(57)【要約】【課題】  回路基板の製造プロセスに適合し、高周波用途に適し、かつ電子機器の更なる小型化に貢献できる配線基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】  電気絶縁性基材およびその厚さ方向に並列して延在し、電気的に相互に独立する少なくとも２つの導電体１１０を有して成る、電気信号を伝送する配線基板であって、電気信号の伝送に際して、該少なくとも２つの導電体は電磁気的に共振する。【選択図】図１
2006014009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁性基材およびその厚さ方向に並列して延在し、電気的に相互に独立する少なくとも２つの導電体を有して成る、電気信号を伝送する配線基板であって、電気信号の伝送に際して、該少なくとも２つの導電体は電磁気的に共振することを特徴とする配線基板。
【請求項２】
該少なくとも２つの導電体は、伝送する電気信号の通過帯域の中心周波数の波長の１／４結合線路または１／２結合線路を構成する高周波フィルタとして機能することを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
該少なくとも２つの導電体は円柱状であり、その内の少なくとも１つの導電体の高さは、他の導電体の高さと異なることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
【請求項４】
該少なくとも２つの導電体の内の少なくとも１つの導電体の径が他の導電体の径と異なることを特徴とする請求項３に記載の配線基板。
【請求項５】
該少なくとも２つの導電体は少なくとも３つ存在し、隣接する３つの導電体のいずれかの組について、導電体の軸は、導電体の延在方向から見た場合に、直線状に並んでいないことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の配線基板。
【請求項６】
該少なくとも２つの導電体は少なくとも３つ存在し、隣接する３つの導電体のいずれかの組について、中央に位置する導電体と他の２つの導電体の一方との間の距離は、中央に位置する導電体と他の２つの導電体の他方との間の距離と異なることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の配線基板。
【請求項７】
該導電体の端部は配線基板の表面に位置し、配線基板の表面に位置する配線パターンが該導電体の端部上に位置してそれに接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の配線基板。
【請求項８】
該導電体の端部に接続する配線パターンが円形であり、円形の配線パターンは、円柱状の導電体の底面よりも大きく、その底面全体を覆うことを特徴とする請求項７に記載の配線基板。
【請求項９】
該導電体の端部に接続する配線パターンが円形であり、円形の配線パターンは、円柱状の導電体の底面よりも小さく、導体の底面の一部が配線パターンからはみ出ていることを特徴とする請求項７に記載の配線基板。
【請求項１０】
電気絶縁性基材は、少なくとも２種類の異なる比誘電率を持つ電気絶縁性基材で構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１１】
電気絶縁性基材は、熱硬化性樹脂を含浸したアラミド繊維織布またはアラミド繊維不織布で形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１２】
電気絶縁性基材は、微粒子を含有する熱硬化性樹脂を含浸したガラス繊維織布またはガラス繊維不織布で形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１３】
熱硬化性樹脂が、ポリフェニレンエーテル樹脂、ＢＴレジン、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミノビスマレイミドおよびシアネートエステル樹脂から成る群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の配線基板。
【請求項１４】
微粒子がＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＣおよびＡｌＮ粉末からなる群から選択される少なくとも１種の無機質フィラーであることを特徴とする請求項１２に記載の配線基板。
【請求項１５】
電気絶縁性基材を構成するプリプレグを準備する工程と、
該プリプレグの両面を離型フィルムで覆った後に少なくとも２つの貫通孔を設ける工程と、
該貫通孔に導電性ペーストを充填し、その後、離型フィルムを剥離して導電性ペースト充填プリプレグを得る工程と、
上述のようにして得られる導電性ペースト充填プリプレグを所定の複数枚重ね、各プリプレグの少なくとも１つの貫通孔に含まれる導電性ペーストが、そのプリプレグに隣接する他のプリプレグの少なくとも一方のプリプレグの貫通孔に含まれる導電性ペーストと整列するようにする工程、
重ねた複数枚の導電性ペースト充填プリプレグの両側にその最外層としての金属箔を重ねる工程、
金属箔および導電性ペースト充填プリプレグを加熱加圧して、プリプレグが一体となった電気絶縁基材を構成し、整列した導電性ペーストが、電気的に独立しつつ電気絶縁性基材の厚さ方向に延在する少なくとも２つの導電体を構成するようにする工程、
金属箔を所定の配線パターンに形成する工程
を含む配線基板の製造方法。
【請求項１６】
配線基板は、請求項１〜１４のいずれかに記載の配線基板であることを特徴とする請求項１５に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１７】
電気絶縁性基材を構成するプリプレグを準備する工程と、
該プリプレグの両面を離型フィルムで覆った後に少なくとも２つの貫通孔を設ける工程と、
該貫通孔に導電性ペーストを充填する工程と、
該離型フィルムを剥離した後に該プリプレグの両側に金属箔を重ねる工程と、
該金属箔を重ねた該プリプレグを加熱加圧することにより、該プリプレグと該金属箔を接着し、電気絶縁性基材に含まれた、導電性ペーストから形成される導電体によって該金属箔間を電気的に接続する工程と、
該金属箔を所定のパターンに形成すると共に、電気的に独立した少なくとも２つの導電体を有する両面配線基板を作製する工程と、
該両面配線基板の両側のそれぞれに、導電性ペーストを含む少なくとも１つの貫通孔を有する、電気絶縁性基材を構成する少なくとも１つのプリプレグおよび最外層としての金属箔を積層して、該電気的に独立した導電体が、積層するプリプレグの貫通孔と電気絶縁性基材の厚さ方向で整列するようにし、
積層した該両面配線基板ならびに該少なくとも１つのプリプレグおよび該金属箔を加熱加圧する工程と、
該金属箔を所定のパターンに形成する工程と
を含む配線基板の製造方法。
【請求項１８】
配線基板は、請求項１〜１４のいずれかに記載の配線基板であることを特徴とする請求項１７に記載の配線基板の製造方法。
【請求項１９】
各プリプレグから形成される電気絶縁層の厚さが全て同じであることを特徴とする請求項１７または１８に記載の製造方法。
【請求項２０】
１つのプリプレグから形成される電気絶縁層の厚さが他のプリプレグから形成される電気絶縁層の少なくとも１つの厚さと異なることを特徴とする請求項１７または１８に記載の製造方法。
【請求項２１】
両面配線基板に積層するプリプレグの数が複数である場合、隣接するプリプレグの間に、導電性ペーストから形成される導電体を有する別の両面配線基板を挿入し、この導電体も積層するプリプレグの貫通孔と整列させる請求項１７〜２０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項２２】
電気絶縁性基材を構成するプリプレグを準備する工程と、
該プリプレグを複数枚重ね、更に、最外層としての金属箔を更に重ねて積層体を得る工程と、
該積層体を加熱加圧して、金属箔を両側に有する一体となった電気絶縁性基材を得る工程と、
電気絶縁性基材の上側面および下側面からドリル加工して、所定の位置にて各表面から電気絶縁性基材の厚さ方向に延在する所定の深さの孔をそれぞれ少なくとも１つ形成すること、
形成した孔を規定する面をメッキ処理して、金属層から成り、電気絶縁性基材の厚さ方向に並列状態で延在する導電体を少なくとも２つ形成すること、
電気絶縁性基材の上側面および下側面の金属箔を所定の配線パターンに形成すること、
必要に応じて、孔に導電性ペーストを充填すること
を含む配線基板の製造方法。
【請求項２３】
配線基板は、請求項１〜１４のいずれかに記載の配線基板であることを特徴とする請求項２２に記載の配線基板の製造方法。
【請求項２４】
電気絶縁性基材を構成するプリプレグを準備する工程と、
該プリプレグの両側に金属箔を重ねる工程と、
該金属箔を重ねた該プリプレグを加熱加圧することにより、金属箔を両側に有する電気絶縁性基材を得る工程と、
該金属箔を所定の配線パターンに形成して両面配線基板を作製する工程と、
該両面配線基板の各側に、少なくとも１つのプリプレグと最外層を構成する金属箔を積層して加熱加圧する工程、（前記電気絶縁性基材の表面に前記両面配線基板の配線層を埋設する工程と）、
該金属箔を所定の配線パターンに形成して多層配線基板を得る工程と、
該多層配線基板の所定の位置にてドリル加工をして所定の位置にて電気絶縁性基材の厚さ方向に並列状態で延在する所定の深さの孔を少なくとも１つ形成すること、
形成した孔をめっき処理する工程と
を有する配線基板の製造方法。
【請求項２５】
配線基板は、請求項１〜１４のいずれかに記載の配線基板であることを特徴とする請求項２４に記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高機能を有する各種電子機器において、電気信号を伝送する際に結合線路として機能する共振回路を備えた配線基板、例えばプリント配線基板とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、薄型化、軽量化、高機能化が進展する中で電子機器を構成する各種電子部品の小型化や薄型化等と共に、これら電子部品が実装されるプリント配線基板に関しても高密度実装を可能とする様々な技術開発が盛んである。それに伴い、アナログまたはデジタル携帯電話や無線電話をはじめとする移動体通信機等の送信回路および受信回路のＲＦ回路部にも小型化、薄型化、そして優れた性能が強く要求されてきている。
【０００３】
このＲＦ回路部において、例えば同一のアンテナを送信回路および受信回路の双方で共用する場合、送信周波数帯域と受信周波数帯域を分離するため、あるいは希望の信号波以外の妨害波・側帯波等の不要信号波を排除するためなどに、帯域通過フィルタ(バンドパスフィルタ：ＢＰＦ)がよく使われる。
【０００４】
一般に、理想特性の帯域通過フィルタは、希望信号を歪みなく選択し、帯域外の妨害信号を十分に抑圧する特性を有するものである。このような特性の帯域通過フィルタは、一般に種々の回路素子により構成された直列共振回路や並列共振回路を複数段接続することによって所望の帯域特性を有するフィルタ回路として実現されて構成されている。フィルタ回路部が小型にできることや高周波回路としての電気特性が良好であることなどから、マイクロストリップ線路等の結合線路によりフィルタ回路部が構成されることが多い。
【０００５】
結合線路とは、複数、例えば２本の線路を１／４または１／２波長の整数倍の長さで並行するように近接配置した線路である。このような結合線路では、例えば、図８に示すように４つのポートのうちの２つを開放し、残りの２つを短路終端することによって様々な性質を持つ２ポート回路が得られ、広い応用範囲を持っている。２本の線路が近接して存在するときには、２本の線路間で電磁誘導が生じ、一方の線路のエネルギーが他方の線路に結合する。この特性はクロストークとして知られており、デジタル回路では障害と考えられる。しかしながら、こうした結合線路独特の特性を積極的に使うことによって、フィルタ、方向性結合器等の回路を構成することができる。この結合線路を１／４波長おきに直列に挿入して形成されたバンドパスフィルタを図９に示す。この場合、フィルタ回路は片側の表層のみに形成されており、電子部品を両面実装するような３次元での接続構造には適していない。
【０００６】
また、携帯端末機などの小型化、軽量化が強く要望される中で、積層型誘電体フィルタのような電子部品が用いられることも多い。この積層型誘電体フィルタは、図１０に示すように、アース電極８０１に一端が接続されて１／４波長型ストリップライン共振器を構成する共振素子８０２、８０３、８０４、８０５、ならびにアース電極８２０に一端が接続され、かつ他端部が共振素子８０２、８０３、８０４、８０５の開放端から所定の間隔離れてそれぞれ対向する電極８０６、８０７、８０８、８０９を、誘電体層８１０、８１１、８１２、８１３、８１４の間にそれぞれ形成し、更に誘電体層８１０および８１４上に電気信号の入力電極８１５および出力電極８１６を設けた構成である。
【０００７】
最近は急速な実装技術の進展と共に、電子部品をプリント配線基板上に高密度に実装でき、かつ高速信号処理回路にも対応できる多層配線基板を安価に供給することが強く要望されてきている。このような多層配線基板では微細な配線ピッチで形成された複数層の配線パターン間の高い電気的接続信頼性や優れた高周波特性を備えていることが重要であり、また電子部品との高い接続信頼性が要求される。
【特許文献１】特開平６−２６８３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
実装における高密度化が種々検討されているものの、回路基板上で実装部品が占める面積は依然として大きいのが実情である。このことが、電子機器をさらに小型化しようとする際の大きな障壁になると予想される。そのような問題を解決するために、電子部品を回路基板に内蔵し、回路基板のサイズや厚みを縮小しようとする試みが活発になってきている。
【０００９】
これまでに提案されている種々の技術において、誘電体として高温焼成を必要とするセラミックス系の材料をセラミック基板に電子部品を埋め込むものが多かった。しかしながら、携帯電話に代表されるように、小型携帯機器内の回路基板材料の主流は樹脂基板である。この樹脂基板に、優れた機能を持つＲＦ（高周波）回路を内蔵する技術が熱望されている。
【００１０】
一般に、樹脂多層配線基板における層間接続の方法としては、従来からのスルーホール内壁の銅メッキ導体によるもの、あるいはインナービアホール（以下、ＩＶＨという）に導電体を充填して接続信頼性の向上を図る方法がある。後者の方法では、部品ランド直下や任意の層間にＩＶＨを形成でき、全層にわたってＩＶＨ構造とすると、基板サイズの小型化や高密度実装が実現できる樹脂多層配線基板が得られる（上記特許文献１参照）。
【００１１】
図１１にそのような多層配線基板の製造方法を基板の断面図を用いて模式的に示す。最初に、図１１（ａ）に示すように、例えばアラミド不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させたアラミドエポキシプリプレグである基材９０２の両面にポリエステル等の離型フィルム９０１をラミネートする。
【００１２】
次に、図１１（ｂ）に示すように、基材９０２の所定の箇所にレーザー加工法により貫通孔９０３を形成する。そして、図１１（ｃ）に示すように、貫通孔９０３に導電性ペースト９０４を充填する。充填する方法としては、貫通孔９０３を有する基材９０２をスクリーン印刷機のテーブル上に設置し、導電性ペースト９０４を離形フィルム９０１の上から直接印刷する。この際、印刷面の離形フィルム９０１は印刷マスクの役割と基材９０２表面の汚染防止の役割を果たしている。その後、基材９０２の両面から離形フィルム９０１を剥離して図１１（ｃ）の状態とする。
【００１３】
次に、図１１（ｄ）に示すように、多孔質基材９０２の両面に銅箔等の金属箔９０５を貼り付ける。この状態で一体に加熱加圧することにより、基材９０２は圧縮され、その厚さは薄くなる。その際、貫通孔９０３内の導電性ペースト９０４も圧縮されるが、その時に導電性ペースト内のバインダ成分が押し出され、導電成分同士および導電成分と金属箔９０５間の結合が強固になり、導電性ペースト９０４中の導電物質が緻密化され、層間の電気的接続が得られる。その後、基材９０２の構成成分である熱硬化性樹脂および導電性ペースト９０４が硬化する。
【００１４】
そして、図１１（ｅ）に示すように、金属箔９０５を所定の配線パターンに選択エッチングして両面配線基板が完成する。
【００１５】
更に、図１１（ｆ）に示すように、得られた両面配線基板の両側に導電性ペースト９０８が印刷された基材９０６と金属箔９０７を貼り付けて、一体に加熱加圧した後、図１１（ｇ）に示すように、金属箔９０７を所定の配線パターンに選択エッチングすることによって多層配線基板が完成する。
【００１６】
このような樹脂回路基板を製造するに際して、ＲＦ回路を基板に内蔵させる場合、樹脂回路基板の製造プロセスに適合し易いＲＦ回路を内蔵し、かつ製造コストを高めない方法が望ましい。
【００１７】
例えば、単品のＲＦ回路電子部品を個別に上述のような樹脂基板に内蔵しようとすると、基板材料に電子部品を埋め込むための切り抜きスペースを設ける工程が必要となり、また、コストが高くなることが予想される。
【００１８】
更に、上述の樹脂回路基板の場合、これまでビアホールは単に層間接続のための配線の一部として見なされることが多く、ＧＨｚオーダーを超える周波数になると、ビアホール部での伝送ロス、あるいは寄生成分の影響が大きくなり、回路設計が困難になることが予想される。従って、ビアホールをＲＦ回路電子部品の接続に用いることは容易ではない。
【００１９】
そこで、本発明は上述の問題点を解決するものであり、回路基板の製造プロセスに適合し、高周波用途に適し、かつ電子機器の更なる小型化に貢献できる配線基板およびその製造方法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】
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明は、第１の要旨において、電気絶縁性基材およびその厚さ方向に並列して延在し、電気的に相互に独立する少なくとも２つの導電体を有して成る、電気信号を伝送する配線基板であって、電気信号の伝送に際して、該少なくとも２つの導電体は電磁気的に共振することを特徴とする配線基板を提供する。この配線基板では、２つの導体は、電磁気的に共振できるように構成され、それによって、電気信号、特に高周波電気信号を伝送できる。即ち、導電体の寸法（特に電気絶縁性基材方向の長さ）および導電体同士の間の距離が、そのような共振を可能にするように選択される。
【００２１】
このような構成をとることにより、本発明の配線基板を用いると３次元的な接続構造体の形成が可能となり、電子機器のさらなる小型化が実現できる。
【００２２】
特に好ましい態様では、上記少なくとも２つの導電体は、伝送する電気信号の通過帯域の中心周波数の波長の１／４結合線路または１／２結合線路を構成する高周波フィルタとして機能するように構成される。即ち、伝導体の電気絶縁性基材方向の長さは、伝送する信号の通過帯域の中心周波数の波長の１／４または１／２の整数倍（例えば１倍、２倍、３倍、４倍等）であり、それによって電磁気的な共振が確保される。
【００２３】
１つの好ましい態様では、導電体の形状は円柱状である。この場合、配線基板において接続に利用されていたビアホールを導電体として使用できる。即ち、ビアホール自体が回路素子となることができ、その結果、小型で高性能なＲＦ高周波回路を含む配線基板を提供できる。
【００２４】
本発明の配線基板の別の好ましい態様では、導電体の形状が円柱状である場合、１つの導電体の径が他の導電体の径と異なる。この場合、結合線路において結合強度を微調整することが可能となり、所望の特性を持つ配線基板を提供できる。尚、導電体が他の形状である場合、その「太さ」が「径」に相当し、太さに違いがある場合も、この好ましい態様に対応する。
【００２５】
本発明の配線基板において、導電体の長さは共振が確保される限り特に限定されるものではない。本発明の配線基板の別の好ましい態様では、１つの導電体の長さ（または高さ）は、他の導電体の高さと異なる。この場合、電気信号を伝送する際の共振周波数を調整することが可能となり、所望の周波数に対応した配線基板を提供できる。
【００２６】
この導電体の数は、複数であれば特に限定されるものではなく、目的とする電気信号の伝送が可能となるように選択される。尚、少なくとも３つの導電体が存在する場合、導電体が並列している状態で、電気絶縁性基材の厚さ方向から隣接する３つの導電体を眺めた場合、導電体のそれぞれの軸は直線状に並んでいる必要はない。即ち、３つの導体の軸を表す点を結ぶと折れ線状態になる。尚、３つの導電体が隣接するとは、ある導電体（「第１導電体」と呼ぶ）を特定した場合に、その導電体から最も短い距離に位置する第２導電体が存在し、第２番目に短い距離に第３導電体が存在する状態を意味する。このように軸が直線状に並んでいない場合には、配線の自由度が上がり、実装する電子部品を最適に配置することが可能となり電子機器のさらなる小型化が可能となる。
【００２７】
また、第１導電体と第２導電体との距離と第１導電体と第３導電体との距離は、同じである必要はなく、異なってもよい。この場合、結合線路において結合強度を微調整することが可能となり、所望の特性を持つ配線基板を提供できる。
【００２８】
本発明の配線基板の１つの態様において、導電体の端部が配線基板に位置し、その端部に配線パターンが接続している。これは、後述するように、配線基板の製造に際して、配線パターンを構成する金属箔を通じて導電体を構成する導電性材料（例えば導電性ペースト）を圧縮することに起因する特徴である。そのような圧縮によって、導電体を構成する導電性材料が緻密化されて電気的な接続信頼性が向上した導電体となっている。
【００２９】
本発明の配線基板の１つの態様において、電気絶縁性基材は、異なる比誘電率を持つ少なくとも２種の電気絶縁性基材で構成されている。この場合、同一の配線基板内において異なる回路部を有する場合、回路部の目的に応じて好ましい電気絶縁材料を使用することができ、最適な特性を持つ配線基板を提供できる。
【００３０】
尚、電気絶縁性基材が熱硬化性樹脂を含浸したアラミド繊維織布またはアラミド繊維不織布で形成されている場合、小型で軽量な配線基板を安価に提供することができる。また、電気絶縁性基材が微粒子を含有する熱硬化性樹脂を含浸したガラス繊維織布またはガラス繊維不織布で形成されている場合、剛性にすぐれ信頼性の高い配線基板を提供することができる。
【００３１】
熱硬化性樹脂としてポリフェニレンエーテル樹脂、BTレジン、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミノビスマレイミド、シアネートエステル樹脂から選択される少なくとも１種を用いると、高周波特性や物性に優れた配線基板を提供することができる。
【００３２】
また、微粒子としてＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＣおよびＡｌＮ粉末から選択される少なくとも１種の無機フィラーを用いると、曲げ強度などの機械的強度をさらに向上させ、剛性に優れた配線基板を得ることができる。
【００３３】
第２の要旨において、本発明は配線基板の製造方法を提供し、その方法は、
電気絶縁性基材を構成するプリプレグを準備する工程と、
該プリプレグの両面を離型フィルムで覆った後に少なくとも２つの貫通孔を設ける工程と、
該貫通孔に導電性ペーストを充填し、その後、離型フィルムを剥離して導電性ペースト充填プリプレグを得る工程と、
上述のようにして得られる導電性ペースト充填プリプレグを所定の複数枚積層し、各プリプレグの少なくとも１つの貫通孔に含まれる導電性ペーストが、そのプリプレグに隣接する他のプリプレグの少なくとも一方のプリプレグの貫通孔に含まれる導電性ペーストと整列するようにする工程と、
重ねた複数枚の導電性ペースト充填プリプレグの両側にその最外層としての金属箔を重ねる工程と、
金属箔および導電性ペースト充填プリプレグを加熱加圧して、プリプレグが一体となった電気絶縁基材を構成し、整列した導電性ペーストが、電気的に独立しつつ電気絶縁性基材の厚さ方向に延在する少なくとも２つの導電体を構成するようにする工程と、
金属箔を所定の配線パターンに形成する工程と
を含む。
【００３４】
この製造方法によって、上述の本発明の配線基板を製造することができる。この製造方法において、積層した複数の導電性ペースト充填プリプレグの貫通孔に含まれる導電性ペーストが整列した状態で加熱加圧されるので、これらの導電性ペーストが一体となって導電体を構成することができる。尚、本明細書において、「整列」なる用語は、配線基板のを製造するに際して、最も好ましい態様では、整列すべき対象（例えば貫通孔、その中の導電性ペースト、後述する両面配線基板の導電体等）同士の軸が実質的に一致することを意味し、最も広い概念では、整列すべき対象同士の電気的導通が可能な程度に対象同士が接触することを意味する。従って、軸が一致しない場合であっても、導電体としてきのうすれば「整列」なる条件は満たされる。
【００３５】
この製造方法において、導電性ペースト充填プリプレグを使用する場合、その厚さおよび貫通孔の位置を適宜選択することによって、電気絶縁性基材の厚さ方向に種々の長さで並列状態で延在する導電体を形成できる。従って、１つの態様では、プリプレグの厚さは、全て同じであり、別の態様では、プリプレグの厚さは、種々異なってよい。
【００３６】
第３の要旨において、本発明は配線基板の別の製造方法を提供し、その方法は、
電気絶縁性基材を構成するプリプレグを準備する工程と、
該プリプレグの両面を離型フィルムで覆った後に少なくとも２つの貫通孔を設ける工程と、
該貫通孔に導電性ペーストを充填する工程と、
該離型フィルムを剥離した後に該プリプレグの両側に金属箔を重ねる工程と、
該金属箔を重ねた該プリプレグを加熱加圧することにより、該プリプレグと該金属箔を接着し、電気絶縁性基材に含まれた、導電性ペーストから形成される導電体によって該金属箔間を電気的に接続する工程と、
該金属箔を所定の配線パターンに形成すると共に、電気的に独立した少なくとも２つの導電体を有する両面配線基板を作製する工程と、
該両面配線基板の両側のそれぞれに、導電性ペーストを含む少なくとも１つの貫通孔を有する、電気絶縁性基材を構成する少なくとも１つのプリプレグおよび最外層としての金属箔を積層して、該電気的に独立した導電体が、積層するプリプレグの貫通孔と電気絶縁性基材の厚さ方向で整列するようにし、
積層した該両面配線基板ならびに該少なくとも１つのプリプレグおよび該金属箔を加熱加圧し、該電気絶縁性基材の表面に該両面配線基板の配線パターンを埋設する工程とする工程と、
該金属箔を所定の配線パターンに形成する工程と
を含む。
【００３７】
この製造方法によって、上述の本発明の配線基板を製造することができる。この製造方法において、積層した少なくとも１つのプリプレグの貫通孔（導電性ペーストを含む）と両面配線基板の導電体が整列した状態で加熱加圧されるので、一体となった新たな導電体が絶縁性基材の厚さ方向に並列して延在した状態で形成される。両面配線基板およびプリプレグの厚さおよびこれらの貫通孔の位置を適宜選択することによって、電気絶縁性基材の厚さ方向に種々の長さで並列状態で延在する導電体を形成できる。従って、１つの態様では、プリプレグの厚さは、全て同じであり、別の態様では、プリプレグの厚さは、種々異なってよい。
【００３８】
プリプレグの厚さが全て同じであると、結合線路をつなぎ合わせたバンドパスフィルタにおいて、所望の通過周波数をもつ配線基板を狭帯域で精度良く作製することができる。また、プリプレグの厚さが少なくとも１つは異なると、結合線路をつなぎ合わせたバンドパスフィルタにおいて、それぞれの結合線路の長さを若干変化させることによって、所望の通過周波数帯域幅を微調整することができる。
【００３９】
１つの好ましい態様では、両面配線基板を得るために配線パターンを形成する際に、導電体の端部に重なる金属箔部分が残るようにしておく。その場合、両面配線基板にプリプレグを重ねて圧縮すると、導電体の端部に位置する金属箔部分がプリプレグの貫通孔内の導電性ペーストを圧縮するので、圧縮力を導電性ペーストに効率的に伝達できる。容易に理解できるように、金属箔部分の大きさは、両面配線基板の導電体の端部の面積より大きいのが好ましく、その場合、整列の程度が悪くて位置ずれがあっても、形成される新たな導電体の導通性が確保される。尚、金属箔部分の大きさが小さい場合であっても、導電体に十分な圧縮がかかることによって接続信頼性を確保しつつ、高周波回路としても十分な特性を得ることができる。
【００４０】
別の態様では、両面配線基板の側方にプリプレグを複数枚積層する場合、隣接するプリプレグの間に、上述のような金属箔部分を導電体の端部に有する両面配線基板を挿入してもよい。この場合、先と同様に、両面配線基板の導電体は金属箔部分を介してプリプレグの貫通孔に含まれる導電性ペーストと接触するので、効率的な圧縮が可能となる。
【００４１】
第４の要旨において、本発明は配線基板の更に別の製造方法を提供し、その方法は、
電気絶縁性基材を構成するプリプレグを準備する工程と、
該プリプレグを複数枚重ね、更に、最外層としての金属箔を更に重ねて積層体を得る工程と、
該積層体を加熱加圧して、金属箔を両側に有する一体となった電気絶縁性基材を得る工程と、
電気絶縁性基材の上側面および下側面からドリル加工して、所定の位置にて各表面から電気絶縁性基材の厚さ方向に延在する所定の深さの孔をそれぞれ少なくとも１つ形成すること、
形成した孔を規定する面をメッキ処理して、金属層から成り、電気絶縁性基材の厚さ方向に並列状態で延在する導電体を少なくとも２つ形成すること、
電気絶縁性基材の上側面および下側面の金属箔を所定の配線パターンに形成すること、
必要に応じて、孔に導電性ペーストを充填すること
を含む。
【００４２】
この製造方法によって、上述の本発明の配線基板を製造することができる。この方法では、複数のプリプレグおよびその両側の金属箔を積層して一体にして、電気絶縁性基材を得、それに孔を開けた後、孔をメッキ処理して導電体とする。形成する導電体の位置、長さおよび径を適宜選択することによって、電磁気的に共振する配線基板を得ることができる。
【００４３】
第５の要旨において、本発明は配線基板の更に別の製造方法を提供し、その方法は、
電気絶縁性基材を構成するプリプレグを準備する工程と、
該プリプレグの両側に金属箔を重ねる工程と、
該金属箔を重ねた該プリプレグを加熱加圧することにより、金属箔を両側に有する電気絶縁性基材を得る工程と、
該金属箔を所定の配線パターンに形成して両面配線基板を作製する工程と、
該両面プリント配線基板の各側に、少なくとも１つのプリプレグと最外層を構成する金属箔を積層して加熱加圧し、該プリプレグから形成される電気絶縁性基材の表面に該両面配線基板の配線パターンを埋設する工程と、
該金属箔を所定の配線パターンに形成して多層配線基板を得る工程と、
該多層配線基板の所定の位置にてドリル加工をして所定の位置にて電気絶縁性基材の厚さ方向に並列状態で延在する所定の深さの孔を少なくとも１つ形成する工程と、
形成した孔をめっき処理する工程と
を含む。この製造方法によって、上述の本発明の配線基板を製造することができる。
【発明の効果】
【００４４】
以上の説明から明らかなように、本発明は電気絶縁性基材の中に、導電体が少なくとも２個、前記電気絶縁性基材の表裏方向に形成されて存在し、電気信号を伝送する際に、前記導電体がそれぞれ電磁気的な共振を行うことを特徴とする。このような構成をとることにより、３次元的な接続構造が可能となり、電子機器のさらなる小型化が実現できる。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明することによって、本発明をより具体的に説明する。
【００４６】
（実施の形態１）      
図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第１の実施の形態における配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【００４７】
まず、図１（ａ）に示すように、例えばアラミド不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させたアラミドエポキシプリプレグである、電気絶縁性基材を構成するプリプレグ基材１０２の両面に例えばポリエステル等の離形フィルム１０１をラミネートする。次に、図１（ｂ）に示すように、プリプレグ基材１０２の所定の箇所にレーザー加工法により貫通孔１０３を形成する。
【００４８】
そして、図１（ｃ）に示すように、貫通孔１０３に導電性ペースト１０４を充填する。充填する方法としては、貫通孔１０３を有する多孔質基材１０２をスクリーン印刷機のテーブル上に設置し、導電性ペースト１０４を離形フィルム１０１の上から印刷する。この際、印刷面の離形フィルム１０１は印刷マスクの役割とプリプレグ基材１０２表面の汚染防止の役割を果たしている。
【００４９】
その後、図１（ｄ）に示すように、プリプレグ基材１０２の両面から離形フィルム１０１を剥離することによって、導電性ペースト１０４が充填されたプリプレグ基材１０５を形成する。
【００５０】
次に、図１（ｅ）に示すように、上述のようにして得られる複数枚のプリプレグ基材１０５を重ね合わせ、プリプレグ基材の導電性ペースト１０４が、プリプレグ基材の厚さ方向で延在するようにする。この際、相互に隣接するプリプレグ基材の一方の導電性ペースト１０４の内、少なくとも１つが、他方の多孔質基材の少なくとも１つの導電性ペーストと整列し、整列した導電性ペーストが一体となって隣接する２つのプリプレグ基材を貫通するようにする。
【００５１】
例えば図１（ｅ）において、隣接するプリプレグ基材１０５−２と１０５−３とでは、それぞれの２つの貫通孔に含まれる導電性ペーストが整列し、また、隣接するプリプレグ基材１０５−３と１０５−４とでは、それぞれの１つの貫通孔に含まれる導電性ペーストが整列している。
【００５２】
このように、プリプレグ基材を積層して、最外層としての金属箔１０６（例えば銅箔）を更に積層し、この状態で一体に加熱加圧する。これによって、図１（ｆ）に示すように、プリプレグ基材１０５は圧縮され、その厚さは薄くなる。その際、貫通孔１０３内の導電性ペースト１０４も圧縮されるが、その時に導電性ペースト内のバインダ成分がプリプレグ基材に押し出され、導電性ペーストに含まれる導電成分同士および導電成分と金属箔１０５との間の結合が強固になり、導電性ペースト１０４中の導電成分が緻密化される。また、各プリプレグ基材の貫通孔に含まれる導電性ペースト同士も十分に接着して一体となり、十分な電気的導通を有する導電体１１０が形成される。その後、プリプレグ基材１０２の構成成分である熱硬化性樹脂が硬化して電気絶縁性基材となり、導電性ペースト１０４も硬化する。そして、金属箔１０６を所定の配線パターンに選択エッチングすることによって、結合線路によるフィルタ回路を内蔵した配線基板が完成する。
【００５３】
容易に理解できるように、整列した導電性ペーストは実質的に一体に結合して実質的に円柱状となって電気絶縁性基材の厚さ方向に延在し、本発明のプリント回路基板の導電体として機能できる。即ち、このように形成される導電体は電磁気的に共振することができる。そのためには、配線基板が伝送する電気信号の通過帯域に応じて、その中心周波数の波長の１／２または１／４の長さの整数倍に相当する高さを有する導電体、通常円柱状の導電体となるように、配線基板を製造するプリプレグ基材の厚さ、数および、設ける貫通孔の位置および数、加圧の程度を調節する。
【００５４】
このように、電気絶縁性基材の中でその厚さ方向に延在する複数の円柱状の導電体を並列させて結合線路として機能する共振回路を構成することにより、３次元的な接続構造が可能となり、電子機器の更なる小型化が可能となる。
【００５５】
（実施の形態２）
図２（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第２の実施の形態における配線基板の製造方法を示す模式的工程断面図である。
【００５６】
まず、図２(a)に示すように、第１の実施の形態の図１（ｄ）と同様にして作製された導電体の充填されたプリプレグ基材２０１を準備する。
【００５７】
次に、図２（ｂ）に示すように、プリプレグ基材２０１の両面に銅箔などの金属箔２０２を積層する。この状態で加熱加圧して一体とすることにより、プリプレグ基材２０１は圧縮され、その厚さは薄くなる。その際、導電性ペースト２０３も圧縮されるが、その時に導電性ペースト内のバインダ成分が押し出され、導電成分同士および導電成分と金属箔２０２間の結合が強固になり、導電性ペースト２０３中の導電成分が緻密化され、層間の電気的接続が得られる。その後、プリプレグ基材２０１の構成成分である熱硬化性樹脂および導電性ペースト２０３が硬化する。
【００５８】
そして、図２（ｃ）に示すように、導電性ペーストから形成された導電体２０３の端面の面積よりも小さい円形のパターンとなるように金属箔２０２を選択エッチングして、金属箔部分２０４が導電体の端面に位置するコア基板２０５を得る。同様にして、円形パターンの金属箔部分２０４が一部の導電体の端部上に存在しないコア基板２０５’を得る。これらのコア基板は、両面配線基板である。
【００５９】
次に、図２（ｄ）に示すように、コア基板２０５および２０５’の両側に、それと厚みの異なるプリプレグ基材２０６が位置するようにこれらを交互に重ね合わせ、更にその両側に最外層としての金属箔２０７を重ね合わせて積層体とし、これを加熱加圧して一体にする。尚、このプリプレグ基材２０６は、図２（ａ）と同様に、貫通孔に導電性ペーストが充填されており、積層にあたっては、所定の箇所および所定の数でコア基板２０５および２０５’の導電体２０３とプリプレグ基材の導電性ペースト２０３’が整列するようにすると共に、これらの整列した導電性ペーストと導電体との間に円形パターンの金属箔部分２０４が存在するように設計する。
【００６０】
上述のように加熱加圧することによって、図２（ｅ）に示すように、プリプレグ基材２０６は圧縮され、さらに円形のパターンの金属箔部分２０４は導電性ペースト２０３内に埋め込まれ、これらが一体の導電体２０８を構成する。その際、導電性ペースト２０３も圧縮されるが、その時に導電性ペースト内のバインダ成分が押し出され、導電成分同士および導電成分と金属箔部分２０４と間の結合が強固になり、導電性ペースト２０８中の導電成分が緻密化された。その後、プリプレグ基材２０６の構成成分である熱硬化性樹脂および導電性ペースト２０３が硬化する。そして、金属箔２０７を所定のパターンに選択エッチングすることによって、結合線路をつなぎ合わせたフィルタ回路を内蔵する配線基板が完成する。この配線基板は、多層配線基板である。尚、コア基板として両面配線基板を使用したが、より多い配線層を有する基板を使用してもよい。
【００６１】
このように結合線路として機能する導電体に十分な圧縮がかかることによって接続信頼性を確保しつつ、高周波回路としても十分な特性を得ることができる。尚、金属箔部分２０４は、導電性ペーストの圧縮を助長すると共に、コア基板の導電体と導電性ペーストとの間の電気的接続を確保する。尚、金属箔部分の大きさが、導電体の端面および／またはプリプレグ基材の貫通孔の断面より大きい場合、導電体２０３の軸と導電性ペースト２０３’の軸が一致せずに整列状態が悪い場合であっても、これらの間の電気導通を金属箔部分を介して確保できる利点がある。
【００６２】
上述のようにして得られる配線基板に用いるプリプレグ基材の厚みは、例えば、プリプレグ基材２０５および２０５’が１００μｍ、プリプレグ基材２０６が１２０μｍである。これにより、結合線路２０９および２１２の長さは３４０μｍであり、結合線路２１０および２１１の長さは、その２倍より若干短い６６０μｍとなり、重ねる基材の厚さを若干変化させることによって、所望の通過周波数帯域幅を微調整することができる。
【００６３】
（実施の形態３）
図３(a)〜(d)は、本発明の第３の実施の形態における多層配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【００６４】
まず図３（ａ）に示すように、第２の実施の形態の図２（ｃ）と同様にして作製された配線パターン３０２および導電体３０３を含むコア基板３０１を準備する。但し、ここでは金属箔部分である円形のパターン３０２は導電性ペースト３０３の端部の面積よりも大きく形成されている。
【００６５】
次に、図３（ｂ）に示すように、コア基板３０１の両側に第２の実施の形態の図２（ａ）に対応するプリプレグ基材３０４を重ね、更にその外側に、金属箔を重ね合わせ、加熱加圧した後、金属箔を所定の配線パターン３０２’に選択エッチングすることによって、４層配線基板３１０を得る。この時、プリプレグ基材３０４から形成される電気絶縁性基材はコア基板３０１とは異なる材料である。プリプレグ基材３０４は、その貫通孔に導電性ペースト３０３’を有し、加熱加圧に際しては、図示するように、コア基板の導電体３０３と導電性ペースト３０３’とを所定のように整列させる。
【００６６】
次に、図３（ｃ）に示すように、４層配線基板３１０の両側に導電性ペーストを貫通孔に含むプリプレグ基材３０５を重ね、そして、更に外側に金属箔を重ね、図３（ｂ）と同様の工程を経て、金属箔を所定の配線パターン３０２”に形成して６層配線基板３１２を得る。尚、プリプレグ基材３０５は、その貫通孔に導電性ペースト３０３”を有し、図示するように、コア基板の導電体３０３と導電性ペースト３０３’および３０３”とを所定のように整列させる。
【００６７】
更に、図３（ｄ）に示すように、６層配線基板３１２の両側に導電体を有する電気絶縁性基材３０６およびプリプレグ基材３０７および金属箔３１３を重ね合わせ、図３（ｂ）および図３（ｃ）と同様の工程を経て、最終的に１０層配線基板３１４を得る。
【００６８】
本実施の形態の１０層配線基板は、例えばガラスクロスにポリフェニレンエーテル樹脂を含浸した基材とアラミド不職布にエポキシ樹脂を含浸した基材とを交互に重ねて構成されており、その結果、剛性、吸湿性、あるいは高周波特性に優れた配線基板を提供することができる。
【００６９】
図示した態様では、導電体の端部に位置する配線パターンとしての金属箔部分が円形であり、円柱状の導電体の端面よりも大きいので、異種材料の基材を重ね合わせて加熱加圧する際に、熱膨張係数の差によって導電体および導電性ペーストが位置ずれを起こして整列状態が悪影響を受ける場合であっても十分な接続を確保することができる。
【００７０】
（実施の形態４）
図４(a)〜(e)は、本発明の第４の実施の形態における配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【００７１】
まず、図４（ａ）に示すように、アラミド不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させたアラミドエポキシプリプレグであるプリプレグ基材４０１を複数枚重ね合わせ、それらの両側に銅箔等の金属箔４０２を積層する。この状態でこれらを加熱加圧することにより、プリプレグ基材４０１は圧縮され、銅張り積層基板４０３が形成される。
【００７２】
そして、図４（ｂ）に示すように、ドリル加工によって、銅張り積層基板４０３の片面側から加工穴４０４および４０５を形成し、反対面側から加工穴４０６および４０７を形成する。尚、それぞれの加工穴が相互に並列するように設計する。この時の加工穴の長さ（または深さ）は、伝送する信号の通過帯域の中心周波数を考慮して加工穴４０４、４０７が銅張り積層基板の厚みの例えば３分の１、加工穴４０５、４０６が銅張り積層基板の厚みの例えば３分の２になるようにする。
【００７３】
次に、図４（ｃ）に示すように、加工穴の内壁に銅めっき４０８を施す。そして、図４（ｄ）に示すように、金属箔４０２を所定のパターンに選択エッチングすることによって、結合線路によるフィルタ回路を内蔵した配線基板が完成する。また、図４（ｅ）に示すように、銅めっき処理をした加工穴に導電性ペースト４０９を充填してもよい。
【００７４】
このようなプリプレグの積層およびドリリングを使用することによって、所望のＲＦ高周波回路を内蔵した配線基板をより少ない工程で安価に得ることができる。
【００７５】
上述の種々の製造方法を用いて配線基板を製造するに際して、例えば図５に示すように、結合線路として機能する導電体、好ましくは円柱状の導電体５０１の軸線５１５上に間隔をおいてさらに導電体、好ましくは円柱状の導電体５０２を形成し、即ち、同軸状に離間した導電体を形成し、この導電体５０２がグランドパターン５０３と接続する構造にすることによって、安定した信号伝送が可能になる。尚、点線にて囲んだ部分５１０が共振回路を構成する。
【００７６】
別の態様では、図６にて配線基板の模式的平面図で示すように、結合線路として機能する共振回路６０１の周辺に、グランドパターン６０２と接続した円柱状の導電体６０３を並列することによっても、安定した信号伝送が可能となる。図示した態様では、グランドパターン６０２の下方に位置する導電体６０３を破線にて示している。尚、図６に示す態様において、一点鎖線６１０にて示す線に沿った断面が図５に示す構造に対応し、容易に理解できるように、図５の参照番号も追加している。
【００７７】
更に、図７に示すように、結合線路として機能する円柱状の導電体７０１の軸が直線状に並んでいる必要はなく、軸の中心を結ぶと点線で示すように折れ線状態となり、破線で囲んだ部分７１０が共振回路を構成している。また、図６の場合と同様に、その周辺にグランドパターン７０２と接続した円柱状の導電体７０３を並列する構成によって、配線の自由度が上がり、実装する電子部品を最適に配置することが可能となり電子機器のさらなる小型化が可能となる。
【００７８】
本実施の形態の多層配線基板は、全層をガラスクロスにポリフェニレンエーテル樹脂を含浸した基材で構成することによって、剛性、吸湿性、あるいは高周波特性にも優れたプリント配線基板を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明のプリント配線基板は、３次元的な接続構造によって小型化された電子機器において、特にフィルタを含むＲＦ高周波回路等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図４ａ】本発明の第４の実施の形態におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図４ｂ】本発明の第４の実施の形態におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図４ｃ】本発明の第４の実施の形態におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図４ｄ】本発明の第４の実施の形態におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図４ｅ】本発明の第４の実施の形態におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態においてグランドパターンを更に配置した配線基板の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態においてグランドパターンを更に配置した配線基板の平面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるフィルタ回路を有する配線基板の平面図である。
【図８】結合線路を用いた２ポート回路の平面図である。
【図９】結合線路を用いたバンドパスフィルタの平面図である。
【図１０】積層型誘電体フィルタの断面図である。
【図１１】従来の多層配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０１，２０１，  離形フィルム
１０２，３０４，３０５，３０７，４０１  プリプレグ基材
１０３  貫通孔
１０４，４０９  導電性ペースト
１０５  導電性ペーストが充填されたプリプレグ基材
１０６，２０２，２０７，３１３，４０２  金属箔
１１０，２０８，３０３，５０１，５０２，６０３，７０１，７０３  導電体
２０３，３０３，３０３’，３０３”  導電性ペーストまたは導電体
２０４，３０２  金属箔部分
２０５，２０５’，３０１  コア基板、
２０９，２１０，２１１、２１２  結合線路
３０２’，３０２”  配線パターン
３０６  電気絶縁性基材
４０３  銅張り積層基板
４０４，４０５４，４０６，４０７  加工孔
４０８  銅メッキ部
５０３，６０２，７０２  グランドパターン
５１０，６０１，７１０  共振回路
５１５  導電体の軸
【図１】
2006014009.tif 000003
【図２】
2006014009.tif 000004
【図３】
2006014009.tif 000005
【図４ａ】
2006014009.tif 000006
【図４ｂ】
2006014009.tif 000007
【図４ｃ】
2006014009.tif 000008
【図４ｄ】
2006014009.tif 000009
【図４ｅ】
2006014009.tif 000010
【図５】
2006014009.tif 000011
【図６】
2006014009.tif 000012
【図７】
2006014009.tif 000013
【図８】
2006014009.tif 000014
【図９】
2006014009.tif 000015
【図１０】
2006014009.tif 000016
【図１１】
2006014009.tif 000017