(57)【要約】【課題】絶縁樹脂層の膜厚の増大に依らず高速信号伝送時の伝送損失の低減が可能なプリント配線板であって、生産性および信頼性に優れるプリント配線板およびプリント配線板製造方法を提供する。【解決手段】プリント配線板１００は、導体層（グランド層７０）と、導体層（グランド層７０）に対向して設けられた信号線２０を備える信号層２５、導体層（グランド層７０）と信号層２５の間に位置する絶縁樹脂層６０と、を有し、絶縁樹脂層６０は、平面視上、信号線２０と重複する位置に空隙を有しており、空隙４０は、プリント配線板１００の外部と連通している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体層と、前記導体層に対向して設けられた信号線を備える信号層、前記導体層と前記信号層の間に位置する絶縁樹脂層と、を有するプリント配線板であって、
前記絶縁樹脂層は、平面視上、前記信号線と重複する位置に空隙を有しており、前記空隙は、前記プリント配線板の外部と連通していることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記空隙は前記外部と連通するための開口を有し、
前記開口が前記信号線と異なる位置に設けられている請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記絶縁樹脂層の厚み方向に前記空隙が貫通しており、
前記絶縁樹脂層が前記絶縁樹脂を含む絶縁樹脂部と、前記空隙と、により区画されている請求項１または２に記載のプリント配線板。
【請求項４】
互いに連通しない２以上の前記空隙を備え、前記空隙ごとに前記開口が設けられている請求項２に従属する請求項３に記載のプリント配線板。
【請求項５】
平面視上、前記空隙が、前記信号線の幅方向に亘って形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【請求項６】
前記信号層は互いに平行に配列された複数本の前記信号線を有し、平面視上、前記平行に配列された複数本の前記信号線の全てにおいて、幅方向に亘る前記空隙が存在することを特徴とする請求項５に記載のプリント配線板。
【請求項７】
前記空隙が亘る領域における前記信号線の幅寸法が、前記領域とは異なる他の領域における前記信号線の幅寸法より大きい請求項５または６に記載のプリント配線板。
【請求項８】
前記空隙は前記外部と連通するための開口を有し、前記開口が、前記プリント配線板の外縁に設けられている請求項１から７のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【請求項９】
前記空隙は前記外部と連通するための開口を有し、前記開口が、前記プリント配線板の表面または裏面に設けられている請求項１から７のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【請求項１０】
前記絶縁樹脂層を貫通するスルーホールを有し、
前記絶縁樹脂層において貫通する前記スルーホールの周囲には、前記絶縁樹脂部が設けられている請求項３から９のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【請求項１１】
前記信号層が経路長の異なる第一信号線と第二信号線とを有し、前記第一信号線の経路長が前記第二信号線の経路長より長く、且つ前記第一信号線が前記空隙と交差する長さが前記第二信号線が前記空隙と交差する長さより長い請求項１から１０のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【請求項１２】
前記信号線の一方面側に対向する第一導体層と、前記信号線の他方面側に対向する第二導体層とを有し、かつ、前記信号線と前記第一導体層との間に設けられた第一絶縁樹脂層と、前記信号線と前記第二導体層との間に設けられた第二絶縁樹脂層とを有し、
平面視上、前記第一絶縁樹脂層に設けられた第一の前記空隙および前記第二絶縁樹脂層に設けられた第二の前記空隙は、前記信号線と交差するとともに、前記信号線を中心として互いに対称な形状に設けられている請求項１から１１のいずれか一項に記載のプリント配線板。
【請求項１３】
導体層と、前記導体層に対向して設けられた信号線と、前記導体層と前記信号線との間に位置する絶縁樹脂層と、を有するプリント配線板の製造方法であって、
絶縁樹脂フィルムの面内に空隙を設ける空隙形成工程と、
前記空隙形成工程により得られた前記絶縁樹脂フィルムの一方面側であって平面視上、前記空隙と重複する位置に前記信号線を設けるとともに他方面側に前記導体層を設け、前記空隙が設けられた前記絶縁樹脂フィルムを備える前記絶縁樹脂層と、前記絶縁樹脂層を介して前記信号線と前記導体層とが対向する基板を形成する基板形成工程と、
前記基板形成工程により得られた前記基板の内部に設けられた前記空隙と前記基板の外部の気相とを連通させる開口を形成する開口形成工程と、を備えることを特徴とするプリント配線板製造方法。
【請求項１４】
前記空隙形成工程が、前記絶縁樹脂フィルムの面内であって外縁を除く所定の箇所において厚み方向に貫通する前記空隙を形成する工程を含み、かつ、
前記開口形成工程が、前記基板の外縁に前記開口を形成する工程を含む請求項１３に記載のプリント配線板製造方法。
【請求項１５】
前記基板の外形を整えるために前記基板の外縁の任意の箇所を切断する外形処理工程をさらに含み、
前記外形処理工程において前記空隙の端部を同時に切断し前記開口を形成することによって前記開口形成工程を同時に実施する請求項１３に記載のプリント配線板製造方法。
【請求項１６】
前記開口形成工程において、平面視上、前記信号線が形成された位置とは異なる位置に前記開口を形成する請求項１３または１４に記載のプリント配線板製造方法。
【請求項１７】
前記開口形成工程が、前記基板の外部から前記空隙に向けてレーザー照射することによって前記開口を形成する工程を含む請求項１６に記載のプリント配線板製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板およびプリント配線板製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル回路の高速化が進むと共に、高密度実装に対する要求が高い。これらの回路に用いられるプリント配線板の信号線は、伝送損失や通信品質の劣化などを防止するために、特性インピーダンスＺ０が一定の値となるようインピーダンス整合が図られる。特性インピーダンスＺ０は、下記式（１）で表される。
（数１）
Ｚ０＝√（Ｌ／Ｃ）    ・・・（１）
ここで、Ｚ０は特性インピーダンス、Ｌはインダクタンス、Ｃはキャパシタンスである。
特性インピーダンスＺ０は、信号線の線幅寸法や厚み寸法、信号線とグランド層との距離等の物理形状あるいは、プリント配線板を構成する絶縁樹脂層の誘電率、導体層の導電率等の物性値で規定される。
たとえば、特性インピーダンスＺ０の整合として、シングルエンド線路であれば通常は５０Ωにコントロールされることが一般的である。
【０００３】
ところで近年、プリント配線板は信号速度の増加が求められている。これに対し、プリント配線板における任意の構成の物理形状をコントロールすることにより、ある程度は上記要請に応えることができる。典型的には、信号線の線幅寸法を太くするとともに、絶縁樹脂層の厚み寸法を増大させてキャパシタンスが小さくなるよう調整し、特性インピーダンスＺ０の整合を図ることが可能である。
ただし一方において、デバイスの小型化の要請があり、特性インピーダンスＺ０を整合し、且つ高速信号伝送下において伝送損失を低減させるために絶縁樹脂層の厚み寸法を増大させるにも限界があった。
例えば、パソコンと同等の高速信号を扱うスマートフォンが近年、急速に普及している。そのようなスマートフォンでは、携帯性とバッテリー容量の確保がトレードオフとなる。そのため、機器内のバッテリー以外の部品の占有率を低減していくことが求められる。したがって伝送線路を有するフレキシブルプリント配線板の厚みの制約も厳しくなる傾向にある。
【０００４】
ここで、特許文献１には、銅箔と多孔質ポリイミドフィルムからなる銅箔付き多孔質ポリイミドフィルムが開示されている（同文献［図１］参照）。多孔質ポリイミドフィルムは、空孔径が約０．２μｍ程度のマイクロバブルを含み、空孔率が５０％前後に調整されている（同文献段落［００６０］から［００６３］参照）。特許文献１では、ポリイミドフィルムに独立気泡を含有させて多孔質化することにより、フィルムの低誘電率化を図ることが可能であることが説明されている。
【０００５】
また特許文献２には、ストリップ伝送線路基板であって、銅箔上にストリップ導体を有し、空気層を介して上記銅箔に対向するアルミグランド板が設けられてなるストリップ伝送線路基板が開示されている（同文献［図１０］）。ストリップ導体は、電解銅めっき層と無電解ニッケルめっき層とからなり、表面に無電解金めっき層を有している。同文献段落［００２４］には、上記空気層は誘電損失が低く、ストリップ導体に対する誘電体層として有効であることが記載されている。また同文献同段落には、かかる空気層を挟んで設けられたグランド基板は放射損失の低減に寄与し、空気層を誘電層として用いる効果と合わせ、伝送特性の向上に寄与すると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２０１３６２号公報
【特許文献２】特開２００３−３１８６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、特許文献１、２に示されるように、絶縁層に空気を含ませることによって当該絶縁層の誘電率を下げれば、絶縁層の膜厚を増大させることなくキャパシタンスを小さく調整することができ伝送損失の低減が可能であることに着眼した。そして、特許文献１に示される多孔質ポリイミドフィルムあるいは特許文献２に示される誘電層である空気層をプリント配板における絶縁層に用いることについて検討した。その結果、上記特許文献１に開示される多孔質ポリイミドフィルムあるいは、特許文献２に開示される空気層を誘電層とするプリント配線板は、プリント配線板の生産性あるいは信頼性に関し重大な課題があることがわかった。
即ち、特許文献１に示される多孔質ポリイミドフィルムには、閉空間である独立の微細気泡が多数含まれている。上記微細気泡中の空気は、プリント配線板の実装工程あるいは後工程におけるリフロー等の加熱工程や、輸送時の気圧変化、使用時の温度環境の変化などにより膨張し、フィルムの変形や破損等を誘引する虞が高いのである。
また、特許文献２に示される空気層も閉空間であるため、当該空気層に内包される空気も、上記独立の微細気泡中の空気と同様の問題点を有する。
【０００８】
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものである。即ち本発明は、絶縁樹脂層の膜厚の増大に依らず高速信号伝送時の伝送損失の低減が可能なプリント配線板であって、生産性および信頼性に優れるプリント配線板およびプリント配線板製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプリント配線板は、導体層と、上記導体層に対向して設けられた信号線を備える信号層、上記導体層と上記信号層の間に位置する絶縁樹脂層と、を有するプリント配線板であって、上記絶縁樹脂層は、平面視上、上記信号線と重複する位置に空隙を有しており、上記空隙は、上記プリント配線板の外部と連通していることを特徴とする。
【００１０】
また本発明のプリント配線板製造方法は、導体層と、上記導体層に対向して設けられた信号線と、上記導体層と上記信号線との間に位置する絶縁樹脂層と、を有するプリント配線板の製造方法であって、絶縁樹脂フィルムの面内に空隙を設ける空隙形成工程と、上記空隙形成工程により得られた上記絶縁樹脂フィルムの一方面側であって平面視上、上記空隙と重複する位置に上記信号線を設けるとともに他方面側に上記導体層を設け、上記空隙が設けられた上記絶縁樹脂フィルムを備える上記絶縁樹脂層と、上記絶縁樹脂層を介して上記信号線と上記導体層とが対向する基板を形成する基板形成工程と、上記基板形成工程により得られた上記基板の内部に設けられた上記空隙と上記基板の外部の気相とを連通させる開口を形成する開口形成工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のプリント配線板は、空隙を有する絶縁樹脂層を備える。上記絶縁樹脂層に設けられる空隙は、プリント配線板の外部と連通する。したがって、空隙に内包される気体等が、プリント配線板の製造工程におけるリフロー等の加熱工程、輸送時の気圧変化、使用時の温度変化などにより膨張した場合には、外部に流出可能であるため、プリント配線板の変形や破損等が防止される。
即ち、本発明のプリント配線板は、空隙を有する絶縁樹脂層を備えるという観点において、生産性および信頼性に優れる。また本発明のプリント配線板は、空隙を有する絶縁樹脂層を備えるため、絶縁樹脂層の膜厚を増大させるという手段に依らず、絶縁樹脂層の誘電率を低減することが可能であり高速信号伝送時の伝送損失の低減が可能である。
【００１２】
また本発明のプリント配線板製造方法は、導体層と、絶縁樹脂層と、信号層とを有し、上記絶縁樹脂層が空隙を有するとともに当該空隙がプリント配線板の外部の気相と連通するプリント配線板を安定的に製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第一実施態様にかかるプリント配線板の平面図である。
【図２】図１に示すプリント配線板のＡ−Ａ'断面図である。
【図３】図１に示すプリント配線板のＢ−Ｂ'断面図である。
【図４】図１に示すプリント配線板のＣ−Ｃ'断面図である。
【図５】（５Ａ）および（５Ｂ）は、本発明の第一実施態様の変形例であるプリント配線板の平面図である。
【図６】本発明の第二実施態様にかかるプリント配線板の平面図である。
【図７】図６に示すプリント配線板のＢ−Ｂ'断面図である。
【図８】図６に示すプリント配線板のＣ−Ｃ'断面図である。
【図９】本発明の第二実施態様の変形例であるプリント配線板の平面図である。
【図１０】本発明の第三実施態様にかかるプリント配線板の平面図である。
【図１１】図１０に示すプリント配線板のＡ−Ａ'断面図である。
【図１２】図１０に示すプリント配線板のＢ−Ｂ'断面図である。
【図１３】図１０に示すプリント配線板のＣ−Ｃ'断面図である。
【図１４】（１４Ａ）は、本発明の第三実施態様における第一絶縁樹脂層の平面図であり、（１４Ｂ）は、本発明の第三実施態様における第二絶縁樹脂層の平面図である。
【図１５】本発明の第四実施形態にかかるプリント配線板製造方法の空隙形成工程を説明する図である、（１５Ａ）は、空隙形成工程において形成された絶縁樹脂層の平面図であり、（１５Ｂ）は、（１５Ａ）のＡ−Ａ'の断面図であり、（１５Ｃ）は、（１５Ａ）のＢ−Ｂ'の断面図である。
【図１６】本発明の第四実施形態にかかるプリント配線板製造方法の基板形成工程を説明する図であり、（１６Ａ）は、基板形成工程において形成された基板の平面図であり、（１６Ｂ）は、（１６Ａ）のＡ−Ａ'の断面図であり、（１６Ｃ）は、（１６Ａ）のＢ−Ｂ'の断面図である。
【図１７】本発明の第四実施形態にかかるプリント配線板製造方法の開口形成工程を説明する図であり、（１７Ａ）は、開口形成工程により製造されたプリント配線板および切断された外形部分の平面図であり、（１７Ｂ）は、（１７Ａ）のＡ−Ａ'の断面図であり、（１７Ｃ）は、（１７Ａ）のＢ−Ｂ'の断面図である。
【図１８】本発明における信号線の一実施態様を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の第一実施形態から第四実施形態について、図面を用いて説明する。すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は適宜に省略する。尚、本実施の形態では図面上、前後左右上下の方向を規定して説明する場合がある。しかし、これは構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定するものであり、本発明を実施する製品の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
また本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、一つの構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。
また本実施形態に示される各構成要素は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜、他の実施態様に転用可能である。
また本明細書において記載されるシートおよびフィルムは、いずれも転用可能であり、シートまたはフィルムという称呼の違いにより個別の厚みなどを規定するものではない。
【００１５】
第一実施形態は、本発明のプリント配線板の一の実施態様としてマイクロストリップライン構造のプリント配線板１００を示す。
第二実施形態は、本発明のプリント配線板の他の実施態様としてマイクロストリップライン構造のプリント配線板２００を示す。第二実施形態は、開口５０の形成位置が第一実施形態と異なる態様を示す。
第三実施形態は、本発明のプリント配線板の他の実施態様としてストリップライン構造のプリント配線板３００を示す。
第四実施形態は、本発明の製造方法の一の実施態様として、プリント配線板１００の製造方法の一例を示すものである。
【００１６】
＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態について図１から図５を用いて説明する。図１は、第一実施形態にかかるプリント配線板１００の平面図であり、絶縁層１０を構成する絶縁樹脂層６０が空隙４０と絶縁樹脂部４５とを備えることが示されている。図２は、図１に示すプリント配線板１００のＡ−Ａ'断面図である。図３は、図１に示すプリント配線板１００のＢ−Ｂ'断面図である。図４は、図１に示すプリント配線板１００のＣ−Ｃ'断面図である。図５（５Ａ）および図５（５Ｂ）は、本発明の第一実施態様の変形例であるプリント配線板１００ａ、１００ｂの平面図である。
【００１７】
図２に示すとおり、プリント配線板１００は、導体層であるグランド層７０と、グランド層７０に対向して設けられた信号線２０を備える信号層２５と、グランド層７０と信号層２５との間に位置する絶縁樹脂層６０と、を有する。
図１に示すとおり絶縁樹脂層６０は、平面視上、信号線２０と重複する位置に空隙４０を有している。空隙４０は、プリント配線板１００の外部と連通している。
【００１８】
たとえば空隙４０は、開口５０を有することにより、プリント配線板１００の外部と連通してもよい。開口５０は信号線２０と異なる位置に設けられることが好ましく、これにより開口５０の存在が信号線２０の伝送状態を乱されることを回避することができる。ただし本実施形態は、信号線２０の幅方向の断面において示される開口５０の断面積を充分に小さくすることにより、信号線２０に開口５０を設けることも可能である。
また図示省略する本実施形態の変形例として、開口５０を設ける代わりに、空隙４０を囲む上面、底面または側面のいずれかをガス透過性の部材とすることにより空隙４０を外部とを連通させてもよい。
【００１９】
例えば図１に示すとおり、空隙４０は、プリント配線板１００の幅方向に亘って伸長し、プリント配線板１００の長辺の外縁において開口５０が設けられ、これによって外部と連通している。
【００２０】
このように開口５０は、プリント配線板１００の外縁に設けることができる。本実施形態はプリント配線板１００の長辺以外における外縁に開口５０が設けられることを包含する。開口５０が設けられる外縁の箇所は、空隙４０が上記外縁に到達する箇所により決定される。
尚、本発明は、プリント配線板１００の外縁以外の箇所に開口が設けられる態様を包含する。かかる態様の例は、後述する第二実施態様において説明する。
【００２１】
開口５０がプリント配線板１００の外縁に設けられることにより、プリント配線板１００の表面または裏面に他の電子部材が実装される場合に、実装箇所の選択を狭めることがない。また、プリント配線板１００を製造する場合には、製造工程の後段において外縁周囲の不要部分を裁断する外形処理を行うことが一般的である。当該外形処理において空隙４０の端部を同時に切断することによりプリント配線板１００の外縁に開口５０を設けることができる。したがって、外形処理時に同時に開口を形成することが可能であるという製造上のメリットも有する。
【００２２】
本実施形態は、絶縁樹脂層６０に空隙４０を設けることにより絶縁樹脂層６０の誘電率を低減させることが可能である。つまり、実質的に絶縁樹脂のみで構成される一般的な絶縁樹脂層の誘電率は、当該絶縁樹脂の物性値である誘電率により実質的に規定される。これに対し、絶縁樹脂層６０に空隙４０を設けることにより、絶縁樹脂層６０の誘電率を、絶縁樹脂部４５を構成する絶縁樹脂の物性値により規定される誘電率に比べ低減化させることが可能である。
本実施形態は、絶縁樹脂層６０の誘電率の低減化を図ることにより、絶縁樹脂層６０の膜厚の増大に依存することなく高速信号伝送およびデバイスの小型化のいずれの要求にも応える、実用化可能なプリント配線板を提供することを可能とする。
また本実施形態は、同じ膜厚であって空隙を有しない絶縁樹脂層を備える従来のプリント配線板に比べ、より長い伝送距離でも伝送可能となる。したがって、限られた空間における電子機器の設計自由度が大きい。
また本実施形態と同じ膜厚であって空隙を有しない絶縁樹脂層を備える従来のプリント配線板と本実施形態とにおいて、伝送距離を一定として比較すると、本実施形態の方が、高周波帯域まで伝送可能であり、高速伝送にも良好に対応可能である。
しかも、本実施形態における空隙４０は、外部と連通するため、開放された構造となっており、温度環境の変動や気圧変動が生じても、空隙４０の膨張が防止されるためプリント配線板の変形や破損を防止する。そのため、本実施形態は、上述する優れた電気特性を実用可能に備えるプリント配線板１００を提供することが可能である。
【００２３】
空隙４０には、例えば任意の気体を内包させることができる。あるいはプリント配線板１００の仕様態様に合わせて液体やその他の雰囲気により空隙の内部が構成されてもよい。空隙４０の内部とプリント配線板１００の外部の雰囲気とは同じであることが好ましい。例えば空隙４０が任意の気体で満たされている場合、プリント配線板１００の外部の雰囲気も当該任意の気体の雰囲気であることが好ましい。またプリント配線板１００が実質的に真空状態で使用される場合には、空隙の内部およびプリント配線板１００の外部はともに真空状態となる。
空隙４０に含まれる気体の誘電率およびプリント配線板１００の外部の雰囲気を構成する気体の誘電率は、絶縁樹脂層６０を構成する絶縁樹脂部４５の誘電率より低いものであることが好ましい。このとき空隙４０に含まれる気体およびプリント配線板１００の外部の雰囲気を構成する気体は同一の気体であってもよく、また異なる気体であってもよいが、同一の気体であることがより好ましい。
【００２４】
以下に、図面を用いてプリント配線板１００の構成をさらに詳細に説明する。
図１に示すとおり、プリント配線板１００は、図１において図示省略する保護層８０（図２参照）に覆われる信号線２０が設けられている。信号線２０の両端の左右にはそれぞれ、グランドパッド３０が配置されている。またプリント配線板１００の内層には絶縁樹脂層６０が設けられている。
絶縁樹脂層６０は、空隙４０と絶縁樹脂部４５とから構成されている。空隙４０と絶縁樹脂部４５とは、プリント配線板１００の伸長方向に沿って交互に、かつ規則的に配列されている。
【００２５】
平面視上、空隙４０は、信号線２０の幅方向に亘って形成されている。即ち、空隙４０は、信号線２０とクロスに交差している。これにより信号線２０と空隙４０および絶縁樹脂部４５との重なりを確実に確保することができ、空隙４０を設けたことによる誘電率の低下の効果を、本発明の所期の課題の解決のために充分に享受することができる。
ただし本実施形態は、空隙４０が完全に信号線２０の幅方向を貫いて伸長する態様だけに限定されず、空隙４０の端部が平面視上、信号線２０の幅方向の途中に存在する態様を包含する。かかる態様でも、充分に空隙４０を設けたことによる誘電率の低下の効果を信号線２０とグランド層７０とにおけるキャパシタのコントロールに寄与させることができ、本発明の所期の課題解決に対し貢献する。
尚、図１では、空隙４０と信号線２０との交差角度が９０°である態様を示したが、本実施形態は限定されるものではなく、交差角度は任意に決定してよい。
また本実施形態にかかるプリント配線板１００は、平面視上、信号線２０と、ライン形状（あるいは長方形）の空隙４０とが９０°の交差角度で交差している。ただし、図示省略するが、空隙４０の形状はライン形状に限定されず、平面視上、信号線２０の任意の箇所と重複するライン形状以外の形状である空隙４０が設けられてもよい。ライン形状以外の形状の空隙４０は、たとえば、円形、楕円形、三角形などの規定の形状、および不定形の空隙４０を含む。
【００２６】
図１および図３から理解されるとおり、プリント配線板１００は、絶縁樹脂層６０の厚み方向に空隙４０が貫通している。これにより、絶縁樹脂層６０は、面内方向において絶縁樹脂を含む絶縁樹脂部４５と、空隙４０と、により区画されている。
【００２７】
特に、本実施形態にかかるプリント配線板１００は、互いに連通しない２以上の空隙４０を備え、空隙４０ごとに開口５０が設けられている。
【００２８】
かかる態様によれば、空隙４０を区画する絶縁樹脂部４５は、絶縁樹脂層６０の厚み方向に亘って存在する。したがってかかる絶縁樹脂層６０により、プリント配線板の厚み方向の剛性が確保されている。またプリント配線板１００は、デバイス内に組み込まれる際に折り曲げられ、あるいは製造工程中に厚み方向において外力を受ける場合がある。その場合でも、かかる絶縁樹脂層６０の存在により、プリント配線板１００が潰れ、あるいは空隙４０の厚みが変化することが防止される。
絶縁樹脂層６０の厚み方向の距離は、かかる絶縁樹脂部４５によって一定に維持され得る。即ち、絶縁樹脂部４５は絶縁樹脂層６０の厚み方向のスペーサとしての機能も発揮し得る。
【００２９】
ただし、図示省略する本発明のプリント配線基板の他の態様は、絶縁樹脂層における空隙の一部または全部が、不定形且つ互いに連通する連続気泡である場合を含む。かかる場合には、開口は、規則的に所定の位置に設けられるものではなく、互いに連通する空隙の端部がプリント配線板の外側面に到達する箇所が開口となればよい。例えば、絶縁樹脂層の一部において空隙が連続気泡で構成されていても、任意の箇所において、絶縁樹脂層の厚み方向に亘る絶縁樹脂部４５が設けられることによって絶縁樹脂層の厚み方向の剛性を確保可能である。例えば、プリント配線板にスルーホールを設ける場合に、絶縁樹脂層を貫通するスルーホールの周囲には、絶縁樹脂層の厚み方向に亘る絶縁樹脂部４５を設け、それ以外の任意の箇所において、連続気泡からなる空隙を設けることも可能である。
【００３０】
本実施形態にかかるプリント配線板１００は、信号線２０を有する絶縁基材１１２と、と絶縁樹脂層６０とが接着層１１１により貼り合わされている。一方、絶縁樹脂層６０の反対側の面には、銅箔層１２３を備える絶縁基材１２２が接着層１２１により貼りあわされている。銅箔層１２３と、この表面に設けられためっき層１１４とによりグランド層７０が構成されている。即ち、プリント配線板１００は、信号線２０が絶縁樹脂層６０を介してグランド層７０と対向する、所謂、マイクロストリップライン構造が採用されている。
図１に示すようにプリント配線板１００の信号層２５にはグランドパッド３０が設けられている。信号線２０は、絶縁基材１１２の上面側から銅箔層１１６およびめっき層１１７が積層されて構成されている。グランドパッド３０も同様に、絶縁基材１１２の上面側から銅箔層１１５およびめっき層１１４が積層されて構成されている。信号線２０およびグランドパッド３０は個別に形成されてもよいし、絶縁基材１１２の上に形成された銅箔を所定のパターンでパターニングすることにより同工程において同時に形成されてもよい。尚、グランドパッド３０は、信号線２０よりも幅広の導体部であって、信号層２５と反対側面に設けられているグランド層７０とスルーホール９０を介して電気的に接続される導電部である。
尚、グランド層７０および信号線２０を構成する銅箔は導電部材の一例であり、銅箔以外の導電材を適宜、選択して使用することができる。
【００３１】
図２に示すとおり、プリント配線板１００は、スルーホール９０を有する。
スルーホール９０は、絶縁樹脂部４５を貫通し、グランドパッド３０とグランド層７０とにおけるめっき層１１４を連通させて電気的に接続している。
絶縁樹脂層６０において貫通するスルーホール９０の周囲には、絶縁樹脂部４５が設けられている。スルーホール９０の形成位置およびその周囲に空隙４０ではなく絶縁樹脂部４５が存在することによって、スルーホール９０が形成しやすく好ましい。またかかる態様によれば、形成されたスルーホール９０の周囲が脆弱になることを回避することができる。尚、図示省略するが、本実施形態におけるスルーホールはプリント配線板１００の伸長方向の端部に設けられるものに限定されず、任意の箇所において絶縁樹脂層６０を貫通して設けることができる。任意の箇所におけるスルーホールのいずれか、または全てにおいて、その周囲には絶縁樹脂部４５が設けられることが好ましい。
【００３２】
プリント配線板１００の層構成は、図２から図４に示すとおり、図示において最上層および最下層に保護層８０が設けられており、プリント配線板１００の物理的保護がなされている。保護層８０は絶縁性樹脂などの絶縁性の部材により形成されることが一般的である。尚、プリント配線板１００の層構成を説明するときの上下は、図２から図４に示す断面図の上下方向に従う。
最上層における保護層８０の下層には信号線２０を備える信号層２５が設けられている。上述のとおり信号層２５を構成する信号線２０の本数またはその形状は任意である。信号線２０は、下層に銅箔層１１６を有し、その上にめっき層１１７を有する。信号線の線幅は、一般的に個々のプリント配線板において規定される特定インピーダンスＺｏを満たすようデザインされる。本実施形態において可能とする信号線の線幅は特に限定されないが、たとえば５０μｍ以上９００μｍ以下という幅広い線幅で対応することが可能である。本実施形態は、特に、２００μｍ以上９００μｍ以下、さらには４００μｍ以上８００μｍ以下といった比較的、線幅の大きいデザインを許容する。かかる有利な電気的性質は、本実施形態にかかるプリント配線板１００が絶縁樹脂層６０に空隙４０を備えること、および空隙４０がプリント配線板１００の外部と連通していることによりもたらされる。即ち、絶縁樹脂層６０を構成する材料の物性により示される誘電率よりも低い誘電率を、絶縁樹脂層６０において実現することができる。また空隙４０がプリント配線板１００の外部と連通しているため、製造工程時あるいは運搬時、使用時等における温度環境や気圧変動が生じても空隙４０の膨張によるプリント配線板１００の変形などを回避することができる。そのため本実施形態は、優れた電気的性質を備える上、生産性および信頼性に優れ、実用可能なプリント配線板１００の提供を可能とする。
尚、本実施形態において信号線が複数設けられる場合、本実施形態は、全ての線幅のデザインが共通している態様、およびいずれかまたはそれぞれの信号線の線幅が異なっている態様を含む。また本実施形態における１本の信号線に関し、一定の線幅としてもよいし、あるいは任意の箇所において線幅を異ならしめてもよい。
【００３３】
銅箔層１１６は、印刷形成、フォトリソグラフィ手法による形成などによりパターン形成することができる。
尚、銅箔層１１６に用いられる銅箔は導電性の部材の一例である。銅箔の代替として銅含有組成物、銀含有組成物などの導電性金属材料あるいは銀箔、ニッケル箔などの金属箔を用いることもできる。金属箔は、単一の金属箔を用いてもよいし、適宜組み合わせにより積層させて使用してもよい。
めっき層１１７は、スルーホール９０を通じてグランドパッド３０とグランド層７０とを電気的に接続するめっき層１１４と同じ導電材料より構成することができる。もちろん、めっき層１１７とめっき層１１４とを異なる導電材料から構成してもよい。めっき層１１４および／またはめっき層１１７を構成する材料の例としては、例えば電解銅めっきなどを挙げることができるが、これに限定されるものではない。本実施形態は、上記めっき層として、めっき層１１４および／またはめっき層１１７を構成するめっきの代替として、導電ペーストを用いて層間接続を行うことも可能である。
【００３４】
信号層２５の下層には絶縁基材１１２を有し、絶縁基材１１２は接着層１１１により絶縁樹脂層６０に積層されている。絶縁基材１１２は、ガラスエポキシ、テフロンガラス、アルミナなどで構成することができる。また特にフレキシブル性の高い材質を選択することにより、プリント配線板１００に柔軟性を付与し、所謂、フレキシブルプリント配線板とすることが可能である。フレキシブル性の高い材質としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などのポリアミド樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂や液晶ポリマーなどの熱可塑性樹脂を挙げることができる。またガラス織布などの絶縁性の繊維基材を選択することもできる。特に、伝送損失を低減するとい観点からは誘電率の低い誘電体としてポリイミド樹脂、あるいは液晶ポリマーが好ましく選択される。より具体的には、例えば、主として液晶ポリマーから構成される厚さ２０μｍから３０μｍ程度の絶縁性フィルムを絶縁基材１１２として用い、且つ、絶縁樹脂層６０と組み合わせることができる。これにより、伝送損失が有意に低減されたフレキシブル性の示されるプリント配線板１００を提供することが可能であり好ましい。
接着層１１１は、絶縁基材１１２と絶縁樹脂層６０を積層させるための層であることから、絶縁性の接着材により構成されることが一般的である。例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、液晶ポリマー、ガラスエポキシなどで構成することができるが、これに限定されない。これらの絶縁性の材料を用い印刷形成するか、あるいは、フィルムを貼り付ける方法で接着層１１１を形成してよく、また形成方法はこれに限定されない。より具体的には、例えば、ガラスエポキシ、ポリイミド系樹脂、またはポリエチレンレテフタレート系樹脂のいずれかを接着材の主成分とするローフロータイプのボンディングシートにより、接着層１１１を構成することができる。接着層１１１の厚みは特に限定されないがたとえば１０μｍから２０μｍ程度の厚さとすることができる。
【００３５】
絶縁樹脂層６０は、上述のとおり空隙４０と絶縁樹脂部４５とを備えて構成されている。プリント配線板１００における空隙４０は、平面視上、プリント配線板１００の一方の長辺から他方の長辺まで伸長し、伸長方向の両端において開口５０を有する。そのため、平面視における空隙４０の伸長方向に沿ってプリント配線板１００を切断すると、図３に示すとおり、絶縁樹脂層６０において空隙４０が示される。また隣り合う空隙４０間に位置する絶縁樹脂部４５も、平面視上、プリント配線板１００の一方の長辺から他方の長辺まで伸長している。そのため、平面視における絶縁樹脂部４５の伸長方向に沿ってプリント配線板１００を切断すると、図４に示すとおり、絶縁樹脂層６０において空隙４０が示される。プリント配線板１００の両端部分は、いずれにも絶縁樹脂部４５が配置されるデザインとなっている。プリント配線板１００の上記両端部分には、グランドパッド３０が設けられており、平面視上、グランドパッド３０の周囲は絶縁樹脂部４５が存在する（図２参照）。
【００３６】
絶縁樹脂部４５は、上述する絶縁基材１１２を構成する部材と同様のものを用いることができる。絶縁樹脂部４５と絶縁基材１１２あるいは絶縁基材１２２は同一の部材から構成されていてもよいし、互いに異なる部材から構成されてもよい。伝送損失の低減という観点から、絶縁樹脂部４５はポリイミド樹脂、あるいは液晶ポリマーから構成されることが好ましい。
【００３７】
絶縁樹脂層６０の下層には、さらに、接着層１２１および絶縁基材１２２が設けられている。接着層１２１は接着層１１１と同様に構成することができる。両者は同一の材料により構成されていてもよいし、あるいは異なる材料で構成されていてもよい。また、絶縁基材１２２は、絶縁基材１１２と同様に構成することができる。両者は同一の材料により構成されていてもよいし、あるいは異なる材料で構成されていてもよい。プリント配線板１００は、絶縁基材１１２、接着層１１１、絶縁樹脂層６０、接着層１２１、絶縁基材１２２を含む絶縁層１０を有する。このように本実施形態は、絶縁樹脂層６０に対し、上層および／または下層にさらに絶縁性の層を備えることができる。また本実施形態は、実質的に絶縁層１０として、信号層２５とグランド層７０との間に絶縁樹脂層６０のみを備える態様を含む。
本実施形態は、プリント配線板１００において絶縁層１０として示されるとおり、絶縁樹脂層６０の上下にさらに絶縁性の層を積層させてもよい。かかる場合に、絶縁層１０を、絶縁樹脂層６０を中心として、厚み方向に対称な層構造とすることができる。例えば、プリント配線板１００において、接着層１１１と接着層１２１とを同一の厚みとし、また絶縁基材１１２と絶縁基材１２２とを同一の厚みとすることにより上記対称な層構造が実現される。特に絶縁基材１１２および絶縁基材１２２を可能な範囲で小さくすることにより、空気層の厚みを大きく確保することができるため好ましい。かかる観点からは、例えば絶縁基材１１２および絶縁基材１２２の厚みを、７０μｍ以上１３０μｍ以下とすることが好ましく、９０μｍ以上１１０μｍ以下とすることがより好ましい。また、接着層１１１および接着層１２１、ならびに絶縁基材１１２および絶縁基材１２２をそれぞれ同一の材料から構成し、物性の点からも対称とすることもできる。
ここで、空隙４０から信号線２０までの距離を「距離Ｉ」といい、空隙４０からグランド層７０までの距離を「距離ＩＩ」と呼ぶ。
距離Ｉと距離ＩＩとが略同等となる場合は、距離Ｉと距離ＩＩとが異なる場合に比べて、信号線２０とグランド層７０との間のキャパシタンスをより小さくすることができる。
また図示省略するが、距離Ｉが距離ＩＩより小さい場合は、距離Ｉと距離ＩＩとが略同等の場合あるいは距離Ｉより距離ＩＩの方が大きい場合に比べて、実効非誘電率をより小さくすることができる。距離Ｉを距離ＩＩより小さくするには、例えば、プリント配線板１００において絶縁基材１１２を省略し、あるいは絶縁基材１１２の膜厚を絶縁基材１２２の膜厚より小さくすればよい。
【００３８】
尚、図３に示す絶縁層１０は、空隙４０と絶縁基材１１２と絶縁基材１２２とが示されており、図２に示される接着層１１１および接着層１２１を有しない。このように本実施形態は、空隙４０とこれに隣接して積層される他の層との間に絶縁性の接着層を有しない構成とすることができる。例えば、空隙４０を形成する前の絶縁樹脂層６０（即ち、絶縁樹脂部４５からなる絶縁樹脂層６０）に、接着層１１１および接着層１２１を予め仮付けして接着層付き絶縁樹脂フィルムを準備する。そして上記接着層付き絶縁樹脂フィルムの任意の箇所を、所定の形状の金型等で厚み方向に打ち抜くことでかかる空隙４０を形成することができる。このように本実施形態は、絶縁樹脂層６０の厚み方向に貫通する空隙４０の上下面側において絶縁性の接着層を除去し、当該接着層を介さずに空隙４０と、他の層とを隣接する構成とすることが可能である。これによって絶縁樹脂層６０あるいは絶縁樹脂層６０を含む絶縁層１０の誘電率をより小さくすることができ、伝送損失の低減に貢献することができる。
【００３９】
あるいは図示省略するが、本実施形態は、空隙４０の上下面側に接着層１１１および接着層１２１を有する構成を包含する。例えば、予め接着層１１１を絶縁基材１１２に仮付けし、且つ接着層１２１を絶縁基材１２２に仮付けするとともに、絶縁樹脂部４５からなる絶縁樹脂フィルムを準備する。そして当該絶縁樹脂フィルムを絶縁樹脂フィルムの任意の箇所を、所定の形状の金型等で厚み方向に打ち抜くことでかかる空隙４０を形成して絶縁樹脂層６０を形成する。その後、空隙４０が形成された絶縁樹脂層６０の上下面に、それぞれ接着層１１１と接着層１２１とを張り付けて絶縁層１０を形成することにより４０の上下面側にも接着層１１１と接着層１２１が配置される態様の本実施形態を実現することが可能である。
【００４０】
絶縁層１０の下層に設けられるグランド層７０は、本実施形態における導体層の一態様である。本発明における導体層は、導電性の材料で構成される層であって、所謂、グランド層、シーリング層、電極層などの導電可能な層を包含する。
グランド層７０を含む、本実施形態における導体層は、銅含有組成物、銀含有組成物などの導電性金属材料あるいは銅箔、銀箔、ニッケル箔などの金属箔を用い、印刷形成、フォトリソグラフィ手法による形成などによりパターン形成することができる。金属箔は、単一の金属箔を用いてもよいし、適宜組み合わせにより積層させて使用してもよい。
【００４１】
絶縁樹脂層６０において絶縁樹脂部４５に対する空隙４０の体積比率は、特に限定されないが、プリント配線板１００の剛性を考慮した上で、空隙４０の体積比率を大きくすることが伝送損失の低減の観点から有効である。
たとえば本実施形態は、図１に示すとおりプリント配線板１００の幅方向に貫通する空隙４０と、当該幅方向に亘る絶縁樹脂部４５とを、プリント配線板１００の伸長方向に規則的に複数配列することができる。
たとえば、プリント配線板１００の幅方向において、空隙４０および絶縁樹脂部４５の伸長長さが同じとき、プリント配線板１００の伸長方向における空隙４０の寸法を０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。これにより、空隙４０を設けたことによる絶縁樹脂層６０の誘電率の低下が有意に発揮され得る。またこのとき、プリント配線板１００の伸長方向における絶縁樹脂部４５の寸法を１ｍｍ以上１０ｍｍ程度の範囲とすることにより、実用に耐えうるプリント配線板１００の剛性を確保可能である。
特に、上述する寸法範囲において、空隙４０の寸法が、絶縁樹脂部４５の寸法と同じかあるいは大きくなるよう構成することによって、プリント配線板の剛性と絶縁樹脂層６０の誘電率の低下効果とのバランスが望ましく図られ得る。
【００４２】
また、本実施形態において高速伝送下における伝送損失の低減をより良好に図る異なる観点から、平面視上、空隙４０と重複する信号線２０の線幅と、絶縁樹脂部４５と重複する信号線２０の線幅とを異ならしめてもよい。特には、平面視上、信号線２０の線幅を、絶縁樹脂部４５と重複する箇所より、空隙４０と重複する箇所において、大きくすることが好ましい。これは信号線２０とグランド層７０との間において、空隙４０が設けられた箇所における実効比誘電率が、絶縁樹脂部４５が設けられた箇所における実効比誘電率より小さくなる傾向にあることに起因する。かかる信号線２０の線幅の調整により、高精度のインピーダンス整合の要求に応じ、且つ、高速伝送下における伝送損失の低減をより良好に図ることが可能である。
【００４３】
本実施形態において具体的に図示するプリント配線板１００は、１本の信号線２０を有する信号層２５を示す。しかし、本実施形態において信号線２０の数は２本以上であってもよい。また信号線２０は、直線に限定されず、任意の箇所で屈曲するもの、任意の箇所で幅方向の寸法が増減するものなど、プリント配線板に形成可能な一般的な信号線のパターンを包含する。
このように複数の信号線２０が設けられる本実施形態は、平面視上、一つの空隙４０が全ての信号線２０の幅方向を亘っている場合、一本毎または任意の信号線２０毎に異なる空隙４０がその幅方に亘っている場合、あるいはこれらの組み合わせを包含する。
【００４４】
たとえば、本実施形態において、信号層２５は互いに平行に配列された複数本の信号線２０を有していてもよい。かかる場合に、平面視上、上記平行に配列された複数本の信号線２０の全てにおいて、幅方向に亘る空隙４０を設けてもよい。このとき、独立する一つの空隙４０が上記複数本の信号線２０の全ての幅方向に亘って重複している態様、独立する複数の空隙４０が上記複数本の信号線２０の任意の信号線の幅方向に亘って重複している態様を含む。
かかる態様によれば、複数の信号線２０のいずれにおいても高速伝送を実現するよう設計することが可能である。
ただし本実施形態は、複数の信号線２０が設けられる態様において、平面視上、いずれか１本または２本以上の信号線２０にはその幅方向に亘って空隙４０が設けられており、他の信号線２０には幅方向に亘る空隙４０が設けられていない態様を含む。
【００４５】
また、図示省略する本実施形態の変形例として、複数の信号線２０を有する信号層２５を備える態様は、信号層２５が経路長の異なる第一信号線と第二信号線とを有することもできる。かかる態様において、第一信号線の経路長が第二信号線の経路長より長く、且つ第一信号線が空隙４０と交差する長さが、第二信号線が空隙４０と交差する長さより長くなるよう構成してもよい。
平面視上、空隙４０と信号線２０との重複領域における電気信号の速度は、絶縁樹脂部４５と信号線２０との重複領域より早くなる傾向にある。そのため上述のとおり交差長さを調整することによって、経路長の長い第一信号線と経路長の短い第二信号線とにおける伝送時間の差を調整することができる。
ここで信号線の経路長とは、信号線の伸長方向における一方の端部から他方の端部までの距離を意味する。また、信号線２０が空隙４０と交差する長さとは、平面視上、信号線２０の幅方向を亘る空隙４０と信号線２０との重複領域における信号線２０の伸長方向の道のりを意味する。第一信号線と第二信号線とにおいて上記重複領域が複数箇所ある場合には、各重複領域において示される上記交差する長さを信号線毎に加算して交差する長さの和を求め、当該和を対比すればよい。
【００４６】
第一実施形態にかかるプリント配線板１００は、マイクロストリップライン構造を採用する。しかし、本実施形態は、絶縁樹脂層を介して信号層と導体層とが対向する層構成を含み、これらの単層の組み合わせ構造および多層積層構造のいずれも包含する。したがって、ビルドアップされた多層プリント配線板において、２層以上の信号層を含み、それらのうち少なくとも１層が信号層２５であり、これに対応するグランド層７０および絶縁樹脂層６０を備える態様を本発明は包含する。また、本実施形態に示される各構成および要素は、適宜、ストリップライン構造のプリント配線板に適用可能である。
【００４７】
プリント配線板１００における空隙４０に対し、異なる形状の空隙４０ａを有するプリント配線板１００ａの平面図を図５（５Ａ）に示し、また異なる形状の空隙４０ｂを有するプリント配線板１００ｂの平面図を図５（５Ｂ）に示す。
空隙４０ａおよび空隙４０ｂは、プリント配線板１００の幅方向において伸長するライン形状であって、プリント配線板１００の伸長方向において一定の距離をおいて規則的に配列されている点で、空隙４０の形成パターンと同様である。また、図５に関する断面図は図示省略するが、空隙４０ａおよび空隙４０ｂも、絶縁樹脂層６０の厚み方向に貫通している。
空隙４０ａは、ライン形状の一方の端部が、プリント配線板１００ａの一方の長辺の外縁に到達し当該箇所において開口５０を有する。空隙４０ａの他方の端部は、平面視上、信号線２０の幅方向を跨ぎ、プリント配線板１００ａの他方の長辺の外縁に到達しておらず、端面は閉口している。かかる空隙４０ａの形成パターンによれば、絶縁樹脂層６０において、プリント配線板１００ａの上記他方の長辺の外縁に沿って伸長方向に連続する絶縁樹脂部４５ａを設けることができる。
空隙４０ｂは、平面視上、信号線２０を中心として左右対称に構成される態様の一例である。即ち、空隙４０ｂは、プリント配線板１００ｂの一方の長辺の外縁に到達し当該箇所において開口５０を有するパターンと、プリント配線板１００ｂの他方の長辺の外縁に到達し当該箇所において開口５０を有するパターンとが、繰り返し形成されて構成されている。空隙４０ｂのいずれのパターンも、開口５０とは反対側の端部は閉口し、且つ、平面視上、信号線２０を跨いでいる。かかる構成によれば屈曲しながらも、プリント配線板１００ｂの伸長方向に連続する絶縁樹脂部４５ｂが設けられる。
上述する空隙４０ａおよび空隙４０ｂはいずれも、平面視上、信号線２０と空隙４０ａとの重複領域を充分に確保して伝送損失の低減を良好に図ることを可能とした上、プリント配線板１００ａの剛性も充分に確報することが可能である。
【００４８】
尚、本実施形態および他の実施形態において示される空隙の形成パターンは、プリント配線板の全面において実施される場合、および任意の一領域において実施される場合のいずれも含む。即ち、プリント配線板に設けられる信号線は、直線形状以外の形状を含み、また２以上の信号線を有し、それらが異なる形状である場合を含む。したがって、信号線のデザインに適した空隙をプリント配線板の任意の領域で選択的に実施してよい。
【００４９】
＜第二実施形態＞
次に本発明の第二実施形態について図６から図９を用いて説明する。図６は、第二実施形態にかかるプリント配線板２００の平面図である。図７は、の図６に示すプリント配線板２００のＢ−Ｂ'断面図である。図８は図６に示すプリント配線板２００のＣ−Ｃ'断面図である。図９は第二実施態様の変形例であるプリント配線板２００ａの平面図である。
【００５０】
本実施形態にかかるプリント配線板２００は、絶縁樹脂層１６０の構成がプリント配線板１００における絶縁樹脂層６０の構成と異なる以外は、プリント配線板１００と同様に構成されている。具体的には、絶縁樹脂層１６０における空隙１４０の形成パターンおよび開口１５０の形成位置が、絶縁樹脂層６０を構成する空隙４０および開口５０と異なっている。
図６に示すとおり、プリント配線板２００における空隙１４０は、信号線２０の幅方向に亘り信号線２０と交差するが、プリント配線板２００の長辺の外縁までは到達しない。即ち、プリント配線板２００の長辺の外縁において開口が設けられていない。
【００５１】
プリント配線板２００における開口１５０は、プリント配線板２００の表面に設けられている。ここでプリント配線板２００の表面とは、導電層であるグランド層７０に対し、絶縁樹脂層６０を介して対向して設けられる信号層２５を備える側の面をいう。
また図示省略する本実施形態の変形として、開口１５０は、プリント配線板２００の裏面に設けられてもよい。ここでプリント配線板２００の裏面とは、信号層２５に対し、絶縁樹脂層６０を介して対向するグランド層７０を備える側の面をいう。
【００５２】
開口１５０は、平面視上、信号線２０と重ならない位置に設けられる、プリント配線板２００の外部と空隙１４０とを連通させるための孔である。図７に示すとおり、当該孔である開口１５０は、プリント配線板２００に内層されている空隙１４０からプリント配線板２００の表面側まで貫通する。即ち、開口１５０は、空隙１４０の上方にある層（図７では絶縁基材１１２および保護層８０）を貫通する。
【００５３】
開口１５０をプリント配線板２００の平面側に設ける場合には、信号線２０の形成位置を避け、任意の箇所に開口１５０の形成位置を決定することができる。また第一実施態様における開口５０の面積および形状は空隙４０の厚み方向の断面に制限されるところ、開口１５０の面積および形状は、平面視される空隙１４０の形状に制限される。そのため、開口１５０のデザインの自由度が高い。
また、開口１５０はプリント配線板２００の表面または裏面に設けられるため、開口１５０を設けたことによるプリント配線板２００の厚み方向の剛性に与える影響が実質的にないか、あるいは非常に小さい。
【００５４】
次に空隙１４０の形状について説明する。
空隙１４０は、図６に示されるとおり、平面視状、信号線２０の幅方向に亘って交差する部分、およびプリント配線板２００の長辺に沿って伸長する部分の繰り返しのパターンにより構成されている。上述のとおり、空隙１４０はプリント配線板２００の外縁に到達する部分を有していない。
図６に示す空隙１４０は絶縁樹脂層１６０においてプリント配線板２００の伸長方向に亘って屈曲と伸長を繰り返しながら伸長する一連の空間を形成している。絶縁樹脂層１６０において空隙１４０の周囲には絶縁樹脂部１４５が存在する。空隙１４０がプリント配線板２００の長辺側の外縁に到達しないことから、絶縁樹脂部１４５は、上記外縁に沿って連続して配置される領域を有する。そのため、プリント配線板２００の剛性が良好に確保される。
空隙１４０は、平面視上、信号線２０を中心として左右対称の形状となっており、信号線２０を亘って屈曲を繰り返す、所謂、ミアンダ状のパターンにより形成されている。
【００５５】
プリント配線板２００における空隙１４０は、一連の空間として形成されている。これに対し、開口１５０は、少なくも一か所設けられていればよい。図６では、空隙１４０の屈曲するコーナー部の任意の箇所に４か所、開口１５０が設けられた態様を示している。図示省略する本実施形態の変形例としては、絶縁樹脂層１６０において、空隙１４０は、屈曲しながら伸長する方向の任意の箇所で切断され、二以上の空間として区画されていてもよい。絶縁樹脂層１６０において互いに区画される二以上の空隙１４０を設ける場合には、それぞれの空隙１４０に少なくも１か所、開口１５０が設けられる。
【００５６】
図６のＡ−Ａ'断面は、信号線２０の端部に設けられたグランドパッド３０および図示省略されるスルーホール９０の配置された箇所を切断した箇所であって、図２に示すＡ−Ａ'断面と同様であるため、ここでは図示および説明を省略する。
図６のＢ−Ｂ'断面は、図７に示すとおり、ちょうど、空隙１４０から上方に開口する開口１５０の断面が示される。開口１５０は、信号線２０の形成箇所を避け、空隙１４０から上方に貫通している。空隙１４０は、ちょうど信号線２０の直下を含む位置に存在している。
図６のＣ−Ｃ'断面は、図８に示すとおり、信号線２０の直下に空隙１４０が存在しない個所の断面を示す。図７および図８から理解されるとおり、プリント配線板２００においてグランド層７０を下側とし、信号線２０の伸長方向に対し略垂直な方向に切断してなる断面を観察したとき、空隙１４０の左右両側に絶縁樹脂部１４５が存在する。
またプリント配線板２００は、絶縁樹脂部１４５の断面積よりも空隙１４０の断面積の大きい切断面（図７）と、空隙１４０の断面積よりも絶縁樹脂部１４５の断面積が大きい切断面（図８）とを含む。
このように、絶縁樹脂層１６０において空隙１４０と絶縁樹脂部１４５とがバランスよく配置されることにより、プリント配線板２００の剛性を良好に確保することを可能とする。良好に構成の確保されたプリント配線板２００は、製造工程中の外力により厚み方向に潰れが生じ、空気層の厚みが変化するといった不具合を回避することができ、また折り曲げてデバイス内に組み込んで使用することに充分耐えうる。
【００５７】
図９に、本実施形態の変形例であるプリント配線板２００ａを示す。プリント配線板２００ａは、平面視上、信号線２０に対し左右非対称となる空隙１４０ａとその周囲に設けられる絶縁樹脂部１４５ａを備える絶縁樹脂層１６０ａを備えること以外は、プリント配線板２００と同様に構成される。
【００５８】
空隙１４０ａは、平面視上、信号線２０を亘って交差する交差部２１１と、プリント配線板２００ａの一方側の長辺の外縁に沿って伸長する伸長部２１２とを備える。空隙１４０ａの全体の形状は、一連の櫛形状となっている。開口１５０は、一連の空隙１４０ａにおいて少なくとも一か所設けられればよく、図９においては、伸長部２１２から上方に貫通する孔が五か所設けられた例を示した。開口１５０は、伸長部２１２から下方に貫通する孔、交差部２１１から上方または下方に貫通する孔、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。
【００５９】
絶縁樹脂層１６０ａにおいても、空隙１４０ａが信号線２０と交差する箇所が設けられるとともに、プリント配線板２００ａの伸長方向に連続する絶縁樹脂部１４５ａが設けられている。
【００６０】
＜第三実施形態＞
次に図１０から図１４を用いて、本発明の第三実施形態にかかるプリント配線板３００について説明する。図１０は、第三実施形態にかかるプリント配線板３００の平面図である。図１０は、本発明の第三実施態様にかかるプリント配線板３００の平面図である。図１１は、図１０に示すプリント配線板３００のＡ−Ａ'断面図である。図１２は、図１０に示すプリント配線板３００のＢ−Ｂ'断面図である。図１３は、図１０に示すプリント配線板３００のＣ−Ｃ'断面図である。図１４（１４Ａ）は、本発明の第三実施態様における第一絶縁樹脂層３１１の平面図であり、図１４（１４Ｂ）は、本発明の第三実施態様における第二絶縁樹脂層３１２の平面図である。
【００６１】
図１２および図１３に示すとおり、プリント配線板３００は、信号線３２０の一方面側に対向する第一導体層であるグランド層３７０ａと、信号線３２０の他方面側に対向する第二導体層であるグランド層３７０ｂとを有する。さらにプリント配線板３００は、信号線３２０と第一導体層であるグランド層３７０ａとの間に設けられた第一絶縁樹脂層３１１と、信号線３２０と第二導体層であるグランド層３７０ｂとの間に設けられた第二絶縁樹脂層３１２とを有する。
図１４に示すとおり、平面視上、第一絶縁樹脂層３１１に設けられた第一の空隙３４０ａおよび第二絶縁樹脂層３１２に設けられた第二の空隙３４０ｂは、信号線３２０と交差するとともに、信号線３２０を中心として互いに対称な形状に設けられている。
【００６２】
本実施形態は、所謂、ストリップライン構造のプリント配線板において本発明が実施された一例を示すものである。
ストリップライン構造のプリント配線板において本発明が実施されるとき、内層される信号線のいずれか一方面側のみにおいて、上述する第一実施形態あるいは第二実施形態が実施されてもよい。あるいは本発明は、信号線の両面側において、上述する第一実施形態または第二実施形態が実施される態様、あるいは信号線の両面側において、それぞれ上述する第一実施形態および第二実施形態が実施される態様を包含する。
中でも本実施形態は、ストリップライン構造のプリント配線板３００において、内層される二層の絶縁樹脂層に設けられた空隙が、平面視上、信号線３２０と交差するとともに、信号線３２０を中心として互いに対称な形状となるという特徴を有する。
【００６３】
以下に、プリント配線板３００の構成について説明する。
図１０に示すとおり、プリント配線板３００は、１本の信号線３２０を有する信号層３２５を備える。信号層３２５はプリント配線板３００に内層されている（図１１）。信号層３２５の一方面側には、第一絶縁樹脂層３１１を介して導電層であるグランド層３７０ａが設けられており、他方面側には、第二絶縁樹脂層３１２を介してグランド層３７０ｂが設けられている（図１２、図１３）。
プリント配線板３００の両面には保護層８０が設けられており、その下層においてグランドパッド３３０および信号パッド３３５が設けられている。グランドパッド３３０は、平面視上、第一実施形態におけるグランドパッド３０と同様の位置に設けられている。プリント配線板３００の両面に設けられグランドパッド３３０は、スルーホール３９０を介して連続して設けられるめっき層３１４により互いに電気的に接続されている。
またグランドパッド３３０と同面内であって、平面視上、信号線３２０の両端部に重なる位置に、信号パッド３３５が設けられている。プリント配線板３００の両面に設けられた信号パッド３３５は、グランドパッド３３０と同様に、スルーホール３９０を介して連続して設けられるめっき層３１４により互いに電気的に接続される。加えて信号パッド３３５は、信号層３２５を貫通する位置において、信号線３２０とも電気的に接続されている。
【００６４】
プリント配線板３００の層構成は、図１１から図１３の断面図により理解される。即ち、プリント配線板３００は、信号線３２０の一方面側に向かって（図１０において信号線３２０の上方に向かって）、接着層１１１ｂが設けられ、その上面に、絶縁基材１１２および接着層１１１が設けられている。接着層１１１ｂとしては、例えば厚さ２５μｍ程度のローフローボンディングシートなどを用いることができる。また絶縁基材１１２としては、例えば厚さ２５μｍの液晶ポリマーフィルムを用いることができる。また、接着層１１１としては、例えば厚さ１５μｍ程度のローフローボンディングシートを用いることができる。さらに上面には、例えば厚さ１００μｍ程度であって第一の空隙３４０ａおよび第一の絶縁樹脂部３４５ａにより構成される第一絶縁樹脂層３１１が設けられている。第一絶縁樹脂層３１１の上面には、接着層１２１および絶縁基材１２２が設けられ、その上に、信号パッド３３５とグランドパッド３３０が形成されている。接着層１２１としては、例えば厚さ１５μｍ程度のローフローボンディングシートを用いることができる。また絶縁基材１２２としては、例えば厚さ２５μｍ程度の液晶ポリマーフィルムを用いることができる。接着層１１１ｂ、絶縁基材１１２、接着層１１１、第一絶縁樹脂層３１１、接着層１２１および絶縁基材１２２から絶縁層３１０ａが構成されている。また最外層として保護層８０が設けられている。
一方、信号線３２０の他方面側に向かって（図１０において信号線３２０の下方に向かって）、接着層１１１ｂがないこと以外は、上述と同様の層構成により構成されおり、信号層３２５を中心として、厚み方向の上下において略対称となる構成となっている。接着層１１１ｂは、信号線３２０の覆い信号層３２５の表面の凹凸を解消して基材面を平滑にするための層であって、信号線３２０の高さ以上の厚みを有する。
【００６５】
次に第一絶縁樹脂層３１１および第二絶縁樹脂層３１２について説明する。
第一絶縁樹脂層３１１は、図１４（１４Ａ）に示されるとおり、プリント配線板３００の幅方向に伸長する、複数の第一の空隙３４０ａを有する。第一の空隙３４０ａは一方の端部が３００の長辺の外縁に到達し、開口５０を備えることによって外部と連通している。また第一の空隙３４０ａの他方の端部は、長辺の外縁に到達せず閉口している。第一の空隙３４０ａの伸長長さは、信号線３２０を亘って交差可能な範囲で任意である。
第一の空隙３４０ａの周囲には、第一の絶縁樹脂部３４５ａが存在している。第一の空隙３４０ａの他方の端部は長辺の外縁に到達していないことから、プリント配線板３００の長辺に沿って連続する第一の絶縁樹脂部３４５ａの領域が存在している。
【００６６】
第二絶縁樹脂層３１２は、図１４（１４Ｂ）に示されるとおり、プリント配線板３００の幅方向に伸長する、複数の第二の空隙３４０ｂを有するとともにその周囲に第二の絶縁樹脂部３４５ｂを有する。第二の空隙３４０ｂおよび第二の絶縁樹脂部３４５ｂは、平面視上、信号線３２０を中心として第一の空隙３４０ａとちょうど左右対称になるよう構成されている。
【００６７】
プリント配線板３００は、第一絶縁樹脂層３１１および第二絶縁樹脂層３１２を備えることにより、平面視上では、図１０に示すとおり、信号線３２０と交差し、且つプリント配線板３００の幅方向に亘っており、両端に開口５０を有する空隙が確認される。しかし、これは信号層３２５を介して第一絶縁樹脂層３１１と第二絶縁樹脂層３１２とが積層することによって構成されているものであることは上述のとおりである。実際には、図１２に示すとおり、第一の空隙３４０ａおよび第二の空隙３４０ｂは、厚み方向において上下に重なる部分を有する。また第一の空隙３４０ａおよび第二の空隙３４０ｂは開口５０が設けられた側と反対側は閉口している。したがってプリント配線板３００の幅方向において、第一絶縁樹脂層３１１は、第一の空隙３４０ａと第一の絶縁樹脂部３４５ａとが設けられた領域を含む（図１４（１４Ａ））。また同様に、第二絶縁樹脂層３１２は、第二の空隙３４０ｂと第二の絶縁樹脂部３４５ｂとが設けられた領域を含む（図１４（１４Ｂ））。かかる構成によれば、信号線３２０の上面側および下面側のいずれにも空隙を配置可能とするとともに、プリント配線板３００の長辺の両側において連続する絶縁樹脂部を設けることができる。したがって、充分に伝送損失の低減が図られるとともに、プリント配線板の剛性も良好に確保される。
【００６８】
図１２の断面において示される、第一絶縁樹脂層３１１における第一の空隙３４０ａおよび第一の絶縁樹脂部３４５ａの面積比率は、求められる伝送特性とプリント配線板３００の強度のバランスを考慮し、任意に設定可能である。また第二絶縁樹脂層３１２における第二の空隙３４０ｂおよび第二の絶縁樹脂部３４５ｂの面積比率は第一絶縁樹脂層３１１に倣うことができる。
ただし本発明は、マイクロストリップライン構造において実施されるとき、第一絶縁樹脂層３１１と第二絶縁樹脂層３１２とが信号線３２０を介して左右非対称となることを除外するものではない。かかる場合には、第一絶縁樹脂層３１１における第一の空隙３４０ａおよび第一の絶縁樹脂部３４５ａの面積比率と第二の空隙３４０ｂおよび第二の絶縁樹脂部３４５ｂの面積比率とは異なっていてもよい。
【００６９】
図示省略するが、本実施形態にかかるプリント配線板３００において、図１に示す空隙４０および絶縁樹脂部４５を備える絶縁樹脂層６０を第一絶縁樹脂層３１１および第二絶縁樹脂層３１２として用いることもできる。即ち、平面視上、第一絶縁樹脂層３１１に設けられた第一の空隙３４０ａおよび第二絶縁樹脂層３１２に設けられた第二の空隙３４０ｂが信号線３２０と交差するとともに信号線３２０を中心として互いに対称な形状であって、特に両者が同一であってもよい。
【００７０】
＜第四実施形態＞
次に図１０から図１４を用いて、本発明の第四実施形態にかかるプリント配線板製造方法（以下、「本製造方法」ともいう）について説明する。本実施態様は、第一実施形態にかかるプリント配線板１００を本製造方法により製造する例を挙げて説明する。
図１５は、本発明の第四実施形態にかかるプリント配線板製造方法の空隙形成工程を説明する図である。図１５（１５Ａ）は、空隙形成工程において形成された絶縁樹脂層６０の平面図であり、図１５（１５Ｂ）は、図１５（１５Ａ）のＡ−Ａ'の断面図であり、図１５（１５Ｃ）は、図１５（１５Ａ）のＢ−Ｂ'の断面図である。図１６は、本発明の第四実施形態にかかるプリント配線板製造方法の基板形成工程を説明する図である。図１６（１６Ａ）は、基板形成工程において形成された基板１８０の平面図であり、図１６（１６Ｂ）は、図１６（１６Ａ）のＡ−Ａ'の断面図であり、図１６（１６Ｃ）は、図１６（１６Ａ）のＢ−Ｂ'の断面図である。図１７は、本発明の第四実施形態にかかるプリント配線板製造方法の開口形成工程を説明する図である。図１７（１７Ａ）は、開口形成工程により製造されたプリント配線板１００および切断された外形部分の切断片５００の平面図である。図１７Ｂ（１７Ｂ）は、図１７（１７Ａ）のＡ−Ａ'の断面図である。図１７（１７Ｃ）は、図１７（１７Ａ）のＢ−Ｂ'の断面図である。図１８は、本発明における信号線２０の一実施態様を示す説明図である。
【００７１】
本実施形態にかかるプリント配線板製造方法は、導体層であるグランド層７０と、導体層であるグランド層７０に対向して設けられた信号線２０と、導体層であるグランド層７０と信号線２０との間に位置する絶縁樹脂層６０と、を有するプリント配線板１００を製造する方法である。
本製造方法は、空隙形成工程と、基板形成工程と、開口形成工程と、を備える。
空隙形成工程は、絶縁樹脂フィルム１７０の面内に空隙４０を設ける工程である（図１５）。
基板形成工程は、上記空隙形成工程により得られた絶縁樹脂フィルム１７０の一方面側であって、平面視上、空隙４０と重複する位置に信号線２０を設けるとともに他方面側に導体層であるグランド層７０を設け、空隙４０を有する絶縁樹脂フィルム１７０を備える絶縁樹脂層６０と、絶縁樹脂層６０を介して信号線２０と導体層であるグランド層７０と、が対向する基板１８０を形成する工程である（図１６、図１７）。
開口形成工程は、基板形成工程により得られた基板１８０の内部に設けられた空隙４０と基板１８０の外部の気相とを連通させる開口５０を形成する工程である。
【００７２】
本製造方法は、信号層２５やグランド層７０といった主たる積層構成を積層形成する前に空隙４０を形成する。そのため、空隙４０の形成が容易であるとともに、空隙４０を形成する際に他の層に損傷を与える虞がない。また、空隙４０を形成し空隙４０が外部と連通するための開口を設ける前に、信号線２０やグランド層７０を積層させるため、この間に使用される薬液や、この間に発生する粉塵が空隙４０に入り込むことを回避することができる。特に、基板形成工程において無電解金めっきやフォトソルダーレジスト形成等の工程を含む場合であっても、空隙４０は開口する前であるため内部にめっき液やその残渣物、フォトソルダーレジスト形成時の薬液等の残留による汚染を防ぐことができる。
したがって本製造方法は、絶縁樹脂層６０に空隙４０を有し、且つ空隙４０に開口が設けられるプリント配線板１００を安定的に製造することが可能である。本製造方法によれば、基板厚を増加させることなく伝送損失を低減可能なプリント配線板１００を特殊な工程を必要とせずに、安定的に製造することが可能である。
【００７３】
以下に本製造方法における各工程について詳細に説明する。
まず空隙形成工程について説明する。
空隙形成工程は、図１５に示すとおり、まず、絶縁樹脂フィルム４５Ａ（例えば厚さ１００μｍ程度の液晶ポリマーフィルム）の両面に接着層１１１を積層して絶縁樹脂フィルム１７０を形成する。接着層１１１の形成方法としては、たとえば、ダイコーティング等の塗布手法や別体の接着材シート（厚さ１５μｍ程度のローフローボンディングシート）をラミネートする手法等を選択できる。
その後、この絶縁樹脂フィルム１７０を所定の寸法および位置において、金型での打ち抜く等の手法により空隙４０を形成する。
【００７４】
例えば、上記空隙形成工程は、絶縁樹脂フィルム１７０の面内であって外縁を除く所定の箇所において厚み方向に貫通する空隙４０を形成する工程を含んでよい。これによって容易に、絶縁樹脂フィルム１７０において所望の寸法および位置に空隙４０を形成することができる。絶縁樹脂フィルム１７０において空隙４０を形成する方法は、金型による打ち抜きに限定されるものではなく、レーザーやプラズマによる切抜き、ドリル、樹脂ウエットエッチング等を単独あるいは組み合わせで実施可能である。
本実施形態は、上述のとおり絶縁樹脂フィルム１７０の厚み方向に貫通する空隙４０を形成する例について主として説明する。
また、後述する開口形成工程は、基板の外縁に開口５０を形成する工程を含む例を主として説明する。
打ち抜かれて形成されて空隙４０の周囲に残った絶縁樹脂フィルム４５Ａが絶縁樹脂部４５となる。空隙４０と絶縁樹脂部４５とにより絶縁樹脂層６０が構成される。絶縁樹脂フィルム４５Ａにおいて、打ち抜いて形成される空隙４０と、絶縁樹脂部４５として残す部分と、の比率は、製造されるプリント配線板１００に求められる伝送特性とプリント配線板１００の剛性とのバランスを考慮し、任意に設定可能である。たとえば、図１５（１５Ａ）に示す、絶縁樹脂フィルム１７０の面内において幅方向に伸長する空隙４０の幅寸法Ｘは、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲とすることが好適である。また同様に、隣り合う空隙４０の間の距離Ｙ（即ち、空隙４０の間において絶縁樹脂部４５として残された部分）は１ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好適である。
【００７５】
上述する空隙形成工程を実施することによって、絶縁樹脂フィルム１７０において空隙４０が形成されてない箇所では、幅方向における断面（Ａ−Ａ'）において絶縁樹脂層６０の全面に絶縁樹脂部４５が確認される（図１５（１５Ｂ））。また、絶縁樹脂フィルム１７０において空隙４０が形成された箇所では、幅方向における断面（Ｂ−Ｂ'）において絶縁樹脂層６０の中央には空隙４０が確認され、その両端には絶縁樹脂部４５が確認される（図１５（１５Ｃ））。
【００７６】
次に基板形成工程について説明する。
基板形成工程は、プリント配線板１００の主たる積層構成を形成する構成である。具体的には、空隙形成工程おいて得られた空隙４０を有する絶縁樹脂フィルム１７０を介して、一方側に信号層２５を形成し、他方側にグランド層７０を形成する。このとき、絶縁樹脂フィルム１７０と信号層２５との間、および絶縁樹脂フィルム１７０とグランド層７０との間には任意の絶縁性の層をさらに積層させてもよい。また信号層側において、グランドパッド３０を設け、スルーホール９０を形成して、グランドパッド３０とグランド層７０とを電気的に接続する工程も基本形成工程において実施することができる。
図１６に、基板形成工程において形成された構成を備える基板１８０を示す。
【００７７】
以下に、絶縁樹脂フィルム１７０を用いて基板１８０を形成する工程を順に説明する。
まず、絶縁基材１１２（例えば厚さ２５μｍ程度の液晶ポリマーフィルム）の片面に銅箔層１１５（例えば厚さ１２μｍ程度の銅箔）が積層された片面銅張積層板を用意する。片面銅張積層板を絶縁樹脂フィルム１７０の両面において絶縁基材１１２が内側となるよう位置合わせして、接着層１１１により仮付けして積層する。この積層時に、平板プレスを用いて厚み方向に均一に圧力をかけて積層させることにより、接着層１１１における接着材の不要な流れ出しを防止することができる。空隙４０に接着材が混入すると、伝送特性の劣化を招く虞があるため、接着層１１１にはローフロータイプのものを用いることが好ましい。尚、他方側の表面における銅箔層１１５は、グランド層７０を構成する銅箔層１２３として兼用される。即ち、図面において示す銅箔層１１５、銅箔層１１６、銅箔層１２３はいずれも同じ内容の銅箔層により構成することができる。ただし本製造方法は、銅箔層１１５、銅箔層１１６、銅箔層１２３のいずれかまたは全てを異なる導電材料により形成することを包含する。また銅箔層に変えて、銅とは異なる導電性材料を含有する箔、インキ、またはペーストを用いてもよい。
【００７８】
次に、グランドパッド３０とグランド層７０との層間接続を行うために、スルーホール９０を形成する。スルーホール９０は、グランドパッド３０からグランド層７０を構成する銅箔層１２３までの間に設けられる積層構造を貫通する孔を形成することによって設けられる。たとえば積層構造を貫通する孔は、例えば旋盤加工用のドリルを用いて形成することができる。ただし本製造方法におけるスルーホール９０はこれに限定されず、レーザー等による非貫通の有底ビアホールでの層間接続を可能とするスルーホール９０の態様を含む。スルーホール９０に導電化処理、電気銅めっきを行うことによって、めっき層１１４を、グランドパッド３０、スルーホール９０の内側側面、銅箔層１２３の表面に形成する。これにより、グランドパッド３０とグランド層７０との層間導通が図られる。グランド層７０は、銅箔層１２３とめっき層１１４により構成される。
さらに、銅箔層１１５およびめっき層１１４の積層層において、信号線２０およびグランドパッド３０を所望のパターンでパターニングする。本実施形態では、銅箔層１１５により、信号線２０を構成する銅箔層１１６も兼用される。上記パターニングは、例えばフォトリソグラフィ手法により形成することができる。
また、信号線２０が設けられた面とは反対側の面において、グランド層７０が基板面の外縁より内部に形成されるよう、グランド層７０を区画するパターニングを行う。最後に基板の両面側に保護層８０を形成し、基板１８０を得る。
尚、プリント配線板１００を得るために、無電解金めっきやフォトソルダーレジスト形成等の手法を適用する場合は、基板形成工程において実施することが好ましい。即ち、後述する開口形成工程前に、これらの処理を行うことによって、空隙４０にめっき液やその残渣物、フォトソルダーレジスト形成時の薬液等の残留による汚染を防ぐことができる。
【００７９】
尚、図示省略するが、本実施形態の変形例として、基板形成工程において用いる銅箔層１１５を薄膜金属とし、上述する電気銅めっきを実施する前に、セミアディティブ工法用のめっきレジストを形成してもよい。そして、上記電気銅めっき後にこの薄膜金属をフラッシュエッチング等で除去するセミアディティブ手法を適用することも可能である。かかる態様によれば、信号線幅のばらつきを低減させることが可能であり、特性インピーダンスを安定させることが可能である。
【００８０】
次に、開口形成工程について説明する。
開口形成工程は、基板形成工程により得られた基板１８０の内部に設けられた空隙４０と基板１８０の外部の気相とを連通させる開口５０を形成する工程である。
本実施形態では、基板の外縁を切断するとともに空隙４０の端部も切断することにより、開口５０を設ける態様を主として説明する。即ち、図１７（１７Ａ）に示すとおり基板１８０を、長辺の外縁であって空隙４０の端部を含む位置で切断する。具体的な切断ラインは、図１７（１７Ａ）中、左右に伸長する二本の破線で示した。
上記外縁を切断することより、２つの切断片５００とプリント配線板１００とが得られる。基板１８０を切断した際のＡ−Ａ'断面を図１７（１７Ｂ）に、Ｂ−Ｂ'断面を図１７（１７Ｂ）に示す。
図１７（１７Ｂ）に示すとおり、空隙４０の設けられていない位置における断面では、絶縁樹脂層６０の全体が絶縁樹脂部４５で構成される。一方、図１７（１７Ｃ）に示すとおり、空隙４０が設けられた位置における断面では、絶縁樹脂層６０は、空隙４０で構成されており、空隙４０の両端は開口５０となっている。
【００８１】
上述する開口形成工程において、平面視上、信号線２０が形成された位置とは異なる位置に開口５０を形成することが好ましい。
これによって信号線２０の断面積が局所的に変化することを回避することができる。
【００８２】
ところで一般的にプリント配線板を形成する際には、積層構造を形成した後に基板の外形を整える外形加工を行うことが知られる。
本製造方法においても、基板１８０の外形を整えるために基板１８０の外縁の任意の箇所を切断する外形処理工程をさらに含むことができる。上記外形処理工程において、上記空隙形成工程において形成した空隙４０の端部を同時に切断し開口５０を形成することによって開口形成工程を同時に実施することができる。
本製造方法において、外形処理工程と、開口形成工程とを同時に実施することにより、開口５０を設けるための新たな工程を増加させることなく外部と通気可能な空隙４０を設けることができる。
【００８３】
あるいは、開口を形成するための異なる手段として、開口形成工程が、基板１８０の外部から空隙４０に向けてレーザー照射することによって開口を形成する工程を含んでもよい。
また上記レーザーの代わりにルーターにより開口形成工程を行ってもよい。
特に、開口５０を構成する孔の長さを長くとる必要がある場合等にはレーザー照射やルーターにより開口５０を形成することが有効である。所望の箇所において、他の層に損傷を与えることなく開口５０を設けることが可能である。例えば、上述する第二実施態様のごとく、プリント配線板２００の表面または裏面において、空隙１４０と外部とを連通するために設けられる開口１５０は、レーザーあるいはルーターなどを用いる開口形成工程を実施することが好ましい。
【００８４】
ところで上述する基板形成工程において、信号線２０をパターニングする際、信号線２０の線幅と空隙４０との関係では、平面視上、空隙４０が亘る領域における信号線２０の幅寸法が、上記領域とは異なる他の領域における信号線２０の幅寸法より大きくなるように形成することができる。
即ち、プリント配線板１００は、空隙４０が亘る領域における信号線２０の幅寸法が、上記領域以外の他領域における信号線２０の幅寸法より大きくなるよう構成されてよい。
【００８５】
平面視上、信号線２０の直下に空隙４０が存在する領域（即ち、空隙４０が亘る領域）は、信号線２０の直下に空隙４０が存在しない領域（即ち、上記領域以外の他領域）に比べて、信号線２０とグランド層７０との間の実効比誘電率が小さくなる傾向にある。したがって、上述のとおり、空隙４０との関係で線幅を調整することにより、一本の信号線２０における実効比誘電率の調整を図り高精度のインピーダンス整合に対応することが可能である。
信号線２０と空隙４０との関係で線幅を調整した例を図１８に示す。図１８は、プリント配線板１００において平面視上、信号線２０と、信号線２０を亘って交差する空隙４０とを部分的に拡大した図面である。
図１８に示すとおり、プリント配線板１００には隣り合う２か所の空隙４０と、その間に存在する絶縁樹脂部４５が設けられており、平面視上、これらに信号線２０が交差している。例えば、特性インピーダンスを５０Ωで調整するとき、信号線２０の線幅は空隙４０が亘る領域では７６０μｍとし、それ以外の領域（絶縁樹脂部４５に重複する領域）では、４１０μｍとデザインすることができる。ただし、図１８に示す線幅は一例であって、具体的な線幅は適宜決定することができる。また、信号線２０の線幅が変化する領域（即ち、空隙４０と絶縁樹脂部４５の境界）は、伝送の流れをスムーズにするという観点からは、断続的に線幅の寸法を変更するよりも傾斜を設けて連続的に寸法を変化させることが好ましい。図１８では、線幅の大小が変化する領域において、７６０μｍ線幅である最大線幅領域と、４１０μｍ線幅である最少線幅領域との間に、１ｍｍの寸法変化領域を設けてある。
【００８６】
ただし、図１８に示す信号線２０の線幅の調整は、本製造方法および本発明のプリント配線板の一例であって、任意の箇所あるいは全ての箇所において、信号線２０の線幅を統一することを除外するものではない。例えば、図１８に示す信号線２０の線幅を変更し、５８５μｍで線幅を統一した場合にも、５ＧＨｚ程度の周波数帯域までは図１８に示す線幅を変化させた信号線２０と同等の伝送特性が示され得る。尚、５８５μｍの線幅は図１８に示す信号線２０の最大線幅である７６０μｍと最少線幅である４１０μｍとの中間の線幅である。
【実施例】
【００８７】
（実施例１）
プリント配線板１００を以下のとおり製造し実施例１とした。
まず絶縁樹脂層６０を構成するフィルムとして、厚さ１００μｍの液晶ポリマーフィルムを用いた。上記液晶ポリマーフィルムの両面に接着材シートとして厚さ１５μｍのローフローボンディングシート（接着層１１１および接着層１２１に相当）をラミネートして積層シートを得た。上記積層シートを、図１に示すパターンに倣い、空隙４０と絶縁樹脂部４５とがプリント配線板１００の伸長方向に配列するよう、所定の箇所を打ち抜いた。空隙４０は、フィルムの伸長方向において５ｍｍの幅寸法とし、同様に絶縁樹脂部４５は２ｍｍの幅寸法とした。これにより両面に、それぞれ接着層１１１および接着層１２１を有する絶縁樹脂層６０を得た。
次に、絶縁基材１１２および絶縁基材１２２として厚さ１００μｍの液晶ポリマーフィルムであって、片面に厚さ１２μｍの銅箔が張り合わされた片面銅張積層板を２枚用意した。上記片面銅張積層板を、上述で得た絶縁樹脂層６０に対し、絶縁基材１１２および絶縁基材１２２が内側となる向きで積層して平板プレスを用いて仮付けし積層体を得た。
上記積層体の所定の位置に、スルーホール９０を設けるためにＮＣドリルを用いて貫通スルーホール加工を行い、スルーホール９０に導電化処理、電気銅めっきを行いめっき層１１４を形成し、基板の両面の層間導通を行った。さらに、スルーホール９０および層１１４が形成された積層体において、信号線２０およびグランドパッド３０等を所定のパターンでフォトグラフィ手法により形成した。尚、信号線２０は図１８に示す線幅のパターンでパターニングした。そして両面に、厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムに厚さ３０μｍの接着剤層を有する、所謂、カバーレイを保護層８０として形成した。
最後に、図１７において破線で示す切断ラインに沿って基板１８０を切断することにより外形処理工程と開口形成工程とを同時に実施し、基板の外形を整えるとともに空隙４０の両端に開口５０を形成した。以上のとおり、マイクロストリップライン構造のプリント配線板１００を製造し、これを実施例１とした。
【００８８】
（比較例１）
絶縁樹脂層６０として、厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを用い、且つ、空隙４０を設けなかったこと、および信号線幅を１００μｍとしたこと以外は実施例１と同様にプリント配線板を製造し、これを比較例１とした。
【００８９】
（比較例２）
絶縁樹脂層６０として、厚さ５０μｍの液晶ポリマーフィルムを用い、且つ、空隙４０を設けなかったこと、および信号線幅を１１０μｍとした以外は実施例１と同様にプリント配線板を製造し、これを比較例２とした。
【００９０】
（比較例３）
空隙４０を設けなかったこと、および信号線幅を４１０μｍとした以外は実施例１と同様にプリント配線板を製造し、これを比較例３とした。
【００９１】
（伝送損失評価）
実施例１および比較例１から３についてベクトルネットワークアナライザを用いて伝送損失（Ｓ２１）を１０ＭＨｚから１０ＧＨｚまで測定し、５ＧＨｚおよび１０ＧＨｚの周波数帯域において、伝送損失を評価した。評価結果を表１に示す。
尚、実施例１と比較例１から３は信号線幅を調整することにより、いずれも特性インピーダンスが５０Ωとなるよう設計した。
【００９２】
表１に示すとおり、同じ周波数帯域において、実施例１はいずれの比較例よりも伝送損失が小さいことが確認された。
特に、実施例１の伝送損失と、実施例１と同じ厚みの絶縁樹脂層６０を備える比較例１の伝送損失とを比較しても実施例１の方が、伝送損失が約３０％程度の低減が示されたことから、空隙４０を備えることによる伝送損失の低減の効果が確認された。このことから、本発明のプリント配線板によれば、絶縁樹脂層において空隙を有しない従来のプリントの配線板に比べ、より長い伝送距離でも伝送可能であることが理解される。また本発明のプリント配線板であれば、同じ伝送距離においては、より高周波帯域まで伝送可能であることが示唆された。したがって、本発明のプリント配線板を搭載する電子機器であれば、従来に比べて設計自由度が向上させることが可能であり、あるいは、機器のデザインへの影響なく高速伝送を可能である。
また、比較例１と比較例２とでは、伝送損失の低減という観点からは、絶縁層を構成する樹脂として、ポリイミドよりも液晶ポリマーが好ましいことが示された。
【００９３】
【表１】
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（＊１）実施例１および比較例１から３の特性インピーダンスが５０Ωとなるよう信号線幅を決定した。
（＊２）実施例１は、図１８に示す線幅のパターンで信号線２０をパターニングした。
【００９４】
（比較例４）
実施例１の幅方向の寸法が片側５ｍｍずつ拡張され空隙４０が開口していないこと以外は実施例１と同様にプリント配線板を製造し、これを比較例４とした。
即ち、比較例４は、保護層８０を形成した後の外形処理の工程において、図１７に示す二本の破線で示される切断ラインを片側５ｍｍずつ外側にずらすことによって、開口形成工程は行わず、外形処理工程のみを行った。即ち、比較例４における空隙４０は、端部が切断されず、絶縁樹脂部４５と上面および下面に設けられた絶縁基材１１２および接着層１２１によって囲まれる閉空間として構成された。
【００９５】
（温度環境試験）
実施例１および比較例４を用いて以下のとおり温度環境試験を行った。
即ち、室温下にある実施例１および比較例４を、３０℃／８５ＲＨ％の湿度環境下に７２時間放置し、２６０℃ピークのリフロー（ピーク時間約１０秒）にて加熱した。その後、外形の形状変化について観察した。
【００９６】
その結果、実施例１では、外観観察にて外形形状に何らの変化も観察されなかった。一方、比較例４は、基板の表面の一部に膨れや歪みが発生していることが確認された。
以上の温度環境試験から、実施例１は、外形形状に変化が生じるといった問題がないことが確認された。これに対し比較例４では、閉空間である空隙４０に内包される空気が加熱されて膨張し、基板の外形形状の変化を引き起こすことが示された。
【００９７】
上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
（１）導体層と、前記導体層に対向して設けられた信号線を備える信号層、前記導体層と前記信号層の間に位置する絶縁樹脂層と、を有するプリント配線板であって、
前記絶縁樹脂層は、平面視上、前記信号線と重複する位置に空隙を有しており、前記空隙は、前記プリント配線板の外部と連通していることを特徴とするプリント配線板。
（２）前記空隙は前記外部と連通するための開口を有し、
前記開口が前記信号線と異なる位置に設けられている上記（１）に記載のプリント配線板。
（３）前記絶縁樹脂層の厚み方向に前記空隙が貫通しており、
前記絶縁樹脂層が前記絶縁樹脂を含む絶縁樹脂部と、前記空隙と、により区画されている上記（１）または（２）に記載のプリント配線板。
（４）互いに連通しない２以上の前記空隙を備え、前記空隙ごとに前記開口が設けられている上記（２）に従属する上記（３）に記載のプリント配線板。
（５）平面視上、前記空隙が、前記信号線の幅方向に亘って形成されている上記（１）から（４）のいずれか一項に記載のプリント配線板。
（６）前記信号層は互いに平行に配列された複数本の前記信号線を有し、平面視上、前記平行に配列された複数本の前記信号線の全てにおいて、幅方向に亘る前記空隙が存在することを特徴とする上記（５）に記載のプリント配線板。
（７）前記空隙が亘る領域における前記信号線の幅寸法が、前記領域とは異なる他の領域における前記信号線の幅寸法より大きい上記（５）または（６）に記載のプリント配線板。
（８）前記空隙は前記外部と連通するための開口を有し、前記開口が、前記プリント配線板の外縁に設けられている上記（１）から（７）のいずれか一項に記載のプリント配線板。
（９）前記空隙は前記外部と連通するための開口を有し、前記開口が、前記プリント配線板の表面または裏面に設けられている上記（１）から（７）のいずれか一項に記載のプリント配線板。
（１０）前記絶縁樹脂層を貫通するスルーホールを有し、
前記絶縁樹脂層において貫通する前記スルーホールの周囲には、前記絶縁樹脂部が設けられている上記（３）から（９）のいずれか一項に記載のプリント配線板。
（１１）前記信号層が経路長の異なる第一信号線と第二信号線とを有し、前記第一信号線の経路長が前記第二信号線の経路長より長く、且つ前記第一信号線が前記空隙と交差する長さが前記第二信号線が前記空隙と交差する長さより長い上記（１）から（１０）のいずれか一項に記載のプリント配線板。
（１２）前記信号線の一方面側に対向する第一導体層と、前記信号線の他方面側に対向する第二導体層とを有し、かつ、前記信号線と前記第一導体層との間に設けられた第一絶縁樹脂層と、前記信号線と前記第二導体層との間に設けられた第二絶縁樹脂層とを有し、
平面視上、前記第一絶縁樹脂層に設けられた第一の前記空隙および前記第二絶縁樹脂層に設けられた第二の前記空隙は、前記信号線と交差するとともに、前記信号線を中心として互いに対称な形状に設けられている上記（１）から（１１）のいずれか一項に記載のプリント配線板。
（１３）導体層と、前記導体層に対向して設けられた信号線と、前記導体層と前記信号線との間に位置する絶縁樹脂層と、を有するプリント配線板の製造方法であって、
絶縁樹脂フィルムの面内に空隙を設ける空隙形成工程と、
前記空隙形成工程により得られた前記絶縁樹脂フィルムの一方面側であって平面視上、前記空隙と重複する位置に前記信号線を設けるとともに他方面側に前記導体層を設け、前記空隙が設けられた前記絶縁樹脂フィルムを備える前記絶縁樹脂層と、前記絶縁樹脂層を介して前記信号線と前記導体層とが対向する基板を形成する基板形成工程と、
前記基板形成工程により得られた前記基板の内部に設けられた前記空隙と前記基板の外部の気相とを連通させる開口を形成する開口形成工程と、を備えることを特徴とするプリント配線板製造方法。
（１４）前記空隙形成工程が、前記絶縁樹脂フィルムの面内であって外縁を除く所定の箇所において厚み方向に貫通する前記空隙を形成する工程を含み、かつ、
前記開口形成工程が、前記基板の外縁に前記開口を形成する工程を含む上記（１３）に記載のプリント配線板製造方法。
（１５）前記基板の外形を整えるために前記基板の外縁の任意の箇所を切断する外形処理工程をさらに含み、
前記外形処理工程において前記空隙の端部を同時に切断し前記開口を形成することによって前記開口形成工程を同時に実施する上記（１３）に記載のプリント配線板製造方法。
（１６）前記開口形成工程において、平面視上、前記信号線が形成された位置とは異なる位置に前記開口を形成する上記（１３）または（１４）に記載のプリント配線板製造方法。
（１７）前記開口形成工程が、前記基板の外部から前記空隙に向けてレーザー照射することによって前記開口を形成する工程を含む上記（１６）に記載のプリント配線板製造方法。
【符号の説明】
【００９８】
１０・・・絶縁層、２０・・・信号線、２５・・・信号層、３０・・・グランドパッド、４０・・・空隙、４０ａ・・・空隙、４０ｂ・・・空隙、４５・・・絶縁樹脂部、４５ａ・・・絶縁樹脂部、４５ｂ・・・絶縁樹脂部、４５Ａ・・・絶縁樹脂フィルム、５０・・・開口、６０・・・絶縁樹脂層、７０・・・グランド層、８０・・・保護層、９０・・・スルーホール、１００・・・プリント配線板、１００ａ・・・プリント配線板、１００ｂ・・・プリント配線板、１１１・・・接着層、１１１ｂ・・・接着層、１１２・・・絶縁基材、１１４・・・めっき層、１１５・・・銅箔層、１１６・・・銅箔層、１１７・・・めっき層、１２１・・・接着層、１２２・・・絶縁基材、１２３・・・銅箔層、１４０・・・空隙、１４０ａ・・・空隙、１４５・・・絶縁樹脂部、１４５ａ・・・絶縁樹脂部、１５０・・・開口、１６０・・・絶縁樹脂層、１６０ａ・・・絶縁樹脂層、１７０・・・絶縁樹脂フィルム、１８０・・・基板、２００・・・プリント配線板、２００ａ・・・プリント配線板、２１１・・・交差部、２１２・・・伸長部、３００・・・プリント配線板、３１０ａ・・・絶縁層、３１１・・・第一絶縁樹脂層、３１２・・・第二絶縁樹脂層、３１４・・・めっき層、３２０・・・信号線、３２５・・・信号層、３３０・・・グランドパッド、３３５・・・信号パッド、３４０ａ・・・第一の空隙、３４０ｂ・・・第二の空隙、３４５ａ・・・第一の絶縁樹脂部、３４５ｂ・・・第二の絶縁樹脂部、３７０ａ・・・グランド層、３７０ｂ・・・グランド層、３９０・・・スルーホール、５００・・・切断片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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