(57)【要約】【課題】伝送損失を抑えた多機能型の電磁結合構造モジュール及びアンテナモジュールを提供する。【解決手段】マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、誘電体により構成される第１の層と、第１の層上に設けられた外側導体層と、第１の層の外側導体層とは反対側の面上に設けられた少なくとも導体層を有する第２の層とを備え、第１の層を構成する誘電体は、（Ａ）スチレンユニットを有する飽和型熱可塑性エラストマと、（Ｂ）エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分とを含有し、且つ、（Ａ）成分の含有量ＷＡと（Ｂ）成分の含有量ＷＢとの質量比ＷＡ／ＷＢが０．４３０〜５．０００である樹脂組成物からなる多層伝送線路板。【選択図】図１
2014165529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、
誘電体により構成される第１の層と、
前記第１の層上に設けられた外側導体層と、
前記第１の層の前記外側導体層とは反対側の面上に設けられた、少なくとも導体層を有する第２の層と、を備え、
前記第１の層を構成する前記誘電体は、（Ａ）スチレンユニットを有する飽和型熱可塑性エラストマと、（Ｂ）エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分と、を含有し、且つ、前記（Ａ）成分の含有量ＷＡと前記（Ｂ）成分の含有量ＷＢとの質量比ＷＡ／ＷＢが０．４３０〜５．０００である樹脂組成物からなる、
多層伝送線路板。
【請求項２】
前記第２の層は、一対の導体層間に誘電体層が設けられた積層体、又は、導体層と誘電体層とが、両表面に前記導体層が配置されるように交互に複数積層された積層体からなり、
前記積層体は、その積層方向に貫通する貫通孔を有し、該貫通孔は、前記積層体における両表面の前記導体層同士が電気的に接続されるように内部に導体を有している、請求項１記載の多層伝送線路板。
【請求項３】
前記積層体における前記貫通孔は、当該貫通孔の内壁を覆うように金属膜が形成されている、請求項２に記載の多層伝送線路板。
【請求項４】
前記樹脂組成物は、ポリフェニレンエーテルの含有量が、前記（Ａ）成分及び前記（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して１０質量部以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の多層伝送線路板。
【請求項５】
前記（Ａ）成分が、スチレン−エチレン−ブチレン共重合体を含有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多層伝送線路板。
【請求項６】
前記（Ｂ）成分が、シアネートエステル樹脂を含有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の多層伝送線路板。
【請求項７】
前記樹脂組成物が、さらに（Ｃ）酸化防止剤を含有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の多層伝送線路板。
【請求項８】
前記外側導体層は、配線部と該配線部よりも幅が広いパッチ部とを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の多層伝送線路板。
【請求項９】
マイクロ波帯域で使用される電磁結合モジュールであって、
多層伝送線路板と、電気部材と、を備え、
前記多層伝送線路板は、
誘電体により構成される第１の層と、
前記第１の層上に設けられた外側導体層と、
前記第１の層の前記外側導体層とは反対側の面上に設けられた第２の層と、を備え、
前記第１の層を構成する前記誘電体は、（Ａ）スチレンユニットを有する飽和型熱可塑性エラストマと、（Ｂ）エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分と、を含有し、且つ、前記（Ａ）成分の含有量ＷＡと前記（Ｂ）成分の含有量ＷＢとの質量比ＷＡ／ＷＢが０．４３０〜５．０００である樹脂組成物からなり、
前記第２の層は、一対の導体層間に誘電体層が設けられた積層体、又は、導体層と誘電体層とが、両表面に前記導体層が配置されるように交互に複数積層された積層体からなり、該積層体は、その積層方向に貫通する貫通孔を有し、該貫通孔は、前記積層体における両表面の前記導体層同士が電気的に接続されるように内部に導体を有しており、
前記多層伝送線路板における前記外側導体層と前記電気部材とが電磁結合される、
電磁結合モジュール。
【請求項１０】
前記電気部材が、アンテナを有する半導体チップであり、前記アンテナが、前記多層伝送線路板の前記積層体における前記貫通孔と重なる位置に配置されている、請求項９記載の電磁結合モジュール。
【請求項１１】
前記電気部材が、導波管であり、該導波管は、その開口の中心が、前記多層伝送線路板の前記積層体における前記貫通孔の中心と一致するように配置されている、請求項９記載の電磁結合モジュール。
【請求項１２】
マイクロ波帯域で使用されるアンテナモジュールであって、
多層伝送線路板と、マイクロ波回路を有する半導体チップと、を備え、
前記多層伝送線路板は、
誘電体により構成される第１の層と、
前記第１の層上に設けられた第２の層と、
前記第１の層及び前記第２の層を挟むように配置された一対の外側導体層と、を備え、
前記第１の層を構成する前記誘電体は、（Ａ）スチレンユニットを有する飽和型熱可塑性エラストマと、（Ｂ）エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分と、を含有し、且つ、前記（Ａ）成分の含有量ＷＡと前記（Ｂ）成分の含有量ＷＢとの質量比ＷＡ／ＷＢが０．４３０〜５．０００である樹脂組成物からなり、
前記第２の層は、一対の導体層間に誘電体層が設けられた積層体、又は、導体層と誘電体層とが、両表面に前記導体層が配置されるように交互に複数積層された積層体からなり、該積層体は、その積層方向に貫通する貫通孔を有し、該貫通孔は、前記積層体における両表面の前記導体層同士が電気的に接続されるように内部に導体を有しており、
前記多層伝送線路板における一対の前記外側導体層のうちの一方がマイクロストリップアンテナを含むとともに、これとは異なる側の前記外側導体層に前記半導体チップが実装されており、
前記多層伝送線路板における一対の前記外側導体層同士が電磁結合され、前記半導体チップと前記マイクロストリップアンテナとが接続される、アンテナモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁結合構造に関し、より詳細には、マイクロ波帯からミリ波帯の高い周波数帯域で使用される伝送線路における多層伝送線路板、並びに、該多層伝送線路板を有する電磁結合モジュール及びアンテナモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波帯からミリ波帯の高い周波数帯域において電磁結合構造として使用される伝送線路の電磁結合モジュール、あるいは、導波管、金属板等を用いて空気層を挟み込んだ複数のスロットが採用された回路基板が提案されている(特許文献１)。
【０００３】
図２４に、特許文献１に記載された回路基板の断面構成を示す。図２４に示す回路基板１Ｂにおいて、誘電体基板９４の上に半導体素子Ｄが実装され、半導体素子Ｄにはマイクロストリップ線路９３が接続されている。誘電体基板９４の下面にはグランドパターン９５が設けられており、このグランドパターン９５にはスロットＳ１が形成されている。マイクロストリップ線路９３とスロットＳ１とは、電磁結合されている。また、グランドパターン９５には、導波管Ｆが接続されており、導波管Ｆの内部には追加スロットＳ２を形成した金属板９８が収容されている。追加スロットＳ２は、導波管Ｆ内部に形成される空洞９９を介してスロットＳ１と符合するように形成されている。
【０００４】
この特許文献１に記載された発明は、高周波信号が導波管内を通過する際の伝送損失を抑制して、高速大容量の情報伝達が可能であるとともに、低歩留まりで安価な量産に適した回路基板を提供することを目的として、上記のような構成を有している。
【０００５】
ここで、誘電体基板に用いる材料としては、低誘電率且つ低誘電正接である材料が、伝送損失の低減に有効であることが一般的に知られている。そのような材料として、従来はセラミック基板が広く用いられてきたが、セラミック基板は、誘電正接が低い一方、比誘電率は高く、またコスト及び大判化の面でも不利であるため、現在では樹脂基板材料への移行が進んでいる。比誘電率、誘電正接の低い樹脂基板材料としては、フッ素系樹脂が挙げられる。しかしながら、フッ素系樹脂は、コスト、プレス成型条件（高温・高圧）、熱膨張特性、寸法安定性、金属めっき層との接着性など、回路基板として用いる上で多くの問題点を含んでいる。
【０００６】
低誘電率且つ低誘電正接である耐熱性熱可塑性樹脂（エンジニアリング・プラスチックス）として、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＯ又はＰＰＥ）系樹脂を用いる方法も従来から知られている。これらの樹脂は、実装時のはんだ接続工程における耐熱性の問題から、例えば熱硬化性樹脂の中でも誘電率が低いシアネートエステル樹脂で変性する方法などが提案されている（特許文献２）。
【０００７】
その他、低誘電率且つ低誘電正接である材料を得るために、ポリフェニレンオキサイド系樹脂組成物、架橋性ポリマー及び架橋性モノマー、難燃剤あるいは難燃助剤を含有させた樹脂組成物を用いる方法（特許文献３）、不飽和基を含む特定の硬化ポリフェニレンエーテル樹脂を適度に架橋させる方法（特許文献４）、ポリフェニレンエーテル系樹脂とシアネートエステル樹脂を用いた変性シアネートエステル系樹脂を用いる方法（特許文献５）、ポリフェニレンエーテル含有の変性シアネートエステル樹脂等にエラストマを配合する方法（特許文献６）等も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４２３６６０７号公報
【特許文献２】特公平１-５３７００号公報
【特許文献３】特公平５-７７７０５号公報
【特許文献４】特開平７-１８８３６２号公報
【特許文献５】特開平１１−１２４４５１号公報
【特許文献６】特開２００３−１３８１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、伝送線路板における誘電体基板として上述した特許文献２〜６に記載の材料を用いた場合、十分に伝送損失を低減できない傾向にあるほか、機械的特性及び取り扱い性の面でも問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、伝送損失を十分に抑制することが可能な多層伝送線路板、及びそれを有する電磁結合モジュール及びアンテナモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る多層伝送線路板は、マイクロ波帯域で使用される多層伝送線路板であって、誘電体により構成される第１の層と、第１の層上に設けられた外側導体層と、第１の層の外側導体層とは反対側の面上に設けられた、少なくとも導体層を有する第２の層とを備え、第１の層を構成する誘電体は、（Ａ）スチレンユニットを有する飽和型熱可塑性エラストマと、（Ｂ）エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分と、を含有し、且つ、前記（Ａ）成分の含有量ＷＡと前記（Ｂ）成分の含有量ＷＢとの質量比ＷＡ／ＷＢが０．４３０〜５．０００である樹脂組成物からなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の多層伝送線路板は、第１の層が上記のような特定の樹脂組成物からなる誘電体により構成されることから、かかる多層伝送線路板を用いることで、より伝送損失の小さい電磁結合モジュールを形成することが可能となる。
【００１３】
本発明の多層伝送線路板において、第２の層としては、一対の導体層間に誘電体層が設けられた積層体、又は、導体層と誘電体層とが、両表面に導体層が配置されるように交互に複数積層された積層体からなり、この積層体が、その積層方向に貫通する貫通孔を有し、この貫通孔が、積層体における両表面の導体層同士が電気的に接続されるように内部に導体を有しているものが挙げられる。
【００１４】
第２の層がこのような積層体によって構成される場合、積層体における貫通孔に対応する外側導体層の反対側の位置に半導体チップ等の電気部材を配置すると、外側導体層と電気部材とが電磁結合することができる。ここで、上記特許文献１に記載の回路基板の構造では、電磁結合のために導波管を設ける必要がある。しかし、導波管内に空気層となる空洞部を形成する必要があるので、特殊な加工が必要となる等、製造コストが増大し易かった。さらに、導波管が存在しているため、その他の部材を接続する場合にはアタッチメントを取り付ける必要がある等、機能の拡張性が低くなる傾向にもあった。これに対し、上記の積層体により構成される第２の層を備える多層伝送線路板によれば、電磁結合を生じさせるために導波管を設ける必要が無いので、低伝送損失で拡張性の高い電磁結合モジュールを低コストで製造することが可能となる。
【００１５】
第２の層を構成する積層体における貫通孔は、その内壁を覆うように金属膜が形成されていることによって内部に導体を有していてもよい。このような構造を有することで、電磁結合モジュールを形成する場合に、多層伝送線路板における外側導体層と、多層伝送線路板に実装する電気部材との電磁結合が一層生じ易くなる傾向にある。
【００１６】
第１の層を構成する樹脂組成物は、ポリフェニレンエーテルの含有量が、上記（Ａ）成分及び上記（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して１０質量部以下であることが好ましい。これにより、第１の層を構成する樹脂組成物の相容性、耐熱性、接着性等を向上させることができるほか、Ｔｇを高めることができ、より伝送損失を低減し易くなる。
【００１７】
第１の層を構成する樹脂組成物において、上記（Ａ）成分は、スチレン−エチレン−ブチレン共重合体を含有してもよい。これにより、第１の層の他の層との接着性が向上する。また、上記（Ｂ）成分が、シアネートエステル樹脂を含有すると好ましい。これにより、さらに効果的に多層伝送線路板の誘電特性、耐湿性、耐熱性の向上を図ることができる。さらに、樹脂組成物は、（Ｃ）酸化防止剤を更に含有すると好ましい。これにより、多層伝送線路板の誘電特性の経年変化を抑制する効果、及び絶縁信頼性を向上する効果が得られるようになる。
【００１８】
上記多層伝送線路板は、配線部と導体パッチ部とを含み、上記導体パッチ部は、上記配線部の延在方向と直交する方向において、上記配線部の長さよりも長い部分を有すると好ましい。これにより、導体パッチ部と孔とのインピーダンス整合を容易にとることができる。また、製造時に高い寸法精度を必要としないため、製造コストを削減することができる。
【００１９】
また、本発明に係る電磁結合モジュールは、多層伝送線路板と、電気部材とを備え、多層伝送線路板は、誘電体により構成される第１の層と、第１の層上に設けられた外側導体層と、第１の層の外側導体層とは反対側の面上に設けられた第２の層とを備え、第１の層を構成する誘電体は、（Ａ）スチレンユニットを有する飽和型熱可塑性エラストマと、（Ｂ）エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分とを含有し、且つ、（Ａ）成分の含有量ＷＡと（Ｂ）成分の含有量ＷＢとの質量比ＷＡ／ＷＢが０．４３０〜５．０００である樹脂組成物からなり、第２の層は、一対の導体層間に誘電体層が設けられた積層体、又は、導体層と誘電体層とが、両表面に導体層が配置されるように交互に複数積層された積層体からなり、この積層体が、その積層方向に貫通する貫通孔を有し、この貫通孔が、積層体における両表面の導体層同士が電気的に接続されるように内部に導体を有するものであり、多層伝送線路板における外側導体層と電気部材とが電磁結合されるものである、ことを特徴とする。
【００２０】
上記本発明の電磁結合モジュールは、第２の層として特定の積層体を備える上記本発明の多層伝送線路板を備えるものである。そのため、導波管を用いずに多層伝送線路板における外側導体層と電気部材とを電磁結合することができ、また多層伝送線路板における誘電体層が特定の樹脂組成物からなるものであるので、低伝送損失であり、拡張性が高く、しかも低コストで製造可能なものとなる。
【００２１】
本発明の電磁結合モジュールとしては、電気部材がアンテナを有する半導体チップであって、そのアンテナが、多層伝送線路板の積層体における貫通孔と、この積層体の積層方向に重なる位置に配置されているものが挙げられる。また、電気部材が導波管であり、この導波管が、その開口の中心が、多層伝送線路板の積層体における前記貫通孔の中心と一致するように配置されているものが挙げられる。
【００２２】
また、本発明に係るアンテナモジュールは、多層伝送線路板と、マイクロ波回路を有する半導体チップとを備え、多層伝送線路板は、誘電体により構成される第１の層と、第１の層上に設けられた第２の層と、第１の層及び第２の層を挟むように配置された一対の外側導体層とを備え、第１の層を構成する誘電体は、（Ａ）スチレンユニットを有する飽和型熱可塑性エラストマと、（Ｂ）エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分と、を含有し、且つ、（Ａ）成分の含有量ＷＡと（Ｂ）成分の含有量ＷＢとの質量比ＷＡ／ＷＢが０．４３０〜５．０００である樹脂組成物からなり、第２の層は、一対の導体層間に誘電体層が設けられた積層体、又は、導体層と誘電体層とが、両表面に導体層が配置されるように交互に複数積層された積層体からなり、この積層体が、その積層方向に貫通する貫通孔を有し、この貫通孔が、積層体における両表面の導体層同士が電気的に接続されるように内部に導体を有するものであり、多層伝送線路板における一対の外側導体層のうちの一方がマイクロストリップアンテナを含むとともに、これとは異なる側の前記外側導体層に前記半導体チップが実装されており、多層伝送線路板における一対の外側導体層同士が電磁結合され、半導体チップと前記マイクロストリップアンテナとが接続されるものであることを特徴とする。
【００２３】
このような本発明のアンテナモジュールは、多層伝送線路板として、第２の層である積層体部分が内部に導体が形成された貫通孔を有するとともに、誘電体層が上記特定の樹脂組成物からなるものを備えている。このような構造によれば、多層伝送線路板における一対の外側導体層同士が電磁結合することができるため、導波管を用いなくてもマイクロストリップアンテナと半導体チップとが接続されたアンテナモジュールが得られるようになる。かかるアンテナモジュールは、低伝送損失であり、拡張性が高いほか、低コストで製造可能なものとなる。また、多層伝送線路板における誘電体層が、上記特定の樹脂組成物からなるため、伝送損失を一層低減することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、伝送損失を十分に抑制することが可能な多層伝送線路板、並びにその多層伝送線路板を有する電磁結合モジュール及びアンテナモジュールを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る多層伝送線路板の分解斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ線を通る垂直断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の一実施形態に係るアンテナモジュールを示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係るアンテナモジュールを示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るアンテナモジュールを示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る多層伝送線路板を示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る電磁結合モジュールを示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る電磁結合モジュールを示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る電磁結合モジュールを示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る電磁結合モジュールを示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るアンテナモジュールを示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るアンテナモジュールを示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るアンテナモジュールを示す断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は、導体パッチ部と孔との関係を示す上面図である。
【図１３】（ａ）は、実施例１に係る多層伝送線路板を第３導体層１１側から見た平面透視図であり、（ｂ）は、上記（ａ）におけるＢ−Ｂ線を通る垂直断面図である。
【図１４】（ａ）は、実施例３に係る多層伝送線路板を第３導体層１１側から見た平面透視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＣ−Ｃ線を通る垂直断面図である。
【図１５】（ａ）は、実施例４に係る多層伝送線路板を第３導体層１１側から見た平面透視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＤ−Ｄ線を通る垂直断面図である。
【図１６】（ａ）は、比較例１に係る多層伝送線路板１Ｌを第３導体層１１側から見た平面透視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＥ−Ｅ線を通る垂直断面図である。
【図１７】（ａ）は、比較例２に係る多層伝送線路板１Ｍを第３導体層１１側から見た平面透視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＦ−Ｆ線を通る垂直断面図である。
【図１８】（ａ）は、比較例３に係る多層伝送線路板１Ｎを第３導体層１１側から見た平面透視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＧ−Ｇ線を通る垂直断面図である。
【図１９】実施例１及び比較例１の高周波特性の測定結果を示すグラフである。
【図２０】実施例１、実施例２、及び比較例２の高周波特性の測定結果を示すグラフである。
【図２１】実施例３、実施例４、及び比較例３の高周波特性の測定結果を示すグラフである。
【図２２】（ａ）は、実施例５に係るアンテナモジュールを示す分解斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＨ−Ｈ線を通る垂直断面図である。
【図２３】（ａ）は、比較例４に係るアンテナモジュールを示す分解斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＩ−Ｉ線を通る垂直断面図である。
【図２４】従来の実施形態にかかる回路基板を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明にかかる電磁結合構造を有する多層伝送線路、この多層伝送線路を有する電磁結合モジュール、アンテナモジュールの好適な実施形態について、図面に沿って詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００２７】
［多層伝送線路板］
本実施形態に係る電磁結合構造を有する多層伝送線路板は、マイクロ波帯の高周波数帯域で使用されるものである。ここでいうマイクロ波帯の周波数帯域とは、具体的には、例えば、１０ＧＨｚ〜１００ＧＨｚをマイクロ波の高周波帯域という。
【００２８】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る多層伝送線路板１Ａは、第１導体層１６、第１誘電体層２１、第２導体層１７、第２誘電体層２６（第１の層）、第３導体層１１（外側導体層）がこの順に積層されている。本発明の一実施形態において、第３導体層１１は、伝送線路を形成する。なお、図１において、導波管の取り付け穴７が記されているが、以降の図面では省略する。
【００２９】
多層伝送線路板１Ａにおいては、第１導体層１６、第１誘電体層２１及び第２導体層１７によって、積層体（第２の層）が構成されている。第１導体層１６及び第２導体層１７は、それぞれ地導体層である。第１導体層１６、第１誘電体層２１及び第２導体層１７を貫通するように孔３を設け、さらに孔３の内面に金属膜２を形成することで、第１導体層１６と第２導体層１７とが電気的に接続される構成になっている。
【００３０】
第２導体層１７の第２誘電体層２６側の表面の表面粗さは、特に限定されないが、十点平均粗さＲｚＪＩＳが０．１μｍ〜９μｍであることが好ましく、０．１μｍ〜６μｍであるとより好ましく、０．１μｍ以上３μｍ未満であるとさらに好ましい。表面粗さが上記範囲であると表皮効果による導体層での伝送損失が小さい。
【００３１】
また、第１導体層１６及び第２導体層１７の厚みは、取扱い性、及びコストの観点から、５μｍ〜５０μｍであることが好ましく、１２μｍ〜５０μｍ以下であるとより好ましい。第１導体層１６及び第２導体層１７を構成する材料としては、一般的に配線板に用いられる電解銅箔及び圧延銅箔が挙げられる。
【００３２】
第１誘電体層２１は、第１導体層１６と第２導体層１７とを絶縁する。第１誘電体層２１の材料としては特に指定はなく、基板の支持性を高める材料であれば制限なく用いることができる。第１誘電体層２１としては、低損失材料を用いると伝送線路板全体として低損失になるので好ましい。例えば、セラミック、テフロン（登録商標）、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンエーテルの変性物、液晶ポリマ等の絶縁材料又は後述する第２誘電体層２６と同じ材料を用いることもできる。また、電磁結合構造の損失には影響しないので、コストを低減する観点から、ガラス布を含んだＦＲ−４レベルの通常のエポキシ基板等を使用することもできる。
【００３３】
第１誘電体層２１の厚みは、伝送損失抑制の観点から、０．０２ｍｍ〜４ｍｍであると好ましく、０．０２ｍｍ〜２ｍｍ以下であるとより好ましい。
【００３４】
上述したような第１導体層１６、第１誘電体層２１及び第２導体層１７からなる積層体の構造を得るための材料としては、一般的な多層配線板材料を用いることもできる。例えば、セラミック系又は有機系の配線板材料を用いることができる。安価な多層伝送線路板１Ａを得るためには、汎用的な多層配線板材料を用いることができる。第１導体層１６、第１誘電体層２１及び第２導体層１７からなる積層体としては、例えば、両面銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）等を適用できる。
【００３５】
上記のように、第１導体層１６、第１誘電体層２１及び第２導体層１７からなる積層体は、その積層方向に貫通するように孔３が設けられ、さらにこの孔３の内面に金属膜２が形成されている。
【００３６】
図１に示す例では、積層方向に垂直な平面における孔３の断面は、第３導体層１１に垂直な方向に延びる帯状部分の両端のそれぞれにおいて、この帯状部分の外側に向かって半円部分が突出した形状を有している。ただし、孔３の断面形状は、このような帯状部分と半円部分とからなる形状をなしていることが好ましいが、この形状に限られず、例えば円形、矩形等でもよい。
【００３７】
孔３内面の金属膜２の厚みは、５μｍ〜５０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ〜５０μｍ以下であることがより好ましい。この金属膜の厚み５μｍ未満であると、管状の金属膜を均一に形成できなくなるおそれがある。金属膜はめっき以外に蒸着又はスパッタリングによって形成することも可能であるが、上記厚みを効率よく均一に得るためには、めっきにより形成することが好ましい。なお、金属膜２は、孔３内面の全面に亘って形成されることが好ましいが、使用される周波数に対応する実行波長λの１／４未満の大きさの穴があってもよい。
【００３８】
また、金属膜２が形成された孔３内には、比誘電率及び誘電正接の小さい誘電体４が充填されている。当該誘電体としては、１０ＧＨｚにおける比誘電率が２〜３０、誘電正接が０〜０．０３の少なくとも一方を満たすものが好ましい。伝送損失は材料の比誘電率と誘電正接との積に比例して大きくなるので、孔３内が比誘電率及び誘電正接が共に小さい誘電体で充填されることにより、伝送損失を抑制できる。誘電体４としては、無機フィラーを充填したエポキシ樹脂等が挙げられる。また、孔３内には、空気を充填してもよい。この場合も伝送損失の抑制が可能である。また、誘電体が空気であると誘電体を充填する工程をより簡略化できるので好ましい。さらに、誘電体４を構成する誘電体が、本実施形態における第１の層を構成する誘電体を含むと、比誘電率及び誘電正接がともに低くなるため好ましい。
【００３９】
また、第３導体層１１の延在方向と直交する方向の孔３の幅は、使用する周波数の波長以下とすることが好ましい。このように孔３の幅を設計することで伝送損失を抑制しながら高密度化を達成できる。
【００４０】
図１に示すように、多層伝送線路板１Ａにおいて、第３導体層１１は、孔３の開口部（図において略矩形状）と、多層伝送線路板１Ａの積層方向からみて少なくとも一部が重なるように設けられている。また、第３導体層１１は、孔３の開口部（図において略矩形状）の長辺と直交する方向に延在するよう設けられている。
【００４１】
第３導体層１１の厚みは、５μｍ〜５０μｍ以下であることが好ましく、１２μｍ〜５０μｍ以下であるとより好ましい。第３導体層１１としては、一例として、３ＥＣ−ＶＬＰ−１２（三井金属鉱業株式会社製、商品名）等を使用することができる。
【００４２】
例えば、第３導体層１１は銅箔により形成することができる。第３導体層１１の第２誘電体層２６側の表面の表面粗さは、表面粗さＲｚＪＩＳが０．１μｍ〜９μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ〜６μｍ以下であるとより好ましく、０．１μｍ以上３μｍ未満であるとさらに好ましい。表面粗さが上記範囲であると表皮効果による導体層での伝送損失が小さくなる。なお、銅箔の代わりに銀ペースト又は銅ペーストを印刷して形成した層を使用することもできる。
【００４３】
第３導体層１１は、パッチパターンを有していてもよい。例えば、図１に示す第３導体層１１（配線部）の端部に、これよりも幅が広いパッチ部が設けられた構成であってもよい。パッチパターンを有することで、結合部のインピーダンスを調整することが可能となり、伝送損失を一層抑制し易くなる。このようなパッチパターンの具体例については、後述する。
【００４４】
第２誘電体層２６は、第２導体層１７と第３導体層１１とを電気的に絶縁する絶縁層である。第２誘電体層２６の厚みは、０．０２ｍｍ〜０．８ｍｍであることが好ましく、０．０７ｍｍ〜０．２ｍｍであることがより好ましい。
【００４５】
第２誘電体層２６は、（Ａ）スチレンユニットを有する飽和型熱可塑性エラストマと、（Ｂ）エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分と、を含有し、（Ａ）成分の含有量ＷＡと（Ｂ）成分の含有量ＷＢとの質量比ＷＡ／ＷＢが、０．４３０〜５．０００である樹脂組成物からなる。これらを必須成分として組み合わせることにより、優れた高周波特性、耐湿性、高接着性、高耐熱性を具備する誘電体層を形成できる。また、樹脂組成物は、ポリフェニレンエーテルの含有量が、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して１０質量部以下であってもよい。以下、上記樹脂組成物の各成分について詳細に説明する。
【００４６】
（（Ａ）成分）
（Ａ）成分は、分子中にスチレンユニットを有する飽和型熱可塑性エラストマである。本実施形態において、飽和型熱可塑性エラストマとは、スチレンユニットを構成する芳香族炭化水素の部分以外の脂肪族炭化水素部分が、いずれも飽和結合基によって構成された構造を有するものをいう。（Ａ）成分は、分子中にスチレンユニットを有する飽和型熱可塑性エラストマであれば、特に限定されない。このような（Ａ）成分の飽和型熱可塑性エラストマを含むことにより、樹脂組成物及びこれにより形成される誘電体層は、誘電特性、耐吸湿性、導体との接着性が優れ、またフィルム形成能を有するものとなる。
【００４７】
飽和型熱可塑性エラストマにおけるスチレンユニットの含有比率は、特に限定されないが、全質量に対するスチレンユニットの質量百分率で、２０〜８０質量％であると好ましく、３０〜７０質量％であるとより好ましい。スチレンユニットの含有比率が上記範囲内であるとＢ成分との相溶性が良好となり、外観、接着性、耐熱性に優れるため好ましい。
【００４８】
（Ａ）成分の具体例としては、スチレン−エチレン−ブチレン共重合体（以下、ＳＥＢＳと呼ぶ。）が挙げられる。ＳＥＢＳは、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体のブタジエンに由来する構造単位が有している不飽和二重結合に水素添加を行うことにより得ることができる。
【００４９】
（Ａ）成分は、数平均分子量が６万未満である飽和型熱可塑性エラストマを含有することが好ましい。（Ａ）成分がこのようなエラストマを含むと、得られた樹脂組成物を、導体又は他の樹脂基板材料と接着させた場合に、両者の接着性を高めることができる。また、その樹脂組成物からなる樹脂フィルムを回路及びビアホール付きの基板に接着させて多層板を製造する際の多層化成形性が良好となる。また、上記エラストマを含む樹脂組成物によれば、ロープロファイル箔等の表面粗さの小さい金属箔との引き剥がし強さが大きい樹脂フィルム、並びに、タックフリーで、かつ割れ及び粉落ちがない樹脂フィルムが得られ、また支持基材として用いられるＰＥＴフィルム等との離形性も優れるようになる。
【００５０】
（Ａ）成分における数平均分子量６万未満の飽和型熱可塑性エラストマの含有量は、（Ａ）成分の全質量を基準として、５０質量％以上であることが好ましく、６０〜１００質量％であるとより好ましい。このような含有量であれば、上記の作用効果をさらに良好に得られ、優れた接着性と吸水率の低減が可能である。なお、数平均分子量６万未満の飽和型熱可塑性エラストマは、数平均分子量６万以上の飽和型熱可塑性エラストマと併用することができる。
【００５１】
また、（Ａ）成分は、側鎖又は末端に無水マレイン酸基を有する化学変性飽和型熱可塑性エラストマを含有することが好ましい。この化学変性飽和型熱可塑性エラストマは、数平均分子量６万未満の飽和型熱可塑性エラストマとして含んでいても、数平均分子量６万以上の飽和型熱可塑性エラストマとして含んでいても、それらの両方として含んでいてもよい。
【００５２】
（Ａ）成分における化学変性飽和型熱可塑性エラストマの含有量は、（Ａ）成分の全質量を基準として、２０〜５０質量％であることが好ましく、２０〜３５質量％であるとより好ましい。このような割合で化学変性飽和型熱可塑性エラストマを含有すると、樹脂組成物及びこれにより形成される誘電体層の、導体及び他の樹脂基板材料との接着性、及び高周波領域での誘電特性が更にバランス良く良好に得られる。側鎖又は末端に無水マレイン酸基を有する化学変性飽和型熱可塑性エラストマは、化学変性されていない非変性飽和型熱可塑性エラストマと併用することができる。
【００５３】
ここで、化学変性飽和型熱可塑性エラストマとしては、無水マレイン酸で変性されたＳＥＢＳが挙げられる。その具体例としては、タフテックＭ１９１１、Ｍ１９１３、Ｍ１９４３等（旭化成ケミカルズ社製）が挙げられる。一方、非変性飽和型熱可塑性エラストマとしては、非変性のＳＥＢＳが挙げられ、その具体例としては、タフテックＨ１０４１、Ｈ１０５１、Ｈ１０４３、Ｈ１０５３（旭化成ケミカルズ社製）等が挙げられる。
【００５４】
（（Ｂ）成分）
（Ｂ）成分は、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分である。このような（Ｂ）成分を（Ａ）成分と組み合わせて含むことにより、耐熱性及び耐溶剤性を向上させることができる。
【００５５】
エポキシ樹脂としては、分子内に２つ以上のエポキシ基を有するものであればどのようなものでもよい。このようなエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、２官能ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ジヒドロアントラセン型エポキシ樹脂、フェノール類のジグリシジルエーテル化物、アルコール類のジグリシジルエーテル化物、及びこれらのアルキル置換体、ハロゲン化物等が挙げられる。これらは一種類単独で用いてもよいが、又は二種類以上を混合して用いてもよい。なお、高周波特性を考慮すると、ナフタレン骨格型エポキシ樹脂、２官能ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂又はジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂を用いることがより好ましい。
【００５６】
また、エポキシ樹脂を用いる場合、エポキシ樹脂の硬化剤又は硬化促進剤を使用することもできる。硬化剤又は硬化促進剤としては、例えば、多官能フェノール化合物、アミン化合物、イミダゾール化合物、酸無水物、有機リン化合物、これらのハロゲン化物等が挙げられる。
【００５７】
シアネートエステル樹脂としては、分子内にシアナト基を２つ以上有するシアネートエステル化合物であれば、特に限定せずに使用することができる。具体例としては、２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン、ビス（４−シアナトフェニル）エタン、ビス（３，５−ジメチル−４−シアナトフェニル）メタン、２，２−ビス（４−シアナトフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、α，α’−ビス（４−シアナトフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼン、フェノール付加ジシクロペンタジエン重合体のシアネートエステル化合物、フェノールノボラック型シアネートエステル化合物、クレゾールノボラック型シアネートエステル化合物等が挙げられる。これらは一種類単独で用いてもよいが、又は二種類以上を混合して用いてもよい。
【００５８】
シアネートエステル樹脂を用いる場合、シアネートエステル樹脂の硬化剤又は硬化促進剤が含まれていてもよい。硬化剤又は硬化促進剤としては、例えば、単官能フェノール化合物、多官能フェノール化合物、アミン化合物、酸無水物、有機金属化合物等が挙げられる。なお、高周波特性、耐湿性、耐熱性等を考慮すると、単官能フェノール化合物及び有機金属化合物を併用することがより好ましい。
【００５９】
有機金属化合物としては、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛等の２−エチルヘキサン酸塩、ナフテン酸塩、アセチルアセトン錯体などが挙げられる。これらの中でも、特にマンガン又は亜鉛のナフテン酸塩がシアネートエステルの硬化性を良好にするため好ましい。これらは一種類単独で用いてもよいが、又は二種類以上を混合して用いてもよい。
【００６０】
単官能フェノール化合物としては、例えば、ｐ−ｔ−オクチルフェノール、ｐ−フェニルフェノール及びｐ−（α−クミル）フェノールが挙げられる。これらの化合物は、誘電特性と耐熱性が良好であるため好ましい。また、単官能フェノール化合物の配合量は、シアネートエステル樹脂のシアナト基に対するフェノール化合物の水酸基の当量比で０．０１〜１．００の範囲であると好ましい。単官能フェノール化合物の配合量が上記範囲であると、得られる樹脂組成物の誘電特性、耐湿性及び耐熱性が向上するため好ましい。
【００６１】
なお、シアネートエステル樹脂の硬化剤として、単官能フェノール化合物を併用する場合は、以下のような態様とすることが好ましい。すなわち、シアネートエステル樹脂と単官能フェノール化合物とを加熱することにより、ゲル化しない程度に反応させてシアネートエステル樹脂のプレポリマーを合成する。そして、上記（Ｂ）成分として、当該プレポリマーを用いることによって、樹脂組成物の未硬化（Ｂステージ）フィルムの外観及び取り扱い性、並びに樹脂組成物の硬化フィルムの硬化性が向上する。配合する単官能フェノール化合物は、プレポリマーを合成する際に規定量全てを配合してもよいが、ワニスの保存安定性の観点からは、プレポリマーを合成する前後で規定量を分割して配合する方が好ましい。
【００６２】
ポリブタジエン樹脂としては、ポリフェニレンエーテルと、１，２−ブタジエンに由来する構造単位であって側鎖に１，２−ビニル基を有する構造単位を分子中に４０モル％以上含み、かつ、数平均分子量が５００〜１００００である化学変性されていないポリブタジエン樹脂とを反応させて得られる、ポリフェニレンエーテル変性ブタジエンポリマーを含有するものが好ましい。この場合におけるポリブタジエン樹脂は、分子中の側鎖１，２−ビニル基及び末端の両方又は片方を、エポキシ化、グリコール化、フェノール化、マレイン化、（メタ）アクリル化、ウレタン化等の化学変性された変性ポリブタジエンではなく、未変性のブタジエン樹脂であることがより好ましい。またポリブタジエン樹脂は、硬化性を考慮して、１，２−ブタジエンに由来する構造単位であって側鎖に１，２−ビニル基を有する構造単位を、分子中に５０モル％以上含むことがより好ましく、６５モル％以上含むことが更に好ましい。また数平均分子量は、樹脂組成物の硬化性及び硬化物とした時の誘電特性と、印刷配線板とした時の樹脂の流動性とのバランスを考慮すると、７００〜８０００の範囲であることがより好ましく、１０００〜５０００の範囲であることが更に好ましい。ポリブタジエン樹脂の具体例としてはＢ−３０００（日本曹達製）が挙げられる。
【００６３】
マレイミド化合物としては、分子内にマレイミド基を２個以上含有するポリマレイミド化合物が好ましい。ポリマレイミド化合物の具体例としては、１，２−ジマレイミドエタン、１，３−ジマレイミドプロパン、ビス（４−マレイミドフェニル）メタン、ビス（３−エチル−４−マレイミドフェニル）メタン、ビス（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン、２，７−ジマレイミドフルオレン、Ｎ，Ｎ’−（１，３−フェニレン）ビスマレイミド、Ｎ，Ｎ’−（１，３−（４−メチルフェニレン））ビスマレイミド、ビス（４−マレイミドフェニル）スルホン、ビス（４−マレイミドフェニル）スルフィド、ビス（４−マレイミドフェニル）エ−テル、１，３−ビス（３−マレイミドフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−（３−マレイミドフェノキシ）フェノキシ）ベンゼン、ビス（４−マレイミドフェニル）ケトン、２，２−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパン、ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）スルホン、ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］ スルホキシド、４，４’−ビス（３−マレイミドフェノキシ）ビフェニル、１，３−ビス（２−（３−マレイミドフェニル）プロピル）ベンゼン、１，３−ビス（１−（４−（３−マレイミドフェノキシ）フェニル）−１−プロピル）ベンゼン、ビス（マレイミドシクロヘキシル）メタン、２、２−ビス[４−(３−マレイミドフェノキシ) フェニル]−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、ビス（マレイミドフェニル）チオフェン等が挙げられる。これらの中でも、樹脂組成物及びそれにより形成される誘電体層の吸湿性及び熱膨張係数を低下できることから、ビス（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタンを用いることが好ましい。あるいは、樹脂組成物の破壊強度及び金属箔引き剥がし強さがさらに高まることから、２，２−ビス（４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル）プロパンを用いることが好ましい。
【００６４】
また、これらのようなポリマレイミド化合物のほか、分子内にマレイミド基を１個含有するものモノマレイミド化合物を用いることもできる。モノマレイミド化合物の具体例としては、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−（２−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（４−メチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２、６−ジメチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２、６−ジエチルフェニル）マレイミド、Ｎ−（２−メトキシフェニル）マレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、Ｎ−ドデシルマレイミド、Ｎ−イソプロピルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。モノマレイミド化合物は、（Ｂ）成分として、マレイミド化合物を他の樹脂と併用する場合に特に有効である。
【００６５】
マレイミド化合物を用いる場合、マレイミド化合物の硬化剤又は硬化促進剤を使用することもできる。硬化促進剤としては、例えば、アミン化合物、有機過酸化物等が挙げられる。硬化剤としては、パーブチルＰが挙げられる。
【００６６】
（Ｂ）成分の第一の態様は、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリブタジエン樹脂及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分である。本実施形態に係る樹脂組成物は、必要に応じて、これらの成分の硬化剤及び／又は硬化促進剤を更に含有することができる。
【００６７】
（Ｂ）成分の第一の態様としては、ポリブタジエン樹脂を用いることが好ましくポリブタジエン樹脂とマレイミド化合物とを併用することがより好ましい。これにより、樹脂組成物及び誘電体層の誘電特性、耐湿性、耐熱性、熱膨張特性等を向上させることができる。
【００６８】
また、ポリブタジエン樹脂とマレイミド化合物を併用する場合、マレイミド化合物の配合割合が、ポリブタジエン樹脂１００質量部に対して２〜２００質量部の範囲であると好ましく、５〜１００質量部であるとより好ましく、１０〜７５質量部であると更に好ましい。マレイミド化合物の配合割合が上記範囲であると、樹脂組成物及び誘電体層の熱膨張係数、Ｔｇ及び金属箔引き剥がし強さと誘電特性とが良好に得られる。
【００６９】
（Ｂ）成分の第一の態様として、ポリブタジエン樹脂及びマレイミド化合物を併用する場合は、硬化促進剤としてラジカル反応開始剤を含有していることが好ましい。ラジカル重合開始剤の具体例としては、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキシル）プロパン、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、１，１’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）オクタン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）イソフタレート、イソブチリルパーオキサイド、ジ（トリメチルシリル）パーオキサイド、トリメチルシリルトリフェニルシリルパーオキサイド等の過酸化物、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、ベンゾインメチルエーテル、メチル−ｏ−ベンゾイルベンゾエートなどが挙げられる。
【００７０】
（Ｂ）成分が第一の態様である場合、樹脂組成物における（Ａ）成分と（Ｂ）成分の質量比ＷＡ／ＷＢは、０．４３０〜５．０００であり、０．４３０〜１．５００であることが好ましく、０．４３０〜１．０００であることがより好ましい。第一の態様の（Ｂ）成分において、ＷＡ／ＷＢ上記範囲内であれば、得られる樹脂組成物は、フィルム形成能、取り扱い性及び高周波帯域での誘電特性に優れると共に、耐熱性、耐湿性及び高接着性を備える。
【００７１】
また、（Ｂ）成分が第一の態様である場合、樹脂組成物におけるポリフェニレンエーテルの含有量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して１０質量部以下であると好ましく、８質量部以下であることがより好ましく、７質量部以下であることがさらに好ましい。ポリフェニレンエーテルの含有量が上記範囲であると、樹脂組成物の相容性、耐熱性、接着性等を向上させることができるほか、Ｔｇを高めることができる。
【００７２】
ポリフェニレンエーテルとしては、２，６−ジメチルフェノールを単独重合して得られるポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレン）エーテル、２，３，６−トリメチルフェノールを単独重合して得られるポリ（２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレン）エーテル、２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合体等が挙げられる。また、これらのポリフェニレンエーテルと、ポリスチレン、スチレン−ブタジエンコポリマー等とのアロイ化ポリマーのような変性ポリフェニレンエーテルも、ポリフェニレンエーテルに含まれる。
【００７３】
（Ｂ）成分の第二の態様は、エポキシ樹脂、シアネートエステル樹脂及びマレイミド化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の成分である。樹脂組成物は、必要に応じて、これらの成分の硬化剤及び／又は硬化促進剤を含有することができる。
【００７４】
（Ｂ）成分が第二の態様である場合、樹脂組成物における（Ａ）成分と（Ｂ）成分の質量比ＷＡ／ＷＢは、０．７〜５．０であると好ましく、０．８〜２．０であることがより好ましく、０．９〜１．５であることが更に好ましい。ＷＡ／ＷＢが、上記範囲内であれば、得られる樹脂組成物は、フィルム形成能、取り扱い性及び高周波帯域での誘電特性に優れると共に、耐熱性、耐湿性及び高接着性を有するものとなる。
【００７５】
また、（Ｂ）成分が第二の態様の場合、樹脂組成物におけるポリフェニレンエーテルの含有量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して１０質量部以下であると好ましく、８質量部以下であるとより好ましく、７質量部以下であるとさらに好ましい。ポリフェニレンエーテルの含有量が上記範囲であると、樹脂組成物の相容性、耐熱性、接着性等の向上のほか、Ｔｇを高めることができる。
【００７６】
（Ｂ）成分の第二の態様としては、誘電特性、耐熱性、接着性を良好に得る観点から、シアネートエステル樹脂が好ましい。特に、シアネートエステル樹脂としては、単官能フェノール化合物を併用したもの、及び予め単官能フェノール化合物で変性したフェノール変性シアネートエステル樹脂が、誘電特性、耐湿性、耐熱性を一層向上できる観点から好ましい。
【００７７】
（（Ｃ）成分）
本実施形態の樹脂組成物は、（Ｃ）成分として、酸化防止剤を更に含有していてもよい。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤が好ましい。例えば、下記式（１）〜式（３）で表される化合物から選ばれる少なくとも一種のフェノール系酸化防止剤が好適である。これらの化合物は、比較的対称性が高い構造を有し、かつ、フェノール性水酸基に隣接するｔ−ブチル基が高いため、誘電特性の悪化を招くことなく、効率的に酸化抑制効果と絶縁劣化抑制効果を発現することができる。
【００７８】
【化１】
2014165529.tif 000003
【化２】
2014165529.tif 000004
【化３】
2014165529.tif 000005
【００７９】
また、（Ｃ）成分の含有量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計１００質量部に対して０．０１〜５質量部とすることが好ましい。（Ｃ）成分の含有量を上記範囲とすることにより、得られる樹脂組成物の誘電特性、耐湿性、耐熱性等を悪化させることなく、高温処理による誘電特性の酸化劣化の抑制及び絶縁信頼性を向上させることができる。特に（Ａ）成分として化学変性ＳＥＢＳを用いる場合に、加熱酸化による誘電特性の経年変化の抑制効果を発揮できる。
【００８０】
（難燃剤、無機充填剤、各種添加剤）
また、本実施形態における樹脂組成物には、必要に応じて難燃剤、無機充填剤、各種添加剤を樹脂組成物の特性（取り扱い性、誘電特性、耐熱性、導体及び他の樹脂材料との接着性、耐湿性、熱膨張特性等）を過度に悪化させない範囲の配合量で、更に配合してもよい。
【００８１】
［電磁結合モジュール及びアンテナモジュール］
上述した実施形態の多層伝送線路板１Ａは、伝送線路電磁結合構造を有することから、この多層伝送線路板１Ａの孔３に対応する位置に、トリプレート線路、導波管の開口部、あるいはアンテナを内蔵する半導体チップ等を実装して、電磁結合モジュールを構成することができる。さらに、その他の受動部品を多層伝送線路板１Ａに実装することにより、アンテナモジュールを構成することもできる。
【００８２】
例えば、図示していないが、第３導体層１１の一方の端部にマイクロストリップアンテナを接続するよう構成することもできる。また、第３導体層１１の両端にマイクロストップアンテナを接続することも可能である。また、マイクロストリップアンテナは、１つのパッチアンテナ、パッチパターンである場合に限らず、アレーアンテナとすることも可能である。
【００８３】
図２（ａ）及び（ｂ）に、好適な実施形態のアンテナモジュールの例を示す。これらのアンテナモジュールにおいて、特記しない多層伝送線路板１の構成は、いずれも上述した実施形態の多層伝送線路板１Ａと同様である。
【００８４】
図２（ａ）は、好適な実施形態に係るアンテナモジュールの断面構成を模式的に示す図である。図２（ａ）において、アンテナモジュール１Ｅは、アンテナ内蔵の半導体チップ−伝送線路の電磁結合構造を有している。この電磁結合構造を有する多層伝送線路板１の孔３に対応する位置（図において、孔３の下部を覆う位置）にアンテナを内蔵した半導体チップＤが配置されている。多層伝送線路板１の両表面には、受動部品Ｅが実装されている。
【００８５】
このアンテナモジュール１Ｅにおいて、半導体チップＤから給電される電力は、孔３と多層伝送線路板１表面の伝送線路をなす第３導体層１１を介してマイクロストリップアンテナ（パッチパターン）５に給電される。あるいは、マイクロストリップアンテナ５で受信された電力は、伝送線路をなす第３導体層１１及び孔３を介して半導体チップＤに給電される。
【００８６】
本実施形態のアンテナモジュールで用いられる半導体チップＤ、マイクロストリップアンテナ及び受動部品Ｅとしては、ミリ波信号を処理する高周波ＩＣとマイクロストリップアンテナを組み合わせたもの、又はマイクロストリップアンテナを内蔵した高周波ＩＣといった能動素子の周辺に、インダクタ、キャパシタ、抵抗のチップ部品を配置したものが挙げられる。チップ部品は１６０８、１００５、０６０３等一般に用いられているものを使用することができる。
【００８７】
図２（ｂ）は、他の実施形態に係るアンテナモジュールの断面構成を模式的に示す図である。図２（ｂ）において、アンテナモジュール１Ｄは、導波管−伝送線路の電磁結合構造を有している。この電磁結合構造を有する多層伝送線路板の孔３に対応する位置（図において、孔３の下部を覆う位置）に導波管Ｆが配置される。このとき、孔３の中心と導波管Ｆの空洞部の中心とは略一致するように配置される。
【００８８】
このアンテナモジュール１Ｅにおいて、導波管Ｆから給電される電力は、孔３と多層伝送線路板１表面の伝送線路をなす第３導体層１１を介してマイクロストリップアンテナ５に給電される。あるいは、マイクロストリップアンテナ５で受信された電力は、伝送線路をなす第３導体層１１及び孔３を介して導波管Ｆに給電される。本実施形態で用いられる導波管としては、ＷＲ−２２、ＷＲ−１９、ＷＲ−１５、ＷＲ−１２、ＷＲ−１０（ＥＩＡ規格）等が挙げられる。
【００８９】
なお、図２（ａ）、（ｂ）に示したアンテナモジュールの例では、多層伝送線路板１として、片面側のみに誘電体層（第１誘電体層２６）及び導体層（第３導体層１１）が積層された構成について説明したが、これに限られず、多層伝送線路板としては、両側に誘電体層及び導体層が設けられた構成のものを用いることもできる。
【００９０】
図３は、他の実施形態に係るアンテナモジュールの断面構成を模式的に示す図である。図３に示すアンテナモジュール１Ｆは、第１導体層１６と第１誘電体層２１と第２導体層１７とからなる積層体の両側を、第２誘電体層２６と第２誘電体層２７とで挟み込み、さらにその両側を第３導体層１１と第３導体層１２とで挟み込むように積層した構造を有する。
【００９１】
図３に示した構成により、マイクロ波回路を形成した半導体チップＤから出力される電力は、この半導体チップＤ側の伝送線路である第３導体層１２、孔３、裏面の伝送線路である第３導体層１１を介してマイクロストリップアンテナ５に給電される。あるいは、逆に、マイクロストリップアンテナ５で受信した電力は、マイクロ波として第３導体層１１、孔３、第３導体層１２の順に伝送され、半導体チップＤに給電される。
【００９２】
なお、図３に示すアンテナモジュール１Ｆにおける多層伝送線路板１と、図１に示した多層伝送線路板１Ａとの相違点は、図３に示したアンテナモジュール１Ｆの多層伝送線路板１において、第２誘電体層２７、及びさらにその外側に第３導体層１２が設けられている点にある。
【００９３】
上記図３に示したような構成とする場合、第２誘電体層２７には、第２誘電体層２６と同じ絶縁材料を用いることが好ましく、また、第３導体層１２には、第３導体層１１と同様の銅箔を用いることが好ましい。また、第３導体層１２の厚みも第３導体層１１と同程度とすることが好ましく、第３導体層１２の第２誘電体層２７側の表面粗さについても、第３導体層１１の第２誘電体層２６側の表面粗さと同程度にすることが好ましい。
【００９４】
また、図２（ａ）、（ｂ）に示したアンテナモジュール１Ｄ、１Ｅにおける多層伝送線路板１では、導体層が、第１導体層１６、第２導体層１７、及び第３導体層１１の計３層で構成されていたが、多層伝送線路板は、３層以上の導体層を有していてもよい。例えば、図４に示すように、導体層を５層とすることができる。
【００９５】
図４は、他の実施形態に係る多層伝送線路板を模式的に示す断面図である。図４に示した多層伝送線路板１Ｇでは、グランド層となる第１導体層１６の両外側に、第１誘電体層２１、２２、第２導体層１７、１８、第２誘電体層２３、２６及び第３導体層１１、１９がこの順に積層されている。このように、図４に示した多層伝送線路板１Ｇは、第１導体層１６、第２導体層１７、１８及び第３導体層１１、１９の計５層の導体層を有している。
【００９６】
［電磁結合モジュール及びアンテナモジュールの変形例］
本発明の実施形態に係る多層伝送線路板、電磁結合モジュール及びアンテナモジュールには、上述した実施形態の他にも、多くの変形例がある。以下、上述した実施形態の場合も含めて体系的に例示する。
【００９７】
（ｃ１）
図５に、他の実施形態に係る電磁結合モジュールの断面構成を示す。この電磁結合モジュールは、アンテナ内蔵半導体チップ−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する。図５に示す電磁結合モジュールは、第５導体層１７、第４誘電体層２３、第４導体層４２、第３誘電体層２２、第１導体層４１、第１誘電体層２１、第２導体層１６、第２誘電体層２６、及び第３導体層１１がこの順に積層された多層伝送線路板を有する。また、パターニングされた第５導体層１７の下部に、半導体チップＤが接続部材８９を介して接続されている。この例においては、半導体チップＤのアンテナは孔３と対応する位置に配置されており、半導体チップＤと第３導体層１１とが、孔３を介して電磁結合される。
【００９８】
（ｃ２）
図６に、他の実施形態に係る電磁結合モジュールの断面構成を示す。この電磁結合モジュールは、マイクロ波帯域で使用されるアンテナ内蔵半導体チップ−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する。図６において、電磁結合モジュールは、第１導体層１６、第１誘電体層２１、第２導体層１７、第２誘電体層２６、及び第３導体層１１がこの順に積層された多層伝送線路板を有する。また、パターニングされた第１導体層１６の下部に、半導体チップＤが接続部材８９を介して接続されている。この変形例においては、半導体チップＤのアンテナは孔３と対応する位置に配置されており、半導体チップＤと第３導体層１１とが孔３を介して電磁結合される。
【００９９】
（ｃ３）
図７に、他の実施形態に係る電磁結合モジュールの断面構成を示す。この電磁結合モジュールは、マイクロ波帯域で使用される導波管−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する。図７において、電磁結合モジュールは、第５導体層１７、第４誘電体層２３、第４導体層４２、第３誘電体層２２、第１導体層４１、第１誘電体層２１、第２導体層１６、第２誘電体層２６及び第３導体層１１がこの順に積層された多層伝送線路板を有する。また、第５導体層１７の下部に導波管Ｆが接続されている。この変形例においては、導波管Ｆは、その開口部の中心と孔３の中心とが一致するように配置され、導波管Ｆと第３導体層１１とが孔３を介して電磁結合される。
【０１００】
（ｃ４）
図８に、他の実施形態に係る電磁結合モジュールの断面構成を示す。この電磁結合モジュールは、マイクロ波帯域で使用される導波管−多層伝送線路板の伝送線路間の電磁結合構造を有する。図８において、電磁結合モジュールは、第１導体層１６、第１誘電体層２１、第２導体層１７、第２誘電体層２６及び第３導体層１１がこの順に積層された多層伝送線路板を有する。また、第１導体層１６の下部に導波管Ｆが接続されている。この変形例においては、導波管Ｆは、その開口部の中心が孔３の中心と一致するように配置されており、導波管Ｆと第３導体層１１とが孔３を介して電磁結合される。
【０１０１】
（ｃ５）
図９に、他の実施形態に係るアンテナモジュールを示す。図９において、アンテナモジュールは、第６導体層１２、第５誘電体層２７、第５導体層１６、第４誘電体層２３、第４導体層４２、第３誘電体層２２、第１導体層４１、第１誘電体層２１、第２導体層１７、第２誘電体層２６及び第３導体層１１がこの順に積層された多層伝送線路板を有する。また、第３導体層１１の先端にはマイクロストリップアンテナ５が接続されており、パターニングされた第３導体層１１の上部には受動部品Ｅが実装されている。さらに、パターニングされた第６導体層１２の下部には、接続部材８９を介して半導体チップＤが接続されている。この変形例においては、第３導体層１１と第６導体層１２とは孔３を介して電磁結合される。そして、第３導体層１１及び第６導体層１２にそれぞれ接続されたマイクロストリップアンテナ５とマイクロ波回路を形成した半導体チップＤとが接続される。
【０１０２】
（ｃ６）
図１０に、他の実施形態にかかるアンテナモジュールを示す。図１０において、アンテナモジュールは、第５導体層１７、第４誘電体層２３、第４導体層４２、第３誘電体層２２、第１導体層４１、第１誘電体層２１、第２導体層１６、第３誘電体層２６及び第３導体層１１がこの順に積層された多層伝送線路板を有する。また、第３導体層１１の先端には、マイクロストリップアンテナ５が接続されており、パターニングされた第３導体層１１の上部には受動部品Ｅが実装されている。さらに、パターニングされた第５導体層１７の下部には、接続部材８９を介してアンテナを内蔵した半導体チップＤ及び受動部品Ｅが接続されている。この変形例においては、半導体チップＤのアンテナは孔３と対応する位置に配置されている。そして、第３導体層１１とアンテナ内蔵半導体チップＤとが孔３を介して電磁結合され、これによりマイクロストリップアンテナ５とアンテナ内蔵半導体チップＤとが接続される。
【０１０３】
（ｃ７）
図１１に、他の実施形態にかかるアンテナモジュールを示す。図１１において、アンテナモジュールは、第５導体層１７、第４誘電体層２３、第４導体層４２、第３誘電体層２２、第１導体層４１、第１誘電体層２１、第２導体層１６、第２誘電体層２６及び第３導体層１１がこの順に積層された多層伝送線路板を有する。また、第３導体層１１の先端にはマイクロストリップアンテナ５が接続され、パターニングされた第３導体層１１の上部には受動部品Ｅが接続されている。さらに、第５導体層１７の下部には導波管Ｆが接続されている。この変形例においては、導波管Ｆが、その開口部の中心と孔３の中心とが一致するように配置されている。そして、第３導体層１１と導波管Ｆとが孔３を介して電磁結合され、これにより、マイクロストリップアンテナ５と導波管Ｆとが接続されている。
【０１０４】
（外側導体層のパッチパターンの例）
上述のように、図１に示す多層伝送線路板１Ａにおける第３導体層１１等の外層導体層は、所定のパッチパターンを有することができる。具体的には、略直線状の配線部の端部に、この配線部よりも幅が広いパッチ部を有する構造を有することができる。以下、多層伝送線路板１Ａにおける第３導体層１１を用いて、外側導体層のパッチパターンについて例示する。
【０１０５】
第３導体層１１は、図１２（ａ）に示すように、配線部Ｗと、当該配線部の先端に設けられた導体パッチ部Ｐとをそれぞれ含む。導体パッチ部Ｐは、配線部Ｗの延在方向と直交する方向に延びる長方形状であり、この方向において、配線部Ｗの長さよりも長い部分を有する。また、図１２（ａ）に示すように、第３導体層１１は、そのパッチ部Ｐにおいて、孔３と重なるように設けられている。このように第３導体層１１の先端をパッチ形状とすることにより、導体パッチ部Ｐと孔３とのインピーダンス整合を容易にとることができる。
【０１０６】
このような構成とすれば、従来のように、伝送信号の周波数と誘電体の比誘電率に応じて、所定の不等式の条件を満たすように、電磁結合部分の種々の寸法を厳密に管理する必要がない。つまり、本実施形態の多層伝送線路板１Ａでは、このような導体パッチ部Ｐを有する第３導体層１１を用いることにより、製造段階で電磁結合部分の種々の寸法にばらつきが生じても、寸法精度の影響を受けにくくなり、優れた伝送特性を維持できる。その結果、高い寸法精度が必要とされずに、低損失な伝送特性を有する多層伝送線路板を得ることができる。
【０１０７】
また、図１２（ａ）に示すように、導体パッチ部Ｐは、積層方向から見て孔３の領域内に配置されていると好ましい。すなわち、導体パッチ部Ｐにおける長軸方向の長さＬ２及び短軸方向の長さＬ３は共に、孔３の開口部の長軸方向の長さＬ４及び短軸方向の長さＬ５よりも、それぞれ小さいことが好ましい。また、導体パッチ部Ｐにおける長軸方向の長さＬ２及び短軸方向の長さＬ３は共に、多層伝送線路板１Ａで使用される周波数帯域の周波数に対応する実効波長λ以下であるのが好適であり、λ／２以下であるのがより好適であり、λ／４以下であるのがさらに好適である。なお、かかるλは、例えば１．５ｍｍ〜３０ｍｍである。
【０１０８】
導体パッチ部Ｐにおける長軸方向の長さＬ２及び短軸方向の長さＬ３を上記の条件を満たすようにすることにより、孔３と導体パッチ部Ｐとの強い電磁結合が得られるので、伝送損失を抑制できる。導体パッチ部Ｐの寸法が大き過ぎると、導体パッチ部Ｐからの放射が発生するため、損失が増大するおそれがある。また、導体パッチ部Ｐの大きさが上記の条件を満たすことにより、パターン面積を縮小できるので、効率的なパターン配置を図ることができる。特に、Ｌ２及びＬ３が、それぞれλ／４以下であることにより、孔３と導体パッチ部Ｐとのより強い電磁結合が得られ、低損失な信号伝送に最も適した形態となる。ただし、それらの長さがλ／８０以下になると、多層伝送線路板１Ａの基板製造時の寸法精度（例えばパターニングにおけるエッチングの精度等）の影響が大きくなるおそれがある
【０１０９】
導体パッチ部Ｐの形状は、図１２（ａ）に示すような長方形状に限られることなく、例えば、図１２（ｂ）に示すように正方形、図１２（ｃ）に示すように円形、図１２（ｄ）に示すように星形でも良い。ここで、星形とは、多角形の各辺を延長し、得られた交点を結んだ図形から、多角形の各辺を取り除いた形を言う。
【実施例】
【０１１０】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、必ずしも以下の実施例に限定されない。
【０１１１】
以下では、本発明の実施形態に係る多層伝送線路板、電磁結合モジュール、及びアンテナモジュールの特性を測定するための、いくつかの実施例について説明する。なお、本発明では、多層伝送線路板の表面側と裏面側とに配線（例えば、第１導体層１６と第３導体層１１）が分離しているために、この状態ではウェハプローバ等を用いて高周波測定をすることが困難である。従って、以下に説明する実施例では、１つの孔ではなく２つの孔を設けた多層伝送線路板を準備した。このような２つの孔を設けたことにより、一方を入力側、他方を出力側とする直列的なスロット結合が実現され、プロービングによる測定が可能となる。
【０１１２】
［実施例１］
実施例１として、多層伝送線路板１Ｈを作製した。図１３（ａ）に、多層伝送線路板１Ｈを第３導体層１１側から見た平面透視図を示す。また、図１３（ｂ）に、図１３（ａ）におけるＢ−Ｂ線を通る垂直断面図を示す。図１３（ｂ）に示すように、多層伝送線路板１Ｈは、導波管Ｆ１、Ｆ２、第１導体層１６、第１誘電体層２１、第２導体層１７、第２誘電体層２６及び第３導体層１１がこの順に積層されている。また、図１３（ｂ）に示すように、多層伝送線路板１Ｈには、孔３１、孔３２が設けられている。そして、上述したように、孔３１、孔３２のうち、いずれか一方を入力側、他方を出力側とする直列的なスロット結合が実現され、プロービングによる測定が可能となっている。
【０１１３】
また、第３導体層１１の両端部は開放端となっている。孔３１及び孔３２は、第３導体層１１の両方の開放端からそれぞれ使用実効波長λの１／４の長さだけ中心寄りの位置と、それぞれの孔の中心とが一致する位置に設けられている。さらに、孔３１及び孔３２の水平断面は長辺と短辺とを有する略矩形状であり、それぞれの長辺が第３導体層１１の延在方向と直交する向きに形成されている。
【０１１４】
次に、多層伝送線路板１Ｈの製造方法について説明する。まず、内層回路板として誘電体層（第１誘電体層２１）の両面に銅箔（第１及び第２導体層１６、１７）が形成された積層板（日立化成工業株式会社製、商品名ＭＣＬ−Ｅ−６７９）を準備した。この積層板の厚さは０．２ｍｍであり、銅箔の厚さは１２μｍ、誘電体層側の導体表面粗さはＲｚ：６．０μｍである。次に、この積層体に直径０．４５ｍｍのドリルを用いて、延在方向と直交する方向に長さ２ｍｍの穴開けを行い、孔３１及び孔３２を形成した。この穴の内壁及び銅箔表面に厚さ１０μｍの銅めっきを施した後、孔３１及び３２内に穴埋め樹脂（太陽インキ製造株式会社製、商品名ＤＸ−１、１０ＧＨｚにおける誘電正接０．０３、比誘電率３．５）を充填し、表面を研磨して、内層回路板を作製した。なお、図１３（ｂ）において、第１導体層１６及び第２導体層１７表面上の銅めっき膜は省略してある。
【０１１５】
次に、誘電体層２６を形成するための半硬化樹脂フィルムを次の手順で作製した。２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン（ＢＡＤＣＹ、ロンザ社製）４８質量部（固形分量）、ｐ−（α−クミル）フェノール（東京化成工業社製）４質量部（固形分量）及びナフテン酸マンガン（和光純薬工業社製）０．００８質量部（固形分量）をトルエン２１ｍｌに溶解させ、１１０℃で約３時間加熱反応させた。その後、温度を８０℃とし、この溶液にスチレン-ブタジエン共重合体の水素添加物（タフテックＨ１０５１、スチレン含有比率：４２％、数平均分子量Ｍｎ６６，０００、旭化成ケミカルズ社製）４８質量部（固形分量）及びトルエン８０ｍｌ及びメチルエチルケトン２５ｍｌを攪拌しながら配合して室温まで冷却した。そして、ナフテン酸亜鉛（和光純薬工業社製）０．０２質量部（固形分量）を配合して調製したワニスから、６５μｍ厚のＢステージの半硬化樹脂フィルムを作製した。
【０１１６】
次に、作製した半硬化樹脂フィルムを上記内層回路板上に２枚重ね合わせ、温度１２０℃、圧力０．５ＭＰａ、時間４０秒の条件で仮圧着し、さらに厚さ１２μｍの銅箔（三井金属鉱業株式会社製、商品名３ＥＣ−ＶＬＰ−１２、粗化処理面表面粗さＲｚ：３．０μｍ）を重ね合わせて温度２３０℃、圧力３．０ＭＰａ、時間８０分の条件で積層一体化処理を施した。
【０１１７】
そして、銅箔をエッチングでパターニングすることにより、内層回路板で形成した孔３１、孔３２に対応する位置に、幅２２０μｍの第３導体層１１を形成した。そして、内層回路板の第３導体層１１とは反対側の面に、導波管Ｆ１、Ｆ２を、それらの開口の中心が孔３２及び孔３１の中心と一致するように設けて、多層伝送線路板１Ｈを得た。
【０１１８】
［実施例２］
２，２−ビス（４−シアナトフェニル）プロパン（ＢＡＤＣＹ、ロンザ社製）４８質量部（固形分量）、ｐ−（α−クミル）フェノール（東京化成工業社製）４質量部（固形分量）及びナフテン酸マンガン（和光純薬工業社製）０．００８質量部（固形分量）をトルエン２１ｍｌに溶解させ、１１０℃で約３時間加熱反応させた。その後室温まで冷却したこの溶液にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ｊＥＲ８１５、三菱化学社製）３０質量部、球状シリカ（アドマファインＳＯ−Ｃ３、アドマテックス社製）１２３質量部、ナフテン酸亜鉛（和光純薬工業社製）０．０２質量部（固形分量）を撹拌しながら配合した。その後室温で２時間真空乾燥し、比誘電率３．２、誘電正接０．００３の穴埋め樹脂を作製した。
孔３１及び３２内にこの穴埋め樹脂を充填した以外は、実施例１と同様にして、多層伝送線路板１Ｈ´を製作した。
【０１１９】
［実施例３］
実施例３として、多層伝送線路板１Ｊを作製した。図１４（ａ）に、多層伝送線路板１Ｊを第３導体層１１側から見た平面透視図を示す。図１４（ｂ）に、図１４（ａ）におけるＣ−Ｃ線を通る垂直断面図を示す。図１４（ｂ）において、多層伝送線路板１Ｊは、第４導体層１２ａ及び１２ｂ、第３誘電体層２７、第１導体層１６、第１誘電体層２１、第２導体層１７、第２誘電体層２６、第３導体層１１がこの順に積層されている。また、図１４（ｂ）に示すように、多層伝送線路板１Ｊには、孔３１及び３２が設けられている。そして、上述したように、孔３１、孔３２のうち、いずれか一方を入力側、他方を出力側とする直列的なスロット結合が実現され、プロービングによる測定が可能となっている。
【０１２０】
また、第３導体層１１の両端部は開放端となっており、これら両方の開放端からそれぞれ使用実効波長λの１／４の長さだけ中心寄りの位置と、それぞれの孔の中心とが一致する位置に、孔３１及び孔３２が設けられている。さらに、孔３１及び孔３２の水平断面は、長辺と短辺とを有する略矩形状であり、それぞれの長辺が第３導体層１１の延在方向と直交する向きに形成されている。また、孔３１及び孔３２の、第３導体層１１の延在方向と直交する方向の幅は２ｍｍである。
【０１２１】
次に、多層伝送線路板１Ｊの製造方法について説明する。まず、実施例１と同様にして、内層回路板を製造した。次に、実施例１で作製したものと同じ半硬化樹脂フィルムを上記内層回路板の両面に２枚ずつ重ね合わせ、温度１２０℃、圧力０．５ＭＰａ、時間４０秒の条件で仮圧着した後、さらにその両外側に厚さ１２μｍの銅箔（三井金属鉱業株式会社製、商品名３ＥＣ−ＶＬＰ−１２、粗化処理面表面粗さＲｚ：３．０μｍ）を重ね合わせて、温度２３０℃、圧力３．０ＭＰａ、時間８０分の条件で積層一体化処理を施した。そして、両表面の銅箔をエッチングでパターニングすることにより、内層回路板で形成した導体パターンに対応する位置に、幅２２０μｍの第３導体層１１及び第４導体層１２ａ、１２ｂを形成した。
【０１２２】
［実施例４］
実施例４として、多層伝送線路板１Ｋを作製した。図１５（ａ）に、多層伝送線路板１Ｋを第３導体層１１側から見た平面透視図を示す。また、図１５（ｂ）に、図１５（ａ）におけるＤ−Ｄ線を通る垂直断面図を示す。
【０１２３】
多層伝送線路板１Ｋは、第３導体層１１の両端にパッチパターン６２及び６３を、第４導体層１２ａ及び１２ｂのそれぞれ孔３１及び孔３２に近い端部にパッチパターン６１及び６４をそれぞれ形成した以外は、実施例３と同様に作成した。パッチパターン６２及び６３は、孔３１及び孔３２のそれぞれの中心よりも外側に位置するように設けられている。また、パッチパターン６１及び６４は、孔３１及び孔３２のそれぞれの中心よりも内側に位置するようにそれぞれ設けられている。
【０１２４】
なお、伝送線路としての第３導体層１１並びに第４導体層１２（ａ）及び１２（ｂ）は、それぞれ特性インピーダンス５０Ωとしたマイクロストリップラインである。
【０１２５】
［比較例１］
比較例１として、多層伝送線路板１Ｌを作製した。図１６（ａ）に、多層伝送線路板１Ｌを第２導体層１２側から見た平面透視図を示す。また、図１６（ｂ）に、図１６（ａ）におけるＥ−Ｅ線を通る垂直断面図を示す。図１６（ｂ）に示すように、多層伝送線路板１Ｌは、第１導体層１６、第１誘電体層２１、第２導体層１２がこの順に積層されている。第１導体層１６の下部には、導波管Ｆ１、Ｆ２が接続されている。そして、多層伝送線路板１Ｌにおいては、図１６（ｂ）に示すように、第１導体層１６のみを貫通するスロットＳ１及びＳ２と、導波管Ｆ１及びＦ２内に設置した金属板Ｍ１、Ｍ２によりそれぞれ形成された追加スロットＳ１１、Ｓ１２を有する。
【０１２６】
また、第２導体層１７の両端部は開放端となっている。スロットＳ１及びＳ２は、これら両方の開放端からそれぞれ使用実効波長λの１／４の長さだけ中心寄りの位置と、それぞれの孔の中心とが一致する位置に設けられている。さらに、スロットＳ１及びＳ２は、長辺と短辺とを有する矩形状であり、それぞれの長辺が第３導体層１２の延在方向と直交する向きに形成されている。
【０１２７】
次に、多層伝送線路板１Ｌの作製方法を説明する。まず、誘電体層の両面に銅箔が形成された積層板（日立化成工業株式会社製、商品名ＭＣＬ−ＦＸ−２）を準備する。一方の銅箔をエッチングによりパターンニングして幅０．２ｍｍ、長さ２．２ｍｍのスロットＳ１、Ｓ２を形成すると共に、もう一方の銅箔もエッチングによりパターニングして幅２２０μｍの第２導体層１７を形成した。
【０１２８】
次に、金属板に追加スロットを穴あけ加工するとともに、導波管の開口寸法に合わせて外形を加工し、この金属板を導波管Ｆ１、Ｆ２に取り付けた。最後に、スロットＳ１とＳ１１、スロットＳ２とＳ１２の中心とを合わせ、伝送線路板にネジ留めして固定した。
【０１２９】
［比較例２］
比較例２として多層伝送線路板１Ｍを作製した。図１７（ａ）に、多層伝送線路板１Ｍを第３導体層１１側から見た平面透視図を示す。また、図１７（ｂ）に、図１７（ａ）におけるＦ−Ｆ線を通る垂直断面図を示す。図１７（ｂ）において、多層伝送線路板１Ｍは、第１導体層１６、第１誘電体層２１、第２導体層１７、第２誘電体層２６、第３導体層１１がこの順に積層されている。第１導体層１６の下部には、導波管Ｆ１、Ｆ２が接続されている。
【０１３０】
そして、多層伝送線路板１Ｍにおいては、図１７（ｂ）に示すように、第１導体層１６のみを貫通するスロットＳ１及びＳ３と、第２導体層１７のみを貫通するスロットＳ２及びＳ４とを有する。なお、スロットとは、導体に設けられた孔のことである。
【０１３１】
また、第３導体層１１の両端部は開放端となっており、これら両方の開放端からそれぞれ使用実効波長λの１／４の長さだけ中心よりの位置と、それぞれの孔の中心とが一致する位置に、スロットＳ２及びＳ４は設けられている。さらに、スロットＳ２及びＳ４は、長辺と短辺とを有する矩形状であり、それぞれの長辺が第３導体層１１の延在方向と直交する向きに形成されている。
【０１３２】
次に、多層伝送線路板１Ｍの作製方法を説明する。まず、誘電体層の両面に銅箔が形成された積層板（日立化成工業株式会社製、商品名ＭＣＬ−Ｅ−６７９）を準備する。積層板の一方の面にエッチングによりパターニングして幅０．４ｍｍ、長さ２．２ｍｍのスロットＳ２、Ｓ４形成し、内層回路板を作製した。
【０１３３】
次に、プリプレグ（日立化成工業株式会社製、商品名ＧＦＡ−２、厚さ１００μｍ）と、厚さ１２μｍの銅箔（三井金属鉱業株式会社製、商品名３ＥＣ−ＶＬＰ−１２、粗化処理面表面粗さＲｚ：３．０μｍ）とを、上記内層回路板のスロットを形成した面にこの順に積層し、温度１８０℃、圧力３ＭＰａ、時間８０分の条件で積層一体化処理を施した。
【０１３４】
そして、上下の銅箔をエッチングでパターニングすることにより、内層回路板で形成したスロットに対応する位置に、幅２２０μｍの第３導体層１１を配置するとともに、導波管を接続する面にスロットＳ１、Ｓ３を配置した。スロットＳ１、Ｓ３のサイズはＳ２、Ｓ４と略同じとした。
【０１３５】
［比較例３］
比較例として、多層伝送線路板１Ｎを作製した。図１８（ａ）に、多層伝送線路板１Ｎを第３導体層１１から見た平面透視図を示す。図１８（ｂ）に、図１８（ａ）におけるＧ−Ｇ線を通る垂直断面図を示す。図１８（ｂ）において、多層伝送線路板１Ｎは、第４導体層１２ａ及び１２ｂ、第３誘電体層２７、第１導体層１６、第１誘電体層２１、第２導体層１７、第２誘電体層２６、第３導体層１１がこの順に積層されている。
【０１３６】
次に、多層伝送線路板１Ｎの作製方法を説明する。まず、誘電体層の両面に銅箔が形成された積層板（日立化成工業株式会社製、商品名ＭＣＬ−Ｅ−６７９）を準備する。積層板の両方の面をエッチングによりパターンニングして幅０．４ｍｍ、長さ２．２ｍｍのスロットＳ１〜Ｓ４形成し、内層回路板を作製した。
【０１３７】
次に、この内層回路板の両面にプリプレグ（日立化成工業株式会社製、商品名ＧＦＡ−２、厚さ１００μｍ）と、厚さ１２μｍの銅箔（三井金属鉱業株式会社製、商品名３ＥＣ−ＶＬＰ−１２、粗化処理面表面粗さＲｚ：３．０μｍ）とをこの順に積層し、温度１８０℃、圧力３ＭＰａ、時間８０分の条件で積層一体化処理を施した。そして、表面の銅箔にエッチングを施すことにより、一方の面に第３導体層１１を、他方の面に第４導体層１２ａ、１２ｂを形成した。
【０１３８】
［測定結果］
以上のように作製した実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２の多層伝送線路板の孔及びスロットに対応した位置に導波管を接続させ、同軸ケーブル（アジレントテクノロジーズ社製、商品名Ｅ７３４２）を介して接続されたネットワークアナライザ（アジレントテクノロジーズ社製、商品名ＨＰ８５１０Ｃ）から電力を供給して、多層伝送線路板を通過する際の伝送損失を測定した。また、実施例３、実施例４及び比較例３では、導波管の変わりに高周波プローブを用いて測定した。
【０１３９】
測定すべき特性を伝送損失として測定した結果を図１９〜図２１に示す。これらのグラフに示す特性は、伝送線路及び伝送線路電磁結合構造を介した入力側（一方の孔）と出力側（他方の孔）との間の伝送損失である。
【０１４０】
図１９は、実施例１及び比較例１の高周波特性の測定結果を対比的に示すグラフである。図１９において、Ｇ１は、実施例１における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。Ｒ１は、比較例１における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。
【０１４１】
図２０は、実施例１、実施例２、及び比較例２の高周波特性の測定結果を対比的に示すグラフである。図２０において、Ｇ１は、実施例１における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。Ｇ２は、実施例２における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。Ｒ２は、比較例２における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。
【０１４２】
また、導波管を接続して測定した実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２の７１ＧＨｚ時の特性をそれぞれ下記の表１に示す。
【０１４３】
【表１】
2014165529.tif 000006
【０１４４】
図２１は、実施例及び比較例の高周波特性の測定結果を示すグラフである。図２１において、Ｇ３は実施例３における入力側と出力側との間の伝送損失を示し、Ｇ４は実施例４における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。Ｒ３は、比較例３における入力側と出力側との間の伝送損失を示す。また、プローブを用いて測定した実施例３、実施例４、及び比較例３の７１ＧＨｚ時の特性をそれぞれ下表２に示す。
【０１４５】
【表２】
2014165529.tif 000007
【０１４６】
［考察］
図１９に示したＧ１、あるいは表１に示した通り、実施例１の伝送損失は−５．８２ｄＢあり、図１９に示したＲ１、あるいは表１に示した比較例１よりも伝送損失が小さかった。
【０１４７】
図２０に示したＧ１、あるいは表１に示した通り、実施例１の伝送損失は−５．８２ｄＢあり、図２０に示したＲ２、あるいは表１に示した比較例２よりも伝送損失が小さかった。また、図２０のＧ２あるいは表１の実施例２の測定結果は、−４．８０ｄＢであり、実施例１よりもさらに小さかった。
【０１４８】
図２１に示したＧ３、あるいは表２に示した通り、実施例３の伝送損失は−２．１９ｄＢあり、図２１に示したＲ３、あるいは表２に示した比較例３よりも伝送損失が小さかった。また、表２の実施例４の測定結果は、−２．３０ｄＢであり、実施例３と同程度であった。
【０１４９】
上述した測定結果から、特殊な加工をした導波管を用いなくても一般的な多層伝送線路板の製造工程で製作が可能であり、簡便な伝送線路電磁結合構造を得られる。また、多層伝送線路板に形成したスロットを用いた構造よりも変換ロスを小さくすることができ、さらに誘電特性に優れる材料を用いることにより伝送損失の低減が可能である。
【０１５０】
また、実施例３及び比較例３に示した構造において、それぞれ同一のマイクロストリップアンテナ５を接続した場合の特性を比較した。図２２（ａ）は、実施例３に示した多層伝送線路板１Ｊにマイクロストリップアンテナ５を接続した変形構造の分解斜視図である。図２２（ｂ）は、図２２（ａ）におけるＨ−Ｈ線を通る垂直断面図である。ただし、図２２（ａ）及び（ｂ）では、図１４（ａ）及び（ｂ）に示した多層伝送線路板の、第４導体層１２ａを含む片側半分のみしか示していない。
【０１５１】
また、図２３（ａ）は、比較例３に示した多層伝送線路板１Ｎにマイクロストリップアンテナ５を接続した変形構造の分解斜視図である。図２３（ｂ）に、図２３（ａ）におけるＧ−Ｇ線を通る垂直断面図を示す。ただし、図２３（ａ）及び（ｂ）では、図１８（ａ）及び（ｂ）に示した多層伝送線路板の、第４導体層１２ａを含む片側半分のみしか示していない。
【０１５２】
そして、図２２（ａ）、図２３（ａ）に示したそれぞれの変形構造において電力を供給し、供給された電力が第４導体層１２、電磁結合構造、及び第３導体層１１を介して伝播し、第３導体層１１の端部に接続された一辺１ｍｍの方形のマイクロストリップアンテナ５から放出される際の放出電力を計算して比較した。電力放射計算に関しては、電磁界シミュレータ（有限要素法）を用いた。
【０１５３】
７１ＧＨｚにおけるマイクロストリップアンテナ５の利得を計算した結果を表３に示す。
【表３】
2014165529.tif 000008
【０１５４】
表３の結果から、同じ特性のマイクロストリップアンテナ５を接続した場合においても、スロット構造を用いた従来構造の場合よりも良好な特性を得られることが分かる。すなわち、一般的な多層伝送線路板の製造工程で製作が可能あり簡便な構造を有する伝送線路電磁結合構造、この電磁結合構造を有する多層伝送線路板、及びアンテナ一体型の高周波モジュール等を得ることができる。
【符号の説明】
【０１５５】
１…多層伝送線路板、２…金属膜、１１、１２、１２a、１２ｂ、１６〜１９、４１、４２…導体層、２１〜２３、２６、２７…誘電体層、３…孔、４…誘電体、５…マイクロストリップアンテナ（パッチパターン）、６…導体パッチ、７…取り付け穴、Ｃ…トリプレート線路、Ｄ…半導体チップ、Ｅ…受動部品、Ｆ、Ｆ１、Ｆ２…導波管、Ｓ、Ｓ１〜Ｓ４…スロット、Ｓ１１、Ｓ１２…追加スロット
【図１】
2014165529.tif 000009
【図２】
2014165529.tif 000010
【図３】
2014165529.tif 000011
【図４】
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【図５】
2014165529.tif 000013
【図６】
2014165529.tif 000014
【図７】
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【図８】
2014165529.tif 000016
【図９】
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【図１０】
2014165529.tif 000018
【図１１】
2014165529.tif 000019
【図１２】
2014165529.tif 000020
【図１３】
2014165529.tif 000021
【図１４】
2014165529.tif 000022
【図１５】
2014165529.tif 000023
【図１６】
2014165529.tif 000024
【図１７】
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【図１８】
2014165529.tif 000026
【図１９】
2014165529.tif 000027
【図２０】
2014165529.tif 000028
【図２１】
2014165529.tif 000029
【図２２】
2014165529.tif 000030
【図２３】
2014165529.tif 000031
【図２４】
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