(57)【要約】【課題】積層数が多い場合でも、簡単な方法で導体パターンずれを抑制することのできる多層基板を提供する。【解決手段】複数の導体パターン３が形成された絶縁基材２を含む複数の絶縁基材２を積層して形成される多層基板１であって、導体パターン３の一方主面３ａが他方主面３ｂよりも表面粗さが大きく、導体パターン３は、一方主面３ａが絶縁基材２の内部に位置し、他方主面３ｂが絶縁基材２の表面から突出するように、絶縁基材２に埋設されており、絶縁基材２の内部に位置する導体パターン３は、表面側に位置する幅Ｌ１と、内部側に位置する幅Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体パターンが形成された絶縁基板を含む複数の絶縁基材を積層して形成される多層基板であって、
前記導体パターンの一方主面が他方主面よりも表面粗さが大きく、
前記導体パターンは、前記一方主面が前記絶縁基材の内部に位置し、前記他方主面が前記絶縁基材の表面から突出するように、前記絶縁基材に埋設されており、
前記絶縁基材の内部に位置する前記導体パターンは、前記表面側に位置する幅Ｌ１と、前記内部側に位置する幅Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分を有する
ことを特徴とする多層基板。
【請求項２】
前記導体パターンの前記絶縁基材に埋設される方向の断面形状は、前記他方主面側から前記一方主面側に向けて広がるようにテーパ形状である、
ことを特徴とする請求項１に記載の多層基板。
【請求項３】
前記導体パターンは、前記一方主面側で接する前記絶縁基材に前記導体パターンの厚さの１／２以上埋設している、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層基板。
【請求項４】
前記絶縁基材が熱可塑性樹脂である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の多層基板。
【請求項５】
前記複数の導体パターンの２つ以上が積層方向から平面視した際に重なった領域を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の多層基板。
【請求項６】
前記導体パターンがコイルを形成している、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の多層基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多層基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の絶縁基材が積層されて構成された多層基板においては、各層の導体パターンが重なる部分が存在するが、この導体パターンが重なる部分では、積層時に応力が集中し、導体パターンがずれてしまうことがあった。その結果、絶縁基材として磁性体シートを用い、積層後に焼成することにより積層体チップを製造する場合には、導体パターンのずれにより磁性体シートに応力が発生し、磁性体シートにクラックが発生することがあった。
【０００３】
これに対処するため、導体パターンが形成された層の間に、導体パターンを貫通させる孔部が形成された補助シートを挟むことにより、導体パターンのずれの発生を抑えた多層基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６６３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では、積層数が多い場合、補助シートを各層の導体パターンに嵌合させる必要があり、作業が極めて煩雑になるという問題があった。
【０００６】
この発明の課題は、積層数が多い場合でも、簡単な方法で導体パターンずれを抑制することのできる多層基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、複数の導体パターンが形成された絶縁基板を含む複数の絶縁基材を積層して形成される多層基板であって、前記導体パターンの一方主面が他方主面よりも表面粗さが大きく、前記導体パターンは、前記一方主面が前記絶縁基材の内部に位置し、前記他方主面が前記絶縁基材の表面から突出するように、前記絶縁基材に埋設されており、前記絶縁基材の内部に位置する前記導体パターンは、前記表面側に位置する幅Ｌ１と、前記内部側に位置する幅Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、積層数が多い場合でも、簡単な方法で導体パターンずれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る多層基板を模式的に示す平面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ−Ａ’断面図、および（Ｃ）は、（Ｂ）における導体パターンの拡大図である。
【図２】導体パターン３の形状を説明するための図である。
【図３】図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図である。
【図４】多層基板の製造方法を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における多層基板１の展開図である。
【図６】（Ａ）は、本発明の第３の実施形態に係る導体パターンの断面形状を示す図、（Ｂ）は、第３の実施形態に係る導体パターンの平面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る導体パターンの断面形状を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る導体パターンの断面形状を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る多層基板の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以降、図面を参照しながら、本発明を実施するための様々な実施形態を説明する。各図面中、同一の機能を有する対応する部材には、同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。第２実施形態以降では第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態毎には逐次言及しないものとする。
全ての図において、絶縁基材の厚み方向、つまり積層方向をＺ軸方向として示し、Ｚ軸と直交する平面において、一方の方向をＸ軸方向、それと直交する他方の方向をＹ軸方向として示す。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
図１（Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る多層基板１を模式的に示す平面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＡ−Ａ’断面図、および図１（Ｃ）は、図１（Ｂ）における導体パターン３の拡大図である。
【００１２】
本実施形態の多層基板１は、絶縁基材２と、絶縁基材２上に形成されたコイル形状の導体パターン３とを備え、導体パターン３が形成されていない絶縁基材２、および導体パターン３が形成された絶縁基材２が多層に亘って積層されている。図１（Ｂ）においては、説明の簡略化のため、３層に積層された例を示している。
【００１３】
絶縁基材２としては、例えば、液晶ポリマ（ＬＣＰ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）のような熱可塑性樹脂を用いることができる。但し、絶縁基材２としてエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることもできる。
【００１４】
導体パターン３としては、銅（Ａｕ）を用いることができる。導体パターン３は、銅（Ａｕ）以外にも、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、ニッケル（Ｎｉ）等の導電材料でもよく、これらの金属のうちから選択された２以上の異なる金属の合金であってもよい。
【００１５】
導体パターン３は、図１（Ｂ）に示すように、一方主面３ａが絶縁基材２の内部に位置し、他方主面３ｂが絶縁基材２の表面からＺ軸方向に突出するように、絶縁基材２に埋設されている。導体パターン３の全体のＺ軸方向における厚さｄ２に対して、絶縁基材２に埋設している厚さｄ１は、ｄ１≧（ｄ２／２）となっている。厚さｄ１は、例えば、6μｍ以上３０μｍ以下であり、厚さｄ２は、例えば、１２μｍ以上３５μｍ以下である。
【００１６】
導体パターン３は、図１（Ｃ）に示すように、他方主面３ｂの表面は、導体損を低減するためほぼ平坦に形成され、一方主面３ａは、アンカー効果を高めるため、他方主面３ｂよりも表面粗さを大きくしている。一方主面３ａの表面粗さＲｚは、例えば、１μｍ以上５μｍ以下である。
【００１７】
図２は、導体パターン３の形状を説明するための図である。図２に示すように、導体パターン３は、他方主面３ｂ側から一方主面３ａ側に向けて広がるようにテーパ形状に形成されている。別の言い方をすれば、絶縁基材２の内部に位置する導体パターン３は、絶縁基材２表面側に位置する幅Ｌ１と、絶縁基材２の内部側に位置する幅Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分を有している。
【００１８】
図３は、図１（Ａ）におけるＢ−Ｂ’断面図である。図３に示すように、導体パターン３は、Ｘ軸方向の断面視だけなく、Ｙ軸方向の断面視においても、テーパ形状に形成されており、絶縁基材２の内部の一方主面３ａは、絶縁基材２の表面から突出した他方主面３ｂよりも、表面粗さを大きくしている。
【００１９】
以上のように、導体パターン３は、絶縁基材２の表面から突出した他方主面３ｂよりも、絶縁基材２の内部の一方主面３ａの表面粗さを大きくしているため、アンカー効果により絶縁基材２の内部でしっかり固定され、積層時に加熱プレスを行った場合でも、導体パターン３のずれが起こりにくい。
【００２０】
また、導体パターン３は、導体パターン３の全体のＺ軸方向における厚さｄ２に対して、絶縁基材２に埋設している厚さｄ１が、厚さｄ２の半分以上になっているため、Ｚ軸方向においても、また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向においても、絶縁基材２の内部で移動し難くなっている。したがって、上述した一方主面３ａの大きな表面粗さと相俟って、積層時に加熱プレスを行った場合でも、導体パターン３のずれが起こりにくい。
【００２１】
さらに、絶縁基材２の内部に位置する導体パターン３は、絶縁基材２表面側に位置する幅Ｌ１と、絶縁基材２の内部側に位置する幅Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分を有している。本実施形態の場合は、他方主３ｂ面側から一方主面側３ａに向けて広がるようにテーパ形状に形成されている。したがって、導体パターン３は、テーパ形状に形成されている部分が、周囲の絶縁基材２の部分から、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向、およびＹ軸方向への移動に対して抗する力を受けることになる。その結果、積層時に加熱プレスを行った場合でも、導体パターン３のずれが起こりにくい。
【００２２】
導体パターン３は、上述した一方主面３ａの表面粗さ、絶縁基材２に埋設している厚さｄ２、および絶縁基材２の内部における絶縁基材２表面側に位置する幅Ｌ１と、絶縁基材２の内部側に位置する幅Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分によって、積層時の加熱プレスを行った場合でも、ずれの発生を従来に比べて抑えることができる。
【００２３】
次に、多層基板１の製造方法について、図４を参照しつつ説明する。図４は、多層基板１の製造方法を説明するための図である。
【００２４】
まず、図４（Ａ）に示すように、フォトリソグラフィ等のパターニング処理により、樹脂フィルム等の転写シート４上に導体パターン３を形成する。この段階では、導体パターン３の一方主面３ａの表面粗さは、他方主面３ｂと同程度になっている。
【００２５】
次に、図４（Ｂ）に示すように、導体パターン３の一方主面３ａの表面粗さを、エッチング等により他方主面３ｂの表面粗さよりも大きくする。
【００２６】
以上のようにして形成した導体パターン３を、図４（Ｃ）に示すように、絶縁基材２に転写する。そして、転写シート４を剥がすことにより、絶縁基材２上に導体パターン３が形成される。
【００２７】
次に、導体パターン３および絶縁基材２を加熱し、導体パターン３を柔らかくした絶縁基材２側に加圧する。その結果、図４（Ｄ）に示すように、導体パターン３の厚さ（ｄ２−ｄ１）の部分を絶縁基材２に埋設することができる。この埋設の際に絶縁基材２の表面に接する導体パターン３の一方主面３ａは、他方主面３ｂよりも表面粗さが大きいので、絶縁基材２の表面に対して圧力が高くなり、導体パターン３を絶縁基材２に埋設しやすくできる。
【００２８】
次に、絶縁基材２に導体パターン３が形成された絶縁基板、および導体パターン３が形成されていない絶縁基材２を、例えば図４（Ｅ）に示すように積層し、図４（Ｆ）に示すように、加熱プレス等により一体化させる。以上のようにして、多層基板１が形成される。絶縁基材２は、加熱により流動化し、導体パターン３が各層間で重なり合うところでは応力が集中することになる。しかし、導体パターン３は、上述した一方主面３ａの表面粗さ、絶縁基材２に埋設している厚さｄ１、および絶縁基材２の内部における絶縁基材２表面側に位置する幅Ｌ１と、絶縁基材２の内部側に位置する幅Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分によって、このような加熱プレスを行う場合でも、ずれの発生を従来に比べて抑えることができる。
【００２９】
以上のように、本実施形態によれば、導体パターンに応じた孔部が形成された補助シートを、導体パターンが形成された絶縁基材２に各層において嵌合させるといった煩雑な作業を行うことなく、積層時における導体パターンのずれの発生を抑えることができる。
【００３０】
上述した例では、導体パターンを絶縁基材２に転写する態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、例えば、印刷により導体パターンを絶縁基材２上に形成してもよい。
【００３１】
また、上述した例では、絶縁基材２として、熱可塑性樹脂を用いた態様について説明したが、本発明はこのような態様に限定される訳ではなく、絶縁基材２として磁性体シートを用いることもできる。この場合には、磁性体シートに導体パターンを印刷等により形成し、導体パターンが形成された磁性体シートを積層し、焼成することにより、多層基板が形成される。このような場合でも、本発明の導体パターンはずれの発生が抑えられるので、磁性体シートのクラックを防止し、ひいては多層基板の平坦性を向上させることができる。
【００３２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について図５を参照しつつ説明する。図５は、第２の実施形態における多層基板１の展開図である。
【００３３】
本実施形態の多層基板１は、高周波回路用のインクダクタ、あるいは高周波駆動のアクチュエータ等に用いるコイルを導体パターンにより形成した多層基板である。
【００３４】
多層基板１は、図５に示すように、熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁基材２に、コイル素子形成用の導体パターン３を第１の実施形態と同様に形成した後、導体パターン３が形成されていない絶縁基材２、および導体パターン３が形成された絶縁基材２を多層に積層し、第１の実施形態と同様に加熱プレス等により一体化する。コイルのように重なり部分が多い素子を形成する場合、導体パターン３のずれが起こりやすい。
【００３５】
絶縁基材２としては、第１の実施形態と同様に、液晶ポリマ（ＬＣＰ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）のような熱可塑性樹脂を用いることができる。但し、絶縁基材２としてエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることもできる。また、セラミック磁性体シート、あるいは、樹脂中に磁性体粉末を分散させてなる磁性体シートであってもよい。
【００３６】
また、図５に示す多層基板１において、導体パターン３により形成されるコイルは、絶縁基材２の積層方向に沿う巻回軸ＺＡが互いに同軸になるように構成されており、各コイルの入力端子Ｐ１１，Ｐ２１から出力端子Ｐ１２，Ｐ２２に向けてそれぞれ電流が流れた場合に、共通の磁束が巻回軸ＺＡに沿って生じるように構成されている。
【００３７】
多層基板１においては、複数の導体パターン３の２つ以上が積層方向から平面視した際に、重なった領域を有している。しかしながら、第１の実施形態で説明したように、導体パターン３は、絶縁基材２の内部に位置する一方主面３ａの表面粗さが、絶縁基材２の表面から突出する他方主面３ｂの表面粗さよりも大きい。また、導体パターン３は、絶縁基材２に埋設している厚さｄ１が、導体パターン３の全体の厚さｄ２の半分以上になっている。さらに、導体パターン３は、絶縁基材２の内部における絶縁基材２表面側に位置する幅Ｌ１と、絶縁基材２の内部側に位置する幅Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分を有している。したがって、以上のように導体パターン３が形成されていない絶縁基材２、および導体パターン３が形成された絶縁基材２を多層に積層し加熱プレスを行う場合でも、導体パターン３のずれの発生を従来に比べて抑えることができる。
【００３８】
その結果、図５に示す多層基板１のように、積層方向から平面視した際に重なった領域を有している場合でも、近接する巻線（導体パターン３）間のずれが発生しない、あるいはずれが少ないので、線間容量の変化が少ない。したがって、高周波回路に適したコイルを提供することができる。
【００３９】
なお、導体パターン３によるコイルの形状は矩形状に限定される訳ではなく、円形状あるいは楕円状等であってもよい。また、導体パターン３によるコイルのターン数は適宜変更可能である。また、コイルは、平面スパイラル形状を有していてもよく、いわゆるミアンダコイル形状を有していてもよい。また、コイルの積層数は適宜変更可能である。
【００４０】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について、図６から図８を参照しつつ説明する。図６（Ａ）は、第３の実施形態に係る導体パターン３のＹ軸方向から見た断面図である。図６（Ｂ）は、第３の実施形態に係る導体パターン３の平面図である。図７は、第３の実施形態に係る他の導体パターン３のＹ軸方向から見た断面図である。図８は、第３の実施形態に係る他の導体パターン３のＹ軸方向から見た断面図である。
【００４１】
導体パターン３の断面形状は、第１の実施形態のようにテーパ形状に限定される訳ではなく、図６に示すように、楕円形状等であってもよい。また、図７および図８に示すように、階段状の形状であってもよい。
【００４２】
図６から図８に示すいずれの場合でも、絶縁基材２の内部に位置する導体パターン３は、絶縁基材２表面側に位置する幅Ｌ１と、絶縁基材２の内部側に位置する幅Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分を有している。したがって、導体パターン３は、幅Ｌ１から幅Ｌ２までの部分が、周囲の絶縁基材２の部分から、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向、およびＹ軸方向への移動に対して抗する力を受けることになる。その結果、積層時に加熱プレスを行った場合でも、導体パターン３のずれが起こりにくい。
【００４３】
また、図６（Ａ）は、第３の実施形態に係る導体パターン３をＹ軸方向から見た断面形状を示しているが、導体パターン３をＸ軸方向から見た断面形状においても、絶縁基材２の内部に位置する導体パターン３は、絶縁基材２表面側に位置する幅Ｌ１と、絶縁基材２の内部側に位置する幅Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分を有している。つまり、導体パターン３は、全方位において、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分を有している。これは、図７および図８に示す導体パターン３についても同様である。
【００４４】
また、図６から図８に示すいずれの場合でも、導体パターン３は、一方主面３ａが絶縁基材２の内部に位置し、他方主面３ｂが絶縁基材２の表面からＺ軸方向に突出するように、絶縁基材２に埋設されている。導体パターン３の全体のＺ軸方向における厚さｄ２に対して、絶縁基材２に埋設している厚さｄ１は、ｄ１≧（ｄ２／２）となっている。したがって、Ｚ軸方向においても、また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向においても、絶縁基材２の内部で移動し難くなっている。
【００４５】
また、図６から図８に示すいずれの場合でも、導体パターン３は、絶縁基材２の表面から突出した他方主面３ｂよりも、絶縁基材２の内部の一方主面３ａの表面粗さを大きくしている。その結果、アンカー効果により絶縁基材２の内部でしっかり固定され、積層時に加熱プレスを行った場合でも、導体パターン３のずれが起こりにくい。
【００４６】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について、図９を参照しつつ説明する。図９は、本実施形態の多層基板１の製造方法を説明するための図である。
【００４７】
本実施形態では、まず、図９（Ａ）に示すように、銅箔３’を絶縁基材２上に貼り付ける。なお、この際、絶縁基材２の表面に接する側の銅箔３’の表面は、エッチング等により粗面化しておく。
【００４８】
次に、図９（Ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ等のパターニング処理により、所望の断面形状を有する導体パターン３を形成する。
【００４９】
これ以降の工程は、第１実施形態で説明した工程と同様である。つまり、図９（Ｃ）に示すように、導体パターン３と絶縁基材２とを加熱しながら、導体パターン３を絶縁基材２側に加圧する。これにより、導体パターン３の厚さｄ１の部分を絶縁基材２に埋設することができる。この埋設の際に絶縁基材２の表面に接する導体パターン３の一方主面３ａは、他方主面３ｂよりも表面粗さが大きいので、絶縁基材２の表面に対して圧力が高くなり、導体パターン３を絶縁基材２に埋設しやすくできる。
【００５０】
次に、絶縁基材２に導体パターン３が形成された絶縁基板、および導体パターン３が形成されていない絶縁基材２を、例えば図９（Ｄ）に示すように積層し、図９（Ｅ）に示すように、加熱プレス等により一体化させる。以上のようにして、多層基板１が形成される。絶縁基材２は、加熱により流動化し、導体パターン３が各層間で重なり合うところでは応力が集中することになる。しかし、導体パターン３は、上述した一方主面３ａの表面粗さ、絶縁基材２に埋設している厚さｄ１、および絶縁基材２の内部における絶縁基材２表面側に位置する幅Ｌ１と、絶縁基材２の内部側に位置する幅Ｌ２とが、Ｌ１＜Ｌ２の関係になる部分によって、このような加熱プレスを行う場合でも、ずれの発生を従来に比べて抑えることができる。
【００５１】
また、導体パターンは、絶縁基材上でめっき成長させることにより形成することも可能である。この場合には、導体パターンをめっき成長させた後、導体パターン３と絶縁基材２とを加熱しながら、導体パターン３を絶縁基材２側に加圧すればよい。
【００５２】
上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１      多層基板
２      絶縁基材
３      導体パターン
ｄ１    導体パターンの絶縁基材表面側に埋設する厚さ
ｄ２    導体パターンの厚さ
Ｌ１    導体パターンの絶縁基材表面側に位置する幅
Ｌ２    導体パターンの絶縁基材内部側に位置する幅
【図１】
2020191313.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020191313.tif 000005
【図４】
2020191313.tif 000006
【図５】
2020191313.tif 000007
【図６】
2020191313.tif 000008
【図７】
2020191313.tif 000009
【図８】
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【図９】
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