(57)【要約】【課題】基板に構成された電子回路と外部部品とを接続する際に、コストを低減しながら、外部部品の位置及び角度を調整することができる電子回路と外部部品との接続方法を提供する。【解決手段】多層基板１１は、結晶転移型熱可塑性樹脂を基材とする複数のフィルム基板１７を積層した状態で熱溶着により一体形成されていると共に、一体形成された複数層のうち所定の複数層が長細く外方に延長されて同軸ケーブルと同等なインピーダンスを有するフレキシブルなマイクロストリップライン２２として形成されている。そして、多層基板１１に構成された無線回路部２７とアンテナ２８とがマイクロストリップライン２２を介して電気的に接続されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に構成された電子回路と外部部品とを接続する接続方法において、
前記基板は、結晶転移型熱可塑性樹脂を基材とする複数のフィルム基板を積層した状態で熱溶着により一体形成された多層基板であると共に、一体形成された複数層のうち所定の複数層が長細く外方に延長されたフレキシブルな延長部として形成され、
前記電子回路と前記外部部品とは前記延長部を介して電気的に接続されていることを特徴とする電子回路と外部部品との接続方法。
【請求項２】
前記電子回路は無線回路であり、
前記外部部品はアンテナであり、
前記延長部は、同軸ケーブルと同等なインピーダンスを有するマイクロストリップラインとして構成されていることを特徴とする請求項１記載の電子回路と外部部品との接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に構成された電子回路と外部部品とを接続する接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９及び図１０は、従来の無線機とアンテナとの接続を概略的に示す平面図及び側面図である。これらの図９及び図１０において、アンテナ１の設置角度、場所などを調整したい場合は、両端にコネクタ２を有した同軸ケーブルで、無線機の高周波処理回路が登載された無線機基板４とアンテナ１とを接続するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、同軸ケーブル３は独立した部品であると共に、同軸ケーブル３の先端に高価なコネクタ２を接続しなければならないことから、部品のコストが高いと共に、その製造コストも高く、コスト低減が望まれている。
【０００４】
これらの同軸ケーブル３及びコネクタ２などの部品を無くすには、図１１及び図１２に示すように無線機基板４にアンテナ１を直接搭載することも考えられるが、それでは、アンテナ１の設置角度或は場所などは無線機基板４内に限定され、例えば設置角度を変えるためには、無線機基板４全体の角度を変えるなどの制約が多い。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板に構成された電子回路と外部部品とを接続する際に、コストを低減しながら、外部部品の位置及び角度を調整することができる電子回路と外部部品との接続方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、結晶転移型熱可塑性樹脂は、図３に示すように低温度では非晶質性を示し、温度上昇に伴って溶解し、さらに温度が上昇して所定の結晶化温度以上となると結晶化して固化するもので、結晶化した状態では温度低下にかかわらず弾性率が変化しないという特性を有する特殊な樹脂である。このような特性を示す結晶転移型熱可塑性樹脂を基材とするフィルム基板を積層してなる多層基板の所定の複数層を長細く外方に延長することによりフレキシブルな延長部を簡単に形成することができ、その先端に外部部品を接続することにより電子回路と外部部品とを延長部を介して接続することができる。この場合、延長部はフレキシブルであることから、外部部品の位置及び角度を調整することができる。
【０００７】
請求項２の発明によれば、伝送線路の幅を調整したり、フィルム基板の層厚さを調整したりすることにより、延長部をマイクロストリップラインとして構成することができると共に、マイクロストリップラインのインピーダンスを同軸ケーブルと同等に設定することができる。この場合、熱可塑性樹脂は誘電率が小さいことから、優れた高周波特性を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をＥＴＣ車載機に適用した一実施の形態を図１ないし図８に基づいて説明する。
図１は、ＥＴＣ車載機の無線回路用多層基板とアンテナとの接続を概略的に示す側面図であり、図２はその平面図である。これらの図１及び図２において、ＥＴＣ車載機の無線回路用多層基板１１から構成されており、以下、多層基板１１について説明する。
【０００９】
本実施の形態で使用している多層基板１１は、出願人が先に開発したもので、従来の多層基板よりも高品質、低コストでリサイクルでき、一括プレス加工で高多層化が可能な結晶性転移型熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムを基材とするフィルム基板を用いたものである。この結晶性転移型熱可塑性樹脂は、図３に示すように低温度では非晶質性を示し、温度上昇に伴って溶解し、さらに温度が上昇して所定の結晶化温度以上となると結晶化して固化するもので、結晶化した状態では温度低下にかかわらず弾性率が変化しないという特性を有する特殊な樹脂である。
【００１０】
図４は、多層基板１１の製造方法を示している。
（１）第１工程……絶縁基板である樹脂フィルム１２の片面に張り付けられた導体箔（厚さ１８ミクロンの銅箔で、以下、導体パターンと称する。アルミ箔等でも可能）１３をエッチングにてパターニングする。樹脂フィルム１２はポリエーテルエーテルケトン樹脂３５〜６５重量％とポリエーテルイミド３５〜６５重量％からなる厚さ２５〜７５ミクロンの樹脂フィルムを用いる。
【００１１】
（２）第２工程……導体パターニングが完了すると、導体が形成されていない面に保護フィルム１４を貼付する。保護フィルム１４貼付後、樹脂フィルム側から炭酸ガスレーザを照射して導体パターン１３を底面とする有低ビアホール１５を形成する。ビアホール１５の形成は炭酸ガスレーザの出力と照射時間を調整することで導体パターン１３に孔が開かないようにしている。ビアホール１５の形成には炭酸ガスレーザ以外にエキシマレーザ等が使用可能である。また、ドリル加工等の機械的加工も可能であるが、微細な穴を開けるにはレーザが望ましい。
【００１２】
（３）第３工程……ビアホール１５の形成が完了すると、ビアホール１５内に層間接続材である導電ペースト１６を充填する。導電ペースト１６は銅、銀、スズ等の金属粒子にバインダ樹脂や有機溶剤を加え、混練してペースト化したものである。導電ペースト１６はメタルマスクを用いたスクリーン印刷機により片面導体フィルムの導体パターン１３側を下にしてビアホール１５内に印刷充填する。
【００１３】
（４）第４工程……導電ペースト１６充填後、保護フィルム１４を剥離する。
以上のようにして、フィルム基板１７を製作することができる。
（５）第５工程……上述のようにして製作したフィルム基板１７を、片面導体フィルムの導体パターン１３を下にして複数枚積層する。また、最下層には導体パターン１３を覆うようにカバーレイヤー１８を積層する。ここで、カバーレイヤー１８層の弾性率は１から１０００Ｍｐａが望ましい。それ以上では、フィルム間の熱溶着が難しくなる。
（６）第６工程……真空加圧プレス機により、２００〜３５０℃で０．１から１０Ｍｐａの圧力で加圧する。
【００１４】
尚、樹脂フィルム１２間に部品を埋め込む場合は、上記第５工程の積層時に、図５に示すように部品１９を導体パターン１３のコンタクト上へ配置し、その後、加熱した状態で一括プレスにより多層化する。
以上のようにして、多層基板１１を形成することができる。
【００１５】
ここで、本実施の形態では、上記第６工程の一括プレスで多層化する際は、図６に示すような金型２０で加圧しており、上型の表面に離型材２１を設けるようにしている。この離型材２１は、変形しやすく且つ熱可塑性樹脂とは接着しない材質（例えばシリコーン材、テフロン材）を用いる。また、加圧途中で樹脂が流れ出ないように図中に○印で示すように、ある程度加圧すると、離型材２１同士が空間を塞ぐようになる型構造を採用している。
【００１６】
また、図３に示すように、上記第６工程におけるプレス温度は２００℃前後に設定している。この温度では、フィルム基板１７は非晶質状態で溶解し、各層の熱可塑性樹脂が熱融着により一体化するもので、各層の熱可塑性樹脂は溶解時に優れた接着強度を発揮し、多層基板でも層間の剥離がない優れた特性を有する。
【００１７】
さて、本実施の形態では、多層基板１１を構成する複数のフィルム基板１７のうち所定の３枚のフィルム基板１７は図１及び図２に示すように細長く延長されて延長部２２を形成している。詳細には、図６に示すように、延長部２２を構成している最下層となる１枚目のフィルム基板１７−１の表面にはグランドパターン２３が形成され、中間層となる２枚目のフィルム基板１７−２の表面には伝送線路２４が形成され、最上層となるフィルム基板１７−３の表面にはパターンは形成されていない。そして、プレスにより一体化した状態では、図７に示すようにグランドパターン２３及び伝送線路２４は熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム１２内に埋設された形態となるもので、このような構成によりフレキシブルなマイクロストリップライン（以下、延長部２２をマイクロストリップライン２２と称する）が形成されている。
【００１８】
このフレキシブルなマイクロストリップライン２２は、伝送線路２４の幅と、伝送線路２４とグランドパターン２３との間の層厚さにより、特性インピーダンスが同軸ケーブルと同等な例えば５０Ω或は７５Ω等に設定されている。
尚、マイクロストリップライン２２としては、図８に示すように、グランドパターン２３，２３間に伝送線路２４が位置するようにフィルム基板１７を４枚積層するようにしてもよい。
【００１９】
上述のマイクロストリップライン２２を構成するフィルム基板１７は熱により結晶化して弾性率が高くなるものの、フィルム基板１７は極めて薄いと共に積層数が少ないので、マイクロストリップライン２２は十分なフレキシブル性を発揮することができる。
【００２０】
図１において、上述ようにして製作した多層基板１１の表面にチップ部品２５を実装すると共に、裏面に金属放熱板２６を実装することにより電子回路としての無線回路部２７を構成することができる。この場合、導電ペースト１６が溶融するハンダリフロー温度では結晶化しているので、所要の耐熱性を示すようになる。
【００２１】
以上のようにして形成された多層基板１１のマイクロストリップライン２２の先端を外部部品としてのアンテナ２８に接続することにより、多層基板１１に構成された無線回路部２７とアンテナ２８とをマイクロストリップライン２２を介して電気的に接続することができる。
【００２２】
このような実施の形態によれば、多層基板１１を、結晶転移型熱可塑性樹脂を基材とするフィルム基板１７を積層して加熱した状態でプレスにより一体形成すると共に、複数層を長細く外方に延長したマイクロストリップライン２２を形成し、多層基板１１に構成された無線回路部２７とアンテナ２８とをマイクロストリップライン２２を介して電気的に接続するようにしたので、同軸ケーブルで接続する構成に比較して、部品のコスト及び製造コストを大幅に低減することができる。
【００２３】
また、多層基板１１は、熱可塑性樹脂基板の上に配線のパターニングを形成して配線されたフィルム基板１７を所定枚数用意し、積層・一括プレスすることにより高多層化できるので、例えば携帯電話基地局などの超高多層高密度基板に適している。
さらに、特殊な材料を用いた一括プレスにより多層化できるため、製造工程が簡単で工程数が少なく、めっきレスや直列層間接続による設計自由度の向上等により、低コスト、短納期で製造できる。
【００２４】
本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
無線回路部２７とアンテナ２８との接続に限定されることなく、多層基板１１に構成された電子回路と外部部品との接続方法に適用するようにしてもよい。
多層基板１１のフィルム基板１７の樹脂フィルムとして、ポリエーテルイミド樹脂にフィラを充填したフィルムでもよいし、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、若しくはポリエーテルイミド（ＰＥＩ）を単独で使用するようにしてもよい。
樹脂フィルムやカバーフィルムとしてポリエチレンフタレート（ＰＥＮ）を使用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における一部を破断して示す全体の側面図
【図２】全体の平面図
【図３】フィルム基板の加圧温度条件を示す特性図
【図４】多層基板の製造方法を示す図
【図５】異なる製造方法を示す図４相当図
【図６】金型にセットされた状態を示す多層基板の縦断面図
【図７】マイクロストリップラインの縦断面図
【図８】変形例を示す図７相当図
【図９】従来例を示す全体の平面図
【図１０】全体の側面図
【図１１】異なる従来例を示す図９相当図
【図１２】図１０相当図
【符号の説明】
１１は多層基板、１７はフィルム基板、２０は金型、２２はマイクロストリップライン（延長部）、２３はグランドパターン、２４は伝送線路、２７は無線回路部（電子回路）、２８はアンテナ（外部部品）である。
【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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