(57)【要約】【課題】基板における導体線路の断面形状を改善して高周波電流に対する損失を低減する。【解決手段】絶縁板１０の主面に下地導体層１１を形成し、下地導体層１１にレジスト層１２を設けて、導体線路を形成する部分の下地導体層１１が露出したレジストマスクパターンを形成する。その後、下地導体層１１の露出部分に電解めっきにより導体めっき層１４を形成し、該導体めっき層１４を前記レジストマスクパターンよりも高くかつ上部が丸みを帯びた角の無い断面形状として導体線路２を形成する。その後、レジスト層１２を除去するとともに、前記導体線路間の不要な下地導体層を除去する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁板の主面上に形成された１個以上の導体線路を有する基板において、前記導体線路の断面形状が電界集中を起こさせない形状であることを特徴とする導体線路を有する基板。
【請求項２】
前記導体線路の断面形状が、前記絶縁板の主面に接する部分、又は当該主面と同じ高さの部分を除き、角が無いことを特徴とする請求項１記載の導体線路を有する基板。
【請求項３】
前記導体線路の断面形状が、円弧状部分を有することを特徴とする請求項１記載の導体線路を有する基板。
【請求項４】
請求項１，２又は３の導体線路を有する基板を備えたことを特徴とする電子部品。
【請求項５】
絶縁板の主面に下地導体層を形成する下地導体層形成工程と、
前記下地導体層にレジスト層を設けて、導体線路を形成する部分の前記下地導体層が露出したレジストマスクパターンを形成するレジストマスク形成工程と、
前記下地導体層の露出部分に電解めっきにより導体めっき層を形成し、該導体めっき層を前記レジストマスクパターンよりも高くかつ上部が丸みを帯びた角の無い断面形状として導体線路を形成する導体線路形成工程と、
前記レジスト層を除去するレジスト除去工程と、
前記導体線路間の不要な下地導体層を除去する下地導体層除去工程とを備えることを特徴とする導体線路を有する基板の製造方法。
【請求項６】
前記下地導体層除去工程の後、前記導体線路を接着層に転写する請求項５記載の導体線路を有する基板の製造方法。
【請求項７】
導電性転写用基板にレジスト層を設けて、導体線路を形成する部分の前記導電性転写用基板が露出したレジストマスクパターンを形成するレジストマスク形成工程と、
前記導電性転写用基板の露出部分に電解めっきにより導体めっき層を形成し、該導体めっき層を前記レジストマスクパターンよりも高くかつ上部が丸みを帯びた角の無い断面形状として導体線路を形成する導体線路形成工程と、
前記レジスト層を除去するレジスト除去工程と、
前記導体線路を接着層に転写する転写工程とを備えることを特徴とする導体線路を有する基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波信号を伝送するのに適した導体線路を有する基板及びその製造方法、並びに当該基板を用いたコイル等の電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、配線基板等の導体線路において、高周波信号が供与されている状態では、その導体線路の表面近傍にしか電流が流れず（表皮効果）、また高周波になればなる程導体線路の角に電流が集中する現象が発生し、高周波信号が大きく減衰する問題がある。例えば、図５のように基板に形成される導体線路として一般的な断面方形のものの場合、外周表面から所定深さまでの領域Ｐの範囲で電流密度が大きくなり、しかも４箇所の角に電流が集中する。
【０００３】
このような、表皮効果への対策として下記特許文献１では、高周波ディジタル信号を伝送するために第１及び第２の信号配線を互いに対向して平行配置し、かつ信号配線の対向面の凹凸の程度は、信号配線ペア上に高周波信号が供給された状態で発生する表皮効果による表皮厚みよりも小さく設定することを提案している。さらに、信号配線の幅と間隔、さらには信号配線ペア間の絶縁層に気体を封入する等を改良を行っている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１０９５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１の場合、配線基板に設ける信号配線の断面形状は検討されておらず（方形断面であり）、配線基板において第１及び第２の信号配線をペアとして使用する場合に有効であるが、信号配線をペア配置できない用途では有効性がない問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑み、導体線路の断面形状を改善して高周波電流に対する損失を低減可能な、導体線路を有する基板及びその製造方法、並びに当該基板を用いたコイル等の電子部品を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、絶縁板の主面上に形成された１個以上の導体線路を有する基板において、前記導体線路の断面形状が電界集中を起こさせない形状であることを特徴としている。
【０００９】
本願請求項２の発明に係る導体線路を有する基板は、請求項１において、前記導体線路の断面形状が、前記絶縁板の主面に接する部分、又は当該主面と同じ高さの部分を除き、角が無いことを特徴としている。
【００１０】
本願請求項３の発明に係る導体線路を有する基板は、請求項１において、前記導体線路の断面形状が、円弧状部分を有することを特徴としている。
【００１１】
本願請求項４の発明に係る電子部品は、請求項１，２又は３の導体線路を有する基板を備えたことを特徴としている。
【００１２】
本願請求項５の発明に係る導体線路を有する基板の製造方法は、絶縁板の主面に下地導体層を形成する下地導体層形成工程と、
前記下地導体層にレジスト層を設けて、導体線路を形成する部分の前記下地導体層が露出したレジストマスクパターンを形成するレジストマスク形成工程と、
前記下地導体層の露出部分に電解めっきにより導体めっき層を形成し、該導体めっき層を前記レジストマスクパターンよりも高くかつ上部が丸みを帯びた角の無い断面形状として導体線路を形成する導体線路形成工程と、
前記レジスト層を除去するレジスト除去工程と、
前記導体線路間の不要な下地導体層を除去する下地導体層除去工程とを備えることを特徴としている。
【００１３】
本願請求項６の発明に係る導体線路を有する基板の製造方法は、請求項５において、前記下地導体層除去工程の後、前記導体線路を接着層に転写することを特徴としている。
【００１４】
本願請求項７の発明に係る導体線路を有する基板の製造方法は、導電性転写用基板にレジスト層を設けて、導体線路を形成する部分の前記導電性転写用基板が露出したレジストマスクパターンを形成するレジストマスク形成工程と、
前記導電性転写用基板の露出部分に電解めっきにより導体めっき層を形成し、該導体めっき層を前記レジストマスクパターンよりも高くかつ上部が丸みを帯びた角の無い断面形状として導体線路を形成する導体線路形成工程と、
前記レジスト層を除去するレジスト除去工程と、
前記導体線路を接着層に転写する転写工程とを備えた導体線路を有することを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る導体線路を有する基板及びその製造方法、並びに電子部品の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る導体線路を有する基板及びその製造方法の第１の実施の形態を示す。まず、図１（Ａ）の第１工程（下地導体層形成工程）において、絶縁板１０の表面を粗化した後（Ｒａで約２μｍ程度）、主面となる片面の全てにめっき用下地導体層１１を形成する（約０．３μｍ程度）。
【００１７】
前記絶縁板１０は樹脂、ガラス等の芯材に樹脂を含浸させたもの、樹脂にセラミック等の無機質フィラーを混合・分散したコンポジット材等を含浸させたものであり、配線基板としての用途ではＱ値の高い材質が好ましく、コイルの場合にはさらに低誘電率であることが要求される。また、前記下地導体層１１の形成方法は、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティング等の薄膜工法、無電解めっき又は無電解めっきした上に電解めっきを施す等のウエット工法及びこれらの組み合わせとする。下地導体層を構成する金属の種類は比抵抗が低くて、安価なものが好ましい。銅は比抵抗とコストのバランスのとれた好ましい材料である。また、無電解銅めっきで容易に、量産性良く成膜出来る。
【００１８】
次に、図１（Ｂ）の第２工程において、下地導体層１１の上にフォトレジスト層１２を積層し、同図（Ｃ）の第３工程において、フォトリソグラフィー法により（フォトレジスト層の露光、現像処理）により、所要の厚さを持つ導体線路を形成する部分の下地導体層を露出させたフォトレジストマスクパターンを形成する。つまり、フォトレジスト層１２に下地導体層１１を露出させた溝部１３が導体線路の形成パターンに合致するように形成される。これら第２及び第３工程がレジストマスク形成工程となる。
【００１９】
図１（Ｄ）の第４工程（導体線路形成工程）では、フォトレジスト層１２の溝部１３に電解めっきとしての光沢硫酸銅めっきで導体めっき層１４を形成する。ここで光沢めっきとするのは、導体めっき層１４表面を鏡面状にして凹凸を少なくするためである。また、導体めっき層１４は溝部１３の深さよりも肉厚が大きくなるようにめっき処理し、該導体めっき層１４がフォトレジストマスクパターンよりも高く、かつ当該導体めっき層１４の上部が円弧状に丸みを帯びた角の無い断面形状とする。
【００２０】
そして、図１（Ｅ）の第５工程（レジスト除去工程）において、フォトレジスト層１２を除去し、同図（Ｆ）の第６工程（下地導体層除去工程）で下地導体層１１を除去し、絶縁板１０上に、下層が下地導体層１１で上層が導体めっき層１４となった導体線路２が残る。
【００２１】
前記フォトレジスト層１２は露光部分を現像処理で除去できるポジ型フォトレジストで形成することができ、この場合には、図１（Ｅ）の第５工程（レジスト除去工程）は、導体めっき層１４間のフォトレジスト層１２を露光させ、現像処理で除去することができる。また、前記フォトレジスト層１２としてドライフィルム（ネガ型フォトレジスト）を使用することもでき、この場合には、図１（Ｅ）の第５工程（レジスト除去工程）では、導体めっき層１４間のフォトレジスト層１２としてのドライフィルムを剥離、除去する処理となる。
【００２２】
また、図１（Ｆ）の第６工程（下地導体層除去工程）では、下地導体層１１が極めて薄いことから、下地導体層１１と導体めっき層１４とが同材質の金属層であっても、全体をウェットエッチングでエッチング処理して下地導体層１１の不要部分を除去できる。また、下地導体層１１と導体めっき層１４とが異種の金属層であればウェットエッチングで選択エッチング処理が可能である。
【００２３】
以上の工程により、絶縁板１０の主面上に形成された１個以上の導体線路２を有する基板１が得られ、かつ導体線路２の断面形状が電界集中を起こさせない形状、換言すれば導体線路２の断面形状が絶縁板１０の主面に接する部分を除き角が無く、上部が円弧状となったものが得られる。
【００２４】
一般の方形断面の導体線路では４つ角があるが、本実施の形態によれば、導体線路２の断面形状は上部が円弧状で角の無い形状となっているため、高周波信号の伝送を行う信号配線等において、高周波電流が導体線路の角に集中（電界が角に集中）する事態を緩和でき、伝送損失を低減し、伝送特性の改善を図ることができる。
【００２５】
なお、上記第１の実施の形態では、絶縁板１０の片面のみに導体線路２を形成したが、絶縁板１０の両面を主面として両側に導体線路２を同時形成する構成でもよい。
【００２６】
図２は本発明に係る導体線路を有する基板及びその製造方法の第２の実施の形態であって、導体線路２を転写法で設ける構成を示す。この場合、絶縁板１０を転写用基板として用い、図１（Ａ）〜（Ｆ）の工程により転写用基板としての絶縁板１０上に導体線路２を形成する。
【００２７】
そして、図２（Ａ）のように、未硬化状態の絶縁性接着シート２０（絶縁性接着層として機能する）に対して、導体線路２を対面させる向きで絶縁板１０を重ね合わせて加圧し（必要な場合には加熱し）、導体線路２を接着シート２０側に転写して埋め込む。その後、図２（Ｂ）のように転写用基板としての絶縁板１０を剥離する。
【００２８】
なお、ここで用いる接着シートは、溶剤とバインダーとからなり、溶剤が完全に飛散せず粘度の高い状態（一般にＢステージ（半硬化状態）と言われる）あるいは溶剤を完全に飛散させた状態のシート状物を言い、バインダーは熱硬化性あるいは熱可塑性の樹脂を用いる。このシート状物中にクロス等の芯材を含む場合（一般にプリプレグと言われている）やフィラーを含む場合がある。
【００２９】
上記図２（Ａ），（Ｂ）の工程により、絶縁性接着シート２０（硬化して絶縁板となる）の主面となる両面に転写により導体線路２が埋め込まれた基板５が得られ、かつ導体線路２の断面形状が電界集中を起こさせない形状、換言すれば導体線路２の断面形状が絶縁板の主面と同じ高さの部分を除き角が無く、上部が円弧状となったものが得られる。転写で導体線路２を設けた基板５は表面に凹凸が無く、導体線路２が突出していない多層に積層するのに適した構造体となる。
【００３０】
なお、絶縁板１０を転写用基板として用いた場合を例にとって第２の実施の形態を説明したが、転写用基板がステンレス板等の導電性のものであってもよい。この場合、図１（Ａ）の下地導体層形成工程及び同図（Ｆ）の下地導体層除去工程は省略でき、▲１▼導電性転写用基板にフォトレジスト層を設けて、導体線路を形成する部分の前記導電性転写用基板が露出したフォトレジストマスクパターンを形成するフォトレジストマスク形成工程、▲２▼前記導電性転写用基板の露出部分に電解めっきにより導体めっき層を形成し、該導体めっき層を前記フォトレジストマスクパターンよりも高くかつ上部が円弧状に丸みを帯びた角の無い断面形状として導体線路を形成する導体線路形成工程、▲３▼前記レジスト層を除去するレジスト除去工程、▲４▼前記導体線路を絶縁性接着層（接着シート）に転写する転写工程を、順次行えばよい。
【００３１】
図３は本発明の第３の実施の形態であって、図２の接着シート２０の両面に導体線路２を転写法で設けた基板５を接着シート２５を介して複数枚積層一体化した多層基板構造を示す。最上層及び最下層の接着シート２５は必要に応じて設けられる絶縁保護層である。
【００３２】
図４は、本発明の第４の実施の形態であって、第１の実施の形態に示した導体線路を有する基板を備えた（使用した）電子部品の例としてコイル部品を示す。図４（Ａ）は絶縁板１０上に形成された第１導体線路２Ａ、同図（Ｂ）は第１絶縁層３Ａ、同図（Ｃ）は第１絶縁層３Ａ上に形成された第２導体線路２Ｂ、同図（Ｄ）は第２絶縁層３Ｂ、同図（Ｅ）は第２絶縁層３Ｂ上に形成された第３導体線路２Ｃであり、各導体線路２Ａ，２Ｂ，２Ｃは各絶縁層に形成されたビアホール４を介し相互に接続されて２．５ターンのコイル導体４０を構成し、このコイル導体４０は絶縁板１０両端縁の端子電極３０間を接続している。
【００３３】
各導体線路２Ａ，２Ｂ，２Ｃの作製手順は第１の実施の形態と同様であり、図１（Ａ）〜（Ｆ）の工程で絶縁板１０に第１導体線路２Ａを形成後、第１絶縁層３Ａを設け、必要なビアホール４の加工（レーザー加工やフォトリソグラフィー加工）を施した後、その第１絶縁層３Ａ上に図１（Ａ）と同様に下地導体層を設け、以後図１（Ｂ）〜（Ｆ）の工程で第２導体線路２Ｂを第１絶縁層３Ａ上に形成する。以下同様に、第２絶縁層３Ｂ上に第３導体線路２Ｃを形成することができる。前記絶縁層３Ａ，３Ｂは低誘電率でＱ値の高い樹脂層であることが好ましい。
【００３４】
この第４の実施の形態の場合、一般の方形断面の導体線路では４つ角があるが、第１乃至第３導体線路２Ａ，２Ｂ，２Ｃの断面形状は上部が円弧状で角の無い形状となっているため、縦１．０ｍｍ×高さ０．５ｍｍ×幅０．５ｍｍの外形寸法で２．５ターンのヘリカルコイル（インダクタンス約３ｎＨ）を有するチップコイル部品を作製したとき、１ＧＨｚでのＱ値が方形断面の導体線路を用いた従来品では５５であったものが、本実施の形態によるものは５８となり、約５．５％改善された。
【００３５】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、導体線路の断面形状が電界集中を起こさせない形状となっており、高周波信号の伝送等の場合に伝送損失の低減が可能な配線基板等を得ることができる。また、コイルを作製した場合には、高周波におけるＱ値の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態であって、導体線路を有する基板及びその製造方法を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態であって、導体線路を有する基板及びその製造方法を示す説明図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態であって、多層基板構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態であって、第１の実施の形態に示した導体線路を有する基板を備える電子部品の例として、コイル部品を形成する場合の説明図である。
【図５】方形断面の導体線路に流れる高周波電流の表皮効果を説明する断面図である。
【符号の説明】
１，５  基板
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ  導体線路
３Ａ，３Ｂ  絶縁層
４  ビアホール
１０  絶縁板
１１  めっき用下地導体層
１２  フォトレジスト層
１３  溝部
１４  導体めっき層
２０，２５  接着シート
３０  端子電極
４０  コイル導体
【図１】
2004327612.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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