回路基板は、硬性基板領域及び軟性基板領域を備え、硬性基板領域は、第１接続領域と第２接続領域との間に配置され、軟性基板領域は、硬性基板領域から延長され、第１パッド及び第２パッドに接続される電子機器が提供される。

【0006】

本発明の他の側面によれば、第１基板と第２基板との間に介在されるプリント回路基板であって、硬性基板領域及び軟性基板領域を含み、硬性基板領域は、第１基板と第２基板との間に配置され、軟性基板領域は、硬性基板領域から延長され、第１基板及び第２基板に接続されるプリント回路基板が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の第１実施例に係る電子機器を示す図である。

【図2】本発明の第１実施例に係る電子機器のプリント回路基板を示す図である。

【図3】本発明の第１実施例に係る電子機器のプリント回路基板を示す図である。

【図4】本発明の第１実施例に係る電子機器のプリント回路基板を示す図である。

【図5】本発明の第２実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

【図6】本発明の第３実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

【図7】本発明の第４実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

【図8】本発明の第５実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明に係るプリント回路基板及びその製造方法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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

図１は、本発明の第１実施例に係る電子機器を示す図である。

【0012】

図１を参照すると、本発明の第１実施例に係る電子機器は、第１基板１０と、第２基板２０と、プリント回路基板１００と、を含む。

【0013】

電子機器においての第１基板１０及び第２基板２０は、互いに対向しており、複層構造に積層された構造を有することができ、第１基板１０と第２基板２０との間の空間には、複層構造を支持し、両基板を接続する基板としてプリント回路基板１００が配置されることができる。

【0014】

図１を参照すると、第１基板１０には、第１パッド１４が設けられた第１接続領域Ａ１が形成され、第２基板２０には、第２パッド２４が設けられた第２接続領域Ａ２が形成されることができる。ここで、第１接続領域Ａ１と第２接続領域Ａ２とは、互いに対向して配置されており、互いに向い合う第１接続領域Ａ１と第２接続領域Ａ２とをプリント回路基板１００が接続させる。

【0015】

このとき、図示していないが、電子機器は、ケースを備えることができ、ケース内部に、第１基板１０、第２基板２０及びプリント回路基板１００が配置されることができる。例えば、電子機器は、携帯用端末機であり、第１基板１０及び／または第２基板２０は、ＣＰＵ、メモリー、通信モジュール等の電子部品が搭載されたメイン基板であることができる。このとき、プリント回路基板１００により支持される第１基板１０と第２基板２０との間に形成された空間に、ＣＰＵ、メモリー、通信モジュール等の電子部品を配置することができる。

【0016】

図２から図４は、本発明の第１実施例に係るプリント回路基板を示す図である。図３を参照すると、プリント回路基板１００は、硬性基板領域Ｒ及び軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２を備える。本実施例のプリント回路基板１００は、リジッド－フレックス構造のプリント回路基板（ｒｉｇｉｄ ｆｌｅｘ ＰＣＢ）構造を有することができる。

【0017】

例えば、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルム等の軟性絶縁層及び銅箔（ｃｏｐｐｅｒ ｆｏｉｌ）からなるＦＣＣＬ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ）を積層して曲げることが可能な軟性基板を形成し、軟性基板上に、選択的に回路パターン及びエポキシ等の硬性絶縁層（軟性絶縁層に比べて相対的にかたい絶縁層）をさらに形成して、軟性基板よりもかたい材質の硬性基板を形成することができる。これにより、軟性基板のみ残った部分は、曲げることが可能な軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２となり、その他は硬性基板領域Ｒとなる、リジッドーフレックス構造のプリント回路基板を形成することができる。ここで、軟性及び硬性とは、相互間の相対的な曲げ程度の差を示す意味であって、使用者の意図により曲げ可能な程度の強度を有する材質を軟性材質といい、その曲げが可能でないものを硬性材質という。

【0018】

本実施例において、硬性基板領域Ｒは、第１基板１０と第２基板２０との間に配置され、硬性基板領域Ｒから延長された構造の軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２が、第１基板１０と第２基板２０とを接続する構造を有することができる。

【0019】

図１及び図３を参照すると、硬性基板領域Ｒは、第１基板１０の第１接続領域Ａ１と第２基板２０の第２接続領域Ａ２との間に配置され、硬性基板領域Ｒは、第１基板１０と第２基板２０との間で複層構造を支持する支持部材の役割を担うことができる。硬性基板領域Ｒから延長された構造の軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２は、第１基板１０と第２基板２０とを電気的に接続する信号経路を形成することができる。軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２は、第１ 接続領域Ａ１の第１パッド１４及び第２接続領域Ａ２の第２パッド２４に接続することができる。

【0020】

図３及び図４を参照すると、プリント回路基板１００は、曲げることが可能であり、一面に、第１基板１０と第２基板２０とを接続する第１回路パターン１１２が形成された軟性絶縁層１１０と、軟性絶縁層１１０の他面に部分的に形成された硬性絶縁層１２０とを含むことができる。プリント回路基板１００において硬性絶縁層１２０の形成された部分が硬性基板領域Ｒとなり、硬性絶縁層１２０が形成されず、残った部分が軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２となることができる。

【0021】

図３を参照すると、硬性基板領域Ｒが中心に形成され、硬性基板領域Ｒの両側に軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２が形成されることができる。このとき、軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２を約９０°曲げて硬性基板領域Ｒの側面を覆うようにすると、図４に示すように、硬性基板領域の両側面が軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２により覆われる構造を形成することができる。

【0022】

図１及び図２を参照すると、硬性基板領域Ｒの両側面のうちの一方が第１基板１０に向く第１面となり、他の一方が第２基板２０に向く第２面となることができる。軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２は、第１面に載置され、第１基板１０に接続する第１軟性領域Ｆ１と、第２面に載置され、第２基板２０に接続する第２軟性領域Ｆ２とに区分できる。すなわち、硬性基板領域Ｒは、両側面がそれぞれ第１基板１０及び第２基板２０に向くように立てられた形状に配置されることができ、軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２は、曲げられて硬性基板領域Ｒの側面を覆うようになっており、軟性基板領域Ｆ１、Ｆ２に形成された第１回路パターン１１２により第１基板１０と第２基板２０とを電気的に接続することができる。このとき、第１回路パターン１１２は、第１基板１０及び第２基板２０に接続されるパッド１１４を含むことができる。

【0023】

このとき、プリント回路基板１００は、複層構造の第１基板１０及び第２基板２０をさらに強固に支持するために、支持体１３０をさらに含むことができる。支持体１３０は、硬性基板領域Ｒから突出した第１軟性領域Ｆ１と第２軟性領域Ｆ２との間に配置されることができる。第１軟性領域Ｆ１及び第２軟性領域Ｆ２を硬性基板領域Ｒの側面よりも長く形成することで、第１軟性領域Ｆ１及び第２軟性領域Ｆ２が硬性基板領域Ｒの側面を過ぎて越えて突出するようにできる。

【0024】

図３及び図４を参照すると、支持体１３０は、第１軟性領域Ｆ１に結合した第１支持部１３２と第２軟性領域Ｆ２に結合した第２支持部１３４とで構成されることができる。第１軟性領域Ｆ１及び第２軟性領域Ｆ２が硬性基板領域Ｒの側面を覆うと、第１支持部１３２と上記第２支持部１３４とは重なるように配置され、第１基板１０と第２基板２０との間を支持する一つの支持体１３０を構成することができる。

【0025】

このとき、支持体１３０は、金属材質を含み、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）遮蔽機能も担うことができる。例えば、支持体１３０は、ＳＵＳ材質からなることができる。図１を参照すると、ＳＵＳ材質の支持体１３０が第１基板１０及び／または第２基板２０の電子素子１２６に向いて配置され、電子部品１２、２２から発生する電磁波を遮断する役割を担うことができる。

【0026】

一方、第１基板１０と第２基板２０との間の空間に複数のプリント回路基板１００を配置することができる。図１を参照すると、複数のプリント回路基板１００の間には、第１基板１０の電子部品１２及び第２基板２０の電子部品２２のうちの少なくともいずれか１つを配置することができる。すなわち、複数のプリント回路基板１００は、第１基板１０と第２基板２０との間の空間を支持する複数の柱のような役割を担い、複数のプリント回路基板１００の間の空間に電子部品１２、２２を配置することができる。

【0027】

このとき、第１基板１０と第２基板２０との間に露出したプリント回路基板１００の外側をカバーするＥＭＩ遮蔽部材１４０をさらに含むことができる。図１を参照すると、プリント回路基板１００の外層となった軟性絶縁層１１０に、金属材質のＥＭＩ遮蔽部材１４０を付着することができる。このとき、軟性絶縁層１１０に接着層１４２を加えてＥＭＩ遮蔽部材１４０を付着することができる。ＥＭＩ遮蔽部材１４０は、プリント回路基板１００の外側をカバーする構造を有するため、第１基板１０及び／または第２基板２０の電子部品１２、２２から発生する電磁波だけでなく、プリント回路基板１００の第１回路パターン１１２から発生する電磁波も遮断することができる。

【0028】

図５は、本発明の第２実施例に係るプリント回路基板１０１を示す図である。

【0029】

本実施例において、第１基板１０の第１パッド１４と第２基板２０の第２パッド２４は、上下に対応する構造を有さなくてもよい。これにより、図５に示す本実施例のプリント回路基板１０１においての第１回路パターン１１２′は、図２とは異なって、第１軟性領域Ｆ１のパッドと第２軟性領域Ｆ２のパッドとが上下に一対一でマッチングされないように接続することができる。例えば、上下方向を基準にして、第１軟性領域のパッド及び第２軟性領域のパッドが互いにずれるように配置されることが可能であり、第１軟性領域のパッドと第２軟性領域のパッドとは、配列構造自体が異なってもよい。このとき、第１回路パターン１１２′は、上下にマッチングされないパッドを接続するために、斜線または一部が屈曲した構造を有することができる。従来のインタポーザが貫通ビアを用いて上下に一直線構造にのみ信号接続が可能であることに比べて、本実施例のプリント回路基板１０１は、様々な信号接続構造により第１基板１０と第２基板２０とを接続することができる。これにより、第１基板１０及び第２基板２０において、第１パッド１４及び第２パッド２４の配置を自由に決めることができる。

【0030】

図６は、本発明の第３実施例に係るプリント回路基板１０２を示す図である。

【0031】

本実施例では、軟性絶縁層１１０に金属層１１５を積層し、ＥＭＩ遮蔽構造を形成することができる。例えば、軟性絶縁層１１０の他面に金属層１１５を形成してＥＭＩ遮蔽構造を形成することができる。

【0032】

図６を参照すると、両面に金属層が形成された両面ＦＣＣＬ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ）を用いることができる。両面ＦＣＣＬの片方の金属層は、パターニングして第１回路パターン１１２を形成し、両面ＦＣＣＬの他方の金属層１１５は、そのまま残し、ＥＭＩ遮蔽構造を形成することができる。

【0033】

図７は、本発明の第４実施例に係るプリント回路基板１０３を示す図である。

【0034】

本実施例においてプリント回路基板１０３は、硬性絶縁層１２０に回路層を形成することができる。図７を参照すると、硬性絶縁層１２０に多層構造の第２回路パターン１２２を形成することができる。このとき、軟性絶縁層１１０を貫通するビア１２４をさらに形成して、軟性絶縁層１１０の第１回路パターン１１２と硬性絶縁層１２０の第２回路パターン１２２とを接続することができる。

【0035】

図８は、本発明の第５実施例に係るプリント回路基板１０４を示す図である。

【0036】

本実施例においてプリント回路基板１０４は、硬性絶縁層１２０に電子素子１２６を内蔵及び／または装着することができる。図８を参照すると、硬性絶縁層１２０に電子素子１２６を内蔵することができる。このとき、軟性絶縁層１１０を貫通するビア１２８をさらに形成して、軟性絶縁層１１０の第１回路パターン１１２と硬性絶縁層１２０の電子素子１２６とを接続することができる。

【0037】

一方、硬性絶縁層１２０に電子素子１２６を内蔵せず、外層に搭載することも可能である。これにより、第１基板１０及び／または第２基板２０の電子素子をプリント回路基板１００に内蔵または搭載して、第１基板１０及び／または第２基板２０の面積を小さくすることができる。

【0038】

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多様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。

【符号の説明】

【0039】

Ｒ 硬性基板領域
Ｆ１、Ｆ２ 軟性基板領域
１０ 第１基板
１２、２２ 電子部品
１４ 第１パッド
２０ 第２基板
２４ 第２パッド
１００、１０１、１０２、１０３、１０４ プリント回路基板
１１０ 軟性絶縁層
１１２、１１２′ 第１回路パターン
１２０ 硬性絶縁層
１２２ 第２回路パターン
１２４、１２８ ビア
１２６ 電子素子
１３０ 支持体
１４０ ＥＭＩ遮蔽部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】