(57)【要約】      （修正有）【課題】処理時間と処理コストを効果的に低減することができる、多層積層体とその製造方法を提供する。【解決手段】多層スタックとその形成方法を提供する。第１の液晶ポリマー（ＬＣＰ）誘電体材料６２から成る第１の誘電体層６０と第２のＬＣＰ誘電体材料５２から成る第２の誘電体層５０を形成する。第１の誘電体層にはそれを貫通して導電プラグ６４が設けられている。次いで、第１の誘電体層の表面に機械的に接触して第１の電気回路体６９を形成し、第２の誘電体層の表面に機械的に接触して第２の電気回路体５９を形成する。この際、第２の電気回路体を導電プラグの一端に機械的電気的に接触させる。また、導電プラグを第１の電気回路体にフラックスレスではんだ付けする。【選択図】図１９
2004282051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の液晶ポリマー（ＬＣＰ）誘電体材料を含む第１の誘電体層であって、
前記第１の誘電体層の表面に第１の電気回路体が存在するとともに直接に機械的に接触している、
第１の誘電体層と、
第２のＬＣＰ誘電体材料を含む第２の誘電体層であって、
第１の導電プラグが第１の導電材料を含むとともに前記第２の誘電体層の厚さを貫通して伸びており、
第２の電気回路体が前記第２の誘電体層の表面に存在すするとともに直接に機械的に接触しており、
前記第２の電気回路体が前記第１の導電プラグの第１の端に直接に機械的電気的に接触しており、
前記第２の誘電体層と前記第１の誘電体層とを接着する外部接着材料なしに前記第２の誘電体層が前記第１の誘電体層に直接に接着されており、
前記第２の誘電体層と前記第１の電気回路体とを接着する外部接着材料なしに前記第２の誘電体層が前記第１の電気回路体に直接に接着されており、
前記第１の導電プラグが前記第１の電気回路体にフラックスレスではんだ付けされている、
第２の誘電体層と
を備えた
多層スタック。
【請求項２】
前記第１のＬＣＰ誘電体材料が、ポリマー鎖構造と、前記ポリマー鎖構造と実質的に同一の付随する配向と、前記第２の誘電体層を前記第１の誘電体層に接着する前に前記第１のＬＣＰ誘電体材料に存在した付随する配向とを備え、
前記第２のＬＣＰ誘電体材料が、ポリマー鎖構造と、前記ポリマー鎖構造と実質的に同一の付随する配向と、前記第２の誘電体層を前記第１の誘電体層に接着する前に前記第１のＬＣＰ誘電体材料に存在した付随する配向とを備えている、
請求項１に記載の多層スタック。
【請求項３】
前記第１のＬＣＰ誘電体材料の熱膨張率（ＣＴＥ）が前記第２の誘電体層を前記第１の誘電体層に接着する前の前記第１のＬＣＰ誘電体材料のＣＴＥと実質的に同一であり、
前記第２のＬＣＰ誘電体材料のＣＴＥが前記第２の誘電体層を前記第１の誘電体層に接着する前の前記第２のＬＣＰ誘電体材料のＣＴＥと実質的に同一である、
請求項１に記載の多層スタック。
【請求項４】
前記第１のＬＣＰ誘電体材料および前記第２のＬＣＰ誘電体材料が同一のＬＣＰ誘電体材料である、
請求項１に記載の多層スタック。
【請求項５】
前記第１のＬＣＰ誘電体材料および前記第２のＬＣＰ誘電体材料が異なるＬＣＰ誘電体材料である、
請求項１に記載の多層スタック。
【請求項６】
さらに、
第３のＬＣＰ誘電体材料を含む第３の誘電体層
を備え、
第２の導電プラグが第２の導電材料を含むとともに前記第３の誘電体層の厚さを貫通して伸びており、
第３の電気回路体が前記第３の誘電体層の表面に存在すするとともに直接に機械的に接触しており、
前記第３の電気回路体が前記第２の導電プラグの第１の端に直接に機械的電気的に接触しており、
前記第３の誘電体層と前記第２の誘電体層とを接着する外部接着材料なしに前記第３の誘電体層が前記第２の誘電体層に直接に接着されており、
前記第３の誘電体層と前記第２の電気回路体とを接着する外部接着材料なしに前記第３の誘電体層が前記第２の電気回路体に直接に接着されており、
前記第２の導電プラグが前記第２の電気回路体にフラックスレスではんだ付けされている、                                                            請求項１に記載の多層スタック。
【請求項７】
前記第１のＬＣＰ誘電体材料、前記第２のＬＣＰ誘電体材料、および前記第３のＬＣＰ誘電体材料が同一のＬＣＰ誘電体材料である、
請求項６に記載の多層スタック。
【請求項８】
前記第１のＬＣＰ誘電体材料、前記第２のＬＣＰ誘電体材料、および前記第３のＬＣＰ誘電体材料が異なるＬＣＰ誘電体材料である、
請求項６に記載の多層スタック。
【請求項９】
前記第１のＬＣＰ誘電体材料、前記第２のＬＣＰ誘電体材料、および前記第３のＬＣＰ誘電体材料のうちの２つの誘電体材料が同一のＬＣＰ誘電体材料から成り、前記第１のＬＣＰ誘電体材料、前記第２のＬＣＰ誘電体材料、および前記第３のＬＣＰ誘電体材料のうちの残りのＬＣＰ誘電体材料が前記同一のＬＣＰ誘電体材料と異なる、
請求項６に記載の多層スタック。
【請求項１０】
前記多層スタックが前記多層スタックの合計厚さを貫通するスルーホールを備えていない、
請求項１に記載の多層スタック。
【請求項１１】
多層スタックを形成する方法であって、
第１の液晶ポリマー（ＬＣＰ）誘電体材料を含む第１の誘電体層を形成する工程であって、
前記第１の誘電体層の表面に第１の電気回路体が存在するとともに直接に機械的に接触している、
第１の誘電体層を形成する工程と、
第２のＬＣＰ誘電体材料を含む第２の誘電体層を形成する工程であって、
第１の導電プラグが第１の導電材料を含むとともに前記第２の誘電体層の厚さを貫通して伸びており、
第２の電気回路体が前記第２の誘電体層の表面に存在すするとともに直接に機械的に接触しており、
前記第２の電気回路体が前記第１の導電プラグの第１の端に直接に機械的電気的に接触している
第２の誘電体層を形成する工程と、
前記第１の導電プラグを前記第１の電気回路体にフラックスレスではんだ付けする工程と、
前記第１の誘電体層、前記第２の誘電体層、および前記第１の電気回路体を、前記第１のＬＣＰ材料および前記第２のＬＣＰ材料のネマチック−等方性遷移温度うちの最低のネマチック−等方性遷移温度未満の温度に、前記第１のＬＣＰ材料および前記第２のＬＣＰ材料が塑性変形して、前記第２の誘電体層と前記第１の誘電体層との間に外部接着材料を配置することなく前記第２の誘電体層を前記第１の誘電体層に直接に接着するとともに、前記第２の誘電体層と前記第１の電気回路体との間に外部接着材料を配置することなく前記第２の誘電体層を前記第１の電気回路体に直接に接着するのに十分な高圧で、滞留時間の間さらす工程と
を備えた
方法。
【請求項１２】
前記第１の誘電体層をさらす前記工程をフラックスレスではんだ付けする前記工程のあとで実行する、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の誘電体層をさらす前記工程をフラックスレスではんだ付けする前記工程と同時に実行する、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１のＬＣＰ材料および前記第２のＬＣＰ材料のポリマー鎖構造および付随する配向が前記滞留時間を通じて実質的に不変である、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のＬＣＰ材料および前記第２のＬＣＰ材料の熱膨張率（ＣＴＥ）が前記滞留時間を通じて実質的に不変である、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記高圧が約６．８９ＭＰａ（１０００ｐｓｉ）〜約２０．６８ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）の範囲にある、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記滞留時間が少なくとも約２分間である、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のＬＣＰ誘電体材料および前記第２のＬＣＰ誘電体材料が同一のＬＣＰ誘電体材料である、
請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のＬＣＰ誘電体材料および前記第２のＬＣＰ誘電体材料が異なるＬＣＰ誘電体材料である、
請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
フラックスレスではんだ付けする前記工程によって前記第１のＬＣＰ誘電体層と前記第２のＬＣＰ誘電体層との間にボイド空間を形成し、
前記第１の誘電体層をさらす前記工程によって、前記第１のＬＣＰ誘電体材料および前記第２のＬＣＰ誘電体材料のうちの一方で前記ボイド空間を充填する、
請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に多層積層体に関し、特に液晶ポリマー（ＬＣＰ）誘電体材料を含む誘電体層を備えた多層積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの用途用に多層積層体を備えた有機基板が開発されてきており、現在も開発され続けている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、多層積層体の製造を現在特徴付けているコストと非効率を低減することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る多層スタックは次のように構成する。
第１の液晶ポリマー（ＬＣＰ）誘電体材料を含む第１の誘電体層であって、
前記第１の誘電体層の表面に第１の電気回路体が存在すするとともに直接に機械的に接触している、
第１の誘電体層と、
第２のＬＣＰ誘電体材料を含む第２の誘電体層であって、
第１の導電プラグが第１の導電材料を含むとともに前記第２の誘電体層の厚さを貫通して伸びており、
第２の電気回路体が前記第２の誘電体層の表面に存在するとともに直接に機械的に接触しており、
前記第２の電気回路体が前記第１の導電プラグの第１の端に直接に機械的電気的に接触しており、
前記第２の誘電体層と前記第１の誘電体層とを接着する外部接着材料なしに前記第２の誘電体層が前記第１の誘電体層に直接に接着されており、
前記第２の誘電体層と前記第１の電気回路体とを接着する外部接着材料なしに前記第２の誘電体層が前記第１の電気回路体に直接に接着されており、
前記第１の導電プラグが前記第１の電気回路体にフラックスレスではんだ付けされている、
第２の誘電体層と
を備えた
多層スタック。
【０００５】
本発明に係る、多層スタックを形成する方法は次のように構成する。
多層スタックを形成する方法であって、
第１の液晶ポリマー（ＬＣＰ）誘電体材料を含む第１の誘電体層を形成する工程であって、
前記第１の誘電体層の表面に第１の電気回路体が存在するとともに直接に機械的に接触している、
第１の誘電体層を形成する工程と、
第２のＬＣＰ誘電体材料を含む第２の誘電体層を形成する工程であって、
第１の導電プラグが第１の導電材料を含むとともに前記第２の誘電体層の厚さを貫通して伸びており、
第２の電気回路体が前記第２の誘電体層の表面に存在すするとともに直接に機械的に接触しており、
前記第２の電気回路体が前記第１の導電プラグの第１の端に直接に機械的電気的に接触している
第２の誘電体層を形成する工程と、
前記第１の導電プラグを前記第１の電気回路体にフラックスレスではんだ付けする工程と、
前記第１の誘電体層、前記第２の誘電体層、および前記第１の電気回路体を、前記第１のＬＣＰ材料および前記第２のＬＣＰ材料のネマチック−等方性遷移温度うちの最低のネマチック−等方性遷移温度未満の温度に、前記第１のＬＣＰ材料および前記第２のＬＣＰ材料が塑性変形して、前記第２の誘電体層と前記第１の誘電体層との間に外部接着材料を配置することなく前記第２の誘電体層を前記第１の誘電体層に直接に接着するとともに、前記第２の誘電体層と前記第１の電気回路体との間に外部接着材料を配置することなく前記第２の誘電体層を前記第１の電気回路体に直接に接着するのに十分な高圧で、滞留時間の間さらす工程と
を備えた
方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、多層積層体の製造において、処理時間と処理コストを効果的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
液晶ポリマー（liquid crystal polymer: ＬＣＰ）には誘電体層を形成するのに有利な特性（たとえば良好な誘電体特性、低コスト、良好な機械特性など）が数多くある。ＬＣＰ誘電体材料はポリイミドの特性と良く似た特性、たとえば良好な引き裂き抵抗や良好な引き伸ばし抵抗などを備えている。これにより、ＬＣＰ誘電体材料は極薄層状態で処理（たとえば回路化（circuitize）、めっきなど）をするのに適している。ＬＣＰ膜にはポリイミド膜に勝る利点（たとえばより良好な電気特性、より良好な耐湿性、より良好な寸法安定性、より低いコストなど）がある。しかしながら、ＬＣＰ膜またはポリイミド膜を用いて多層構造体を形成するには一般に、接着性誘電体膜を使用する必要がある。本発明は外部介在接着層を必要とせずにＬＣＰ誘電体材料を材料層（たとえば金属層または誘電体層）に接着することにより、層厚、処理コスト、および材料コストを低減する方法を開示するものである。また、この種のＬＣＰ誘電体膜はハロゲンを基にした添加剤を使用しなくとも難燃性である。さらに、これらの誘電体で形成した多層複合材料もハロゲンを使用しなくとも難燃性である。
【０００８】
本発明とともに使用する市販のＬＣＰ誘電体材料は熱可塑性を示すＢＩＡＣ向熱性液晶ポリマーであり、Ｗ・Ｌ・ゴア・アンド・アソシエーツ社（W. L. Gore & Associates, Inc.)がシート状またはロール状にして製造している。ＢＩＡＣ液晶ポリマーに関する情報はウェブ・サイト:http//www.gore.com/electronics で得られる。本発明とともに使用する別の市販のＬＣＰ誘電体材料は熱可塑性を示すＺＹＶＥＸ  ＬＣＰ向熱性液晶ポリマーであり、ロジャーズ社（Rogers Corporation) がロール状にして製造している。一般に、所定の用途における所望の材料特性にもよるが、任意のＬＣＰ誘電体材料を本発明とともに使用することができる。
【０００９】
米国特許第６２７４２４２号（小野寺ら、２００１年）（「小野寺’２４２」）には、周知の向熱性液晶ポリエステルおよび向熱性液晶ポリエステル・アミドを含むＬＣＰ膜の製造方法が開示されている。前記ＬＣＰ膜は小野寺’２４２の表１〜４で特定されている４種類の化合物で形成する。これら４種類の化合物から誘導される結果のＬＣＰ構造単位の例は小野寺’２４２の表５に示されている。小野寺’２４２に開示されているＬＣＰ誘電体は単なる例であり、他の多くのＬＣＰ誘電体が本発明の範囲内に属す。一般に、ＬＣＰ誘電体材料を形成するには当業者に知られた任意の方法を使用することができる。
【００１０】
ＬＣＰ誘電体は次に示す３つの相のうちの１つをとる。すなわち、液晶相（たとえばネマチック、スメクチック、コレステリック）、等方性相、および化学的不安定相である。これらは３つの温度領域、すなわち液晶温度領域、等方性温度領域、および化学的不安定温度領域にそれぞれ対応している。
【００１１】
液晶相すなわち液晶温度領域では、ＬＣＰ誘電体の局所化された分子の領域（すなわちドメイン）はたとえば処理によって配向された（すなわち異方性的に分布した）ポリマー鎖から成る。液晶相では様々な局所化分子領域が様々な配向を有するが、局所化分子領域の多くはほとんど配向されていないか、まったく配向されていない。これらのポリマー鎖は通常、完全な剛体ではない。配向を有するこのような局所化分子領域は分子および／または隣接する分子の群から成る領域を含んでいる。（「Ａおよび／またはＢ」は「ＡおよびＢ、Ａ、またはＢ」を表わす。）この結果、局所化分子領域の空間的広がりは数百または数十ナノメートル以下のオーダである。ＬＣＰ誘電体の巨視的な材料特性（たとえば熱膨張率（ＣＴＥ）、誘電率、熱伝導率など）は局所化分子領域の配向に敏感である。また、ＬＣＰ誘電体材料の材料特性は配向に従って異方性である。さらに、ＬＣＰ誘電体の巨視的な材料特性は局所化分子領域の形状、寸法、形状分布、および寸法分布にも依存している。
【００１２】
ＬＣＰ誘電体材料は当業者に知られた手法で製造し、液晶相において所望の材料特性を示す配向を形成する。そのような手法には特に、押し出し法による膜形成によって、または所定の温度と速度でＬＣＰ誘電体材料をロール状態から巻き戻すときにおけるロール方向への引き伸ばしとロール方向と直角の方向への引き伸ばしとによってＬＣＰ誘電体材料に分与される２次元の剪断（せんだん）変形が含まれている。あるいは、この２次元の剪断変形は強力な分極電界によって分与してもよい。
【００１３】
温度が液晶温度範囲、すなわちネマチック−等方性遷移温度（ＴNI）と呼ばれる温度未満であれば、ＬＣＰ誘電体材料は液晶相のままである。したがって、ＴNIはＬＣＰ誘電体材料の液晶相から等方性相への遷移を表わしている。ＴNIの数値は使用するＬＣＰ誘電体の具体的な材料によって決まる。また、温度が液晶温度範囲にあり、液晶温度範囲を逸脱しないかぎり、ＬＣＰ誘電体材料の配向とそれによる巨視的材料特性は温度変化に対して実質的に不変である。さらに、温度が液晶温度領域内で変動しても、巨視的材料特性は不変である。なぜなら、ＬＣＰ誘電体材料のポリマー鎖の配向を再構成する（すなわち分子間引力に打ち勝つ）のに十分な熱エネルギーが液晶相にはないからである。
【００１４】
ＬＣＰ誘電体材料は液晶相において高圧にさらすと塑性変形する。高圧は、たとえばチップ・キャリアの製造において、通常形態の圧力の印加と、たとえば表面粗さ、信号線、ビア（バイア）などに起因する応力の集中など局所化された形状の不規則性との組み合わせに起因して生じる。したがって、液晶相内で高圧高温で（誘電体や金属などから成る）材料層にＬＣＰ誘電体材料を積層（laminate）すると、そのＬＣＰ誘電体材料は塑性変形し、上記材料層の表面と表面構築物（たとえばビア）の巨視的形状に合わせて変形する。滞留時間に液晶相にある間に十分に加圧すると、隣接する層の表面と表面構築物に合わせて塑性変形するＬＣＰ誘電体材料のこの能力は、本発明者らが実験によって確認した予期せぬ結果であるとともに、本発明の基礎をなしている。本発明によれば、液晶温度領域内で温度を高め、塑性変形とそれにより隣接する表面に接着するのを可能にするのに十分な圧力を印加することにより、ＬＣＰ誘電体材料を、その巨視的な材料特性を保持させながら、別の材料層の隣接する表面に積層させることができる。塑性接着のこのプロセスはＬＣＰ誘電体材料を隣接層に接着させるのに外部接着層を必要としない。
【００１５】
図１は本発明の実施形態に従いポリマー鎖の配向を備えた、ネマチック型液晶相における局所化した分子領域２００を示す図である。領域２００は平均配向がほぼ２１０の方向になるように配向されたポリマー鎖２０１〜２０８を含んでいる。上記平均配向はポリマー鎖２０１〜２０８の配向を角度積分したものである。このような角度積分は当業者に知られた様々な方法で行うことができる（たとえば上記角度積分では所定のポリマー鎖において異なる構成要素は重み付けを異ならせる）。しかし、角度平均を規定するのに使用するこの特定の定義にもかかわらず、配向の角度分布には明らかに方向性があり、２１０の方向またはその近辺に好ましい方向がある。
【００１６】
図１では、ポリマー鎖２０１〜２０８の各々は剛性構成要素と半柔軟性構成要素とを交互に有する線形鎖として示されている。たとえば、ポリマー鎖２０４はポリマー構成要素２２１〜２２６の連続体から成るが、構成要素２２１、２２３、および２２５は剛性構成要素であり、構成要素２２２、２２４、および２２６は半柔軟性構成要素である。剛性構成要素の例としては、置換された芳香環（たとえばベンゼン、ビフェニル、ナフタリンなど）から成る繰り返し単位を含むポリマー主鎖を備えたポリマーが挙げられる。これは米国特許第６２７４２４２号（小野寺ら、表１、２、３、４、および５参照）と米国特許第５９００２９２号（守屋、式１、２、３、および４参照）に開示されている。この剛性構成要素は反応性機能群（たとえばヒドロキシ、アミン、シアン酸エステル、カルボン酸、およびこれらの組み合わせなど）を備えている。半柔軟性構成要素の例としては、脂肪族セグメント（たとえばオキシメチレン単位、オキシエチレン単位、ビニル・エーテル単位、シロキサン単位など）などの繰り返し単位を含むポリマー主鎖を備えたポリマーが挙げられる。この半柔軟性構成要素は化学機能群（たとえばヒドロキシ、アミン、シアン酸エステル、カルボン酸、およびこれらの組み合わせなど）を備えている。このようなポリマーは２つの方法で形成する。第１に、隣接する剛性構成要素と半柔軟性構成要素の末端を互いに化学的に結合してポリマー鎖にエステル結合、エーテル結合、アミド結合などを形成する。第２に、隣接する剛性構成要素の末端を互いに化学的に結合してポリマー鎖にエステル結合、エーテル結合、アミド結合（など）を形成する。この第２の場合では、結合すなわち結合セグメント（エステル、エーテル、アミドなど）は半柔軟性構成要素のみである。
【００１７】
図１には各々が剛性構成要素と半柔軟性構成要素とを交互に有する線形鎖としてポリマー鎖２０１〜２０８を示したが、剛性構成要素および半柔軟性構成要素から成る任意の線形鎖（たとえば剛性構成要素および半柔軟性構成要素から成る非交互繰り返し連続体）が局所化分子領域の範囲内に入る。図１には各々が構成要素群から成る線形鎖であるとしてポリマー鎖２０１〜２０８を示したが、任意のポリマー鎖形状が局所化分子領域の範囲内に入る。たとえば、局所化分子領域は線形鎖に結合した少なくとも１つの側鎖を備えた鎖構造を、線形鎖に追加して備えていてもよいし、線形鎖の代わりに備えていてもよい。図１には線形鎖を２次元に示したが、局所化分子領域は一般に３次元空間に配置された鎖構造を備えている。たとえば、ポリマー鎖２０１〜２０８のうちの任意のものの一部を図１に示す面の上方または下方に伸ばすことができる。したがって、図１は３次元の局所化分子領域を２次元の面に投影したものと見ることができ、図示した鎖は図示した面の上方および下方に連続している。
【００１８】
ネマチック−等方性遷移温度（ＴNI）以上の温度にある等方性相すなわち等方性温度領域では、分子の拡散と運動がＬＣＰ誘電体内の方向性を変更するのを可能にするように使用しうる熱エネルギーが十分に存在する。したがって、温度がＴNI未満からＴNI超に変化すると、方向性が失われ、配向がランダムになる。この結果、ＴNI未満からＴNI超に温度が遷移すると一般に、巨視的な材料特性が変化する。なぜなら、上述したように、巨視的な材料特性はＬＣＰ誘電体材料のポリマー鎖の配向に敏感だからである。ＬＣＰ誘電体材料を等方性温度範囲の温度で材料層に積層すると、ＬＣＰ誘電体材料は軟化し液化して、材料層の表面および表面構築物の巨視的形状の中に流れ込む。そして引き続いて冷却すると、その熱履歴と作り込まれた方向性が変化する。これに対して、ＬＣＰ誘電体材料を液晶温度範囲の温度で十分に加圧して材料層に積層すると、上述したように、ＬＣＰ誘電体材料は流れず、材料層の表面および表面構築物の巨視的形状に合わせて塑性変形する。本発明はＬＣＰ誘電体材料を液晶温度範囲の温度のみで材料層に積層することを教示している。つまり、本発明は積層プロセスの間に巨視的な材料特性を保存することを教示している。液晶温度範囲の低温側では、ＬＣＰ誘電体材料が溶解する危険、または大きな領域において領域の再配向が生じる危険が避けられる。さらなる利点はＬＣＰ誘電体材料を材料層に接着するのに外部接着層を必要としないという点である。
【００１９】
図２は本発明の実施形態による、ポリマー鎖の方向性がほとんどあるいはまったくない等方性相における局所化分子領域２５０を示す図である。領域２５０は平均配向がほぼ「０」になるように配向されたポリマー鎖２５１〜２６０を含んでいる。上記平均配向はポリマー鎖２５１〜２６０の配向を角度積分したものである。平均配向がほぼ「０」とは領域２５０に付随する好ましい角度配向すなわち角度方向が実質的に存在しないということである。
【００２０】
ポリマー鎖２５１〜２６０の各々は剛性構成要素と半柔軟性構成要素を交互に有する線形鎖として示してある。たとえば、ポリマー鎖２５９はポリマー構成要素２７１〜２７７から成り、構成要素２７１、２７３、２７５、２７７は半柔軟性構成要素であり、構成要素２７２、２７４、２７６は剛性構成要素である。図２のポリマー鎖の剛性構成要素および半柔軟性構成要素はそれぞれ図１のポリマー鎖の剛性構成要素および半柔軟性構成要素と類似している。図１について上述した剛性ポリマー構成要素および半柔軟性ポリマー構成要素の例は図２の剛性構成要素および半柔軟性構成要素にも同様に当てはまる。
【００２１】
図２には各々が剛性構成要素と半柔軟性構成要素とを交互に有する線形鎖としてポリマー鎖２５１〜２６０を示したが、剛性構成要素および半柔軟性構成要素から成る任意の線形鎖（たとえば剛性構成要素および半柔軟性構成要素から成る非交互繰り返し連続体）が局所化分子領域の範囲内に入る。図２には各々が構成要素群から成る線形鎖であるとしてポリマー鎖２５１〜２６０を示したが、任意のポリマー鎖形状が局所化分子領域の範囲内に入る。たとえば、局所化分子領域は線形鎖に結合した少なくとも１つの側鎖を備えた鎖構造を、線形鎖に追加して備えていてもよいし、線形鎖の代わりに備えていてもよい。図２には線形鎖を２次元に示したが、局所化分子領域は一般に３次元空間に配置された鎖構造を備えている。たとえば、ポリマー鎖２５１〜２６０のうちの任意のものの一部を図２に示す面の上方または下方に伸ばすことができる。したがって、図２は３次元の局所化分子領域を２次元の面に投影したものと見ることができ、図示した鎖は図示した面の上方および下方に連続している。
【００２２】
ネマチック−等方性遷移温度（ＴNI）よりずっと高い温度で生じる化学的不安定相すなわち化学的不安定温度領域では、ＬＣＰ誘電体内で化学分解を生じさせるのに十分なエネルギーがある。化学的不安定相は本発明とは関係がない。
【００２３】
本発明はＬＣＰ誘電体材料を材料層（たとえば誘電体層、金属層、またはこれらの組み合わせ）に接着させる方法を開示するものである。本発明の背景として、以下の議論では本発明の発明者らが行った試験を説明する。１９９４年にさかのぼる試験では、本発明者らは当技術分野で知られているとともに教示されているように、ＬＣＰを溶融させて多層構造体を構築しようとした。その際、示差走査熱量測定法および平行板流動度測定法で測定する「溶融」温度（すなわちＴNI）の直上または直下の温度で材料を積層させる精密温度制御を使用する手法を用いた。これらの実験の特徴は結果として得られる積層体の接着性、積層厚さ、端つぶれ（edge squeeze out）、そして重要な点としての物理特性において矛盾した結果が得られるという点である。特に留意すべき点は熱膨張率において生じる矛盾する変化である。これが明瞭に示しているのは、基盤積層体の特性が変化し、意図する用途用の有用性が実質的に破壊されており、その結果、多層回路を形成するには接着層を使用する必要がある、ということである。
【００２４】
これに対して、２００２年の６月〜９月の間に行った実験が示すところによれば、温度をＴNI未満に下げることにより、基盤積層体の特性を変えることなく無矛盾の接着を行うことができる。たとえば、ゴア社のＢＩＡＣなる材料を使用した。このＢＩＡＣ材料は厚さが５．０８×１０-3ｃｍ（２ミル）であり、両側に１５μｍの銅被覆を備えていた。この銅をエッチング除去して、本発明者らはメーカーから受領したときに熱膨張率（ＣＴＥ）が約２０〜２５ｐｐｍ／℃であることを確認した。熱機械分析装置を用いてほぼ３３．０２（ｃｍ）×４５．７２（ｃｍ）（１３インチ×１８インチ）のパネル上の様々な場所のＣＴＥを測定した。ＣＴＥはｘ座標方向およびｙ座標方向の双方（すなわちＢＩＡＣ層の厚さ方向と直角であるとともに互いに直角の２つの方向）で測定した。これらの測定に当たっては、膜−ファイバ構成（film-fiber configuration）および接触探針（contacting probe）の双方を使用した。
【００２５】
ＬＣＰの個々の層の特性を特徴づけたら、多層積層体を準備する。銅の被覆をエッチング除去したゴア社のＢＩＡＣなる材料を用いて、４層厚の複合体と６層厚の複合体から成る積層体を形成した。これらの部品は８．３℃／分（１５°Ｆ／分）の昇温速度での２９３．３℃（５６０°Ｆ）への加熱、引き続く約２０〜３０分間の滞留時間、引き続く約１１．１℃／分（２０°Ｆ／分）での室温への冷却を含む積層プロセスにさらす。滞留時間は特許請求の範囲を含めここでは、積層する部品を当該部品が全積層プロセス中で経験する最高温にさらす時間として定義する。前記全積層プロセスにはすべてのプロセス工程が含まれる。前記最高温は統計上のばらつきなどの微小変動に起因する、当該最高温の合理的な温度裕度内のものである。留意点を挙げると、２９３．３℃（５６０°Ｆ）なる最高温はゴア社のＢＩＡＣ材料の３３５℃（６３５°Ｆ）なる液晶遷移温度（ここではＴNIと実質的に同一であるとみなす）よりも低い。積層は電気加熱した鋼製のプラテンを備えたフラット・ベッド・プレスを用いて行った。圧力はプロセスを通じて１７．２ＭＰａ（２５００ｐｓｉ）に保った。ステンレス鋼の鏡面仕上げプレート、銅の解放シート、ポリテトラフルオロエチレン（polytetrafluoroethylene:ＰＴＦＥ）の介在層、および銅を用いて工具の上下にプレス・パッドを形成した。プレスから取り外したとき、本発明者らは積層体の端に誘電体つぶれが存在する証拠を発見することができなかった。
【００２６】
熱機械解析を繰り返して、（面内における）ｘ座標ＣＴＥとｙ座標ＣＴＥが積層プロセスによって変化しないことを確認した。また、２．５４ｃｍ／分（１インチ／分）での１８０度引っ張りを用いて接着試験を行い、１０５０．７Ｎ／ｍ（６ｌｂｆ／インチ）を超える内部層接着強度を計測した。
【００２７】
同じプロセスを繰り返して、現実的な回路構築物に付随する微細構成を収容しうる程度を評価した。Ｒｏｇｅｒ  ２８００誘電体（ＰＴＦＥ／ＳｉＯ2 充填剤）の層を使用した。このＲｏｇｅｒ  ２８００誘電体の層は３０〜５０μｍ幅の回路線に形成された１２μｍ厚の銅を含む表面構築物を備えていた。このＲｏｇｅｒ  ２８００誘電体の表面にゴア社のＢＩＡＣ  ＬＣＰ（５０μｍ厚）を配置し、上述した条件で積層を行った。取り出して破断したところ、回路構築物は完全にカプセル化していることが判明した。上述した場合と同様に、端つぶれはなかった。接着試験によって、上記ＬＣＰとＲｏｇｅｒ  ２８００との間の内部層接着強度は７００．５Ｎ／ｍ（４ｌｂｆ／インチ）を超えていることが判明した。
【００２８】
別の実験では、銅被覆ＬＣＰ（すなわちゴア社製ＢＩＡＣ  ＬＣＰに１５μｍの銅を被覆したもの）に標準のフォトリソグラフィを適用して、銅表面の一方に直径が５０〜５００μｍのクリアランス・ホールのパターンを形成した。次いで、クリアランス・ホールを備えた第１のシートの片側に（銅を除去した）ゴア社製ＢＩＡＣ  ＬＣＰの第２のシートを配置した。次いで、上述した積層プロセスを繰り返したのち、この部品を破断したところ、上記クリアランス・ホールがＢＩＡＣ  ＬＣＰ誘電体材料で完全に充填されていることが判明した。ここでも、端つぶれの証拠はなく、接着はパネル全体で無矛盾であった。
【００２９】
積層実験は始めはパネル寸法が１０．１６（ｃｍ）×１０．１６（ｃｍ）（４インチ×４インチ）の大きさで、電気加熱した真空筐体なしの７５トンの研究所用のプレス（ＰＨＩコーポレーション製）で行った。次いで、電気加熱した真空筐体ありの１２５トンのウォバッシュ（Ｗａｂａｓｈ）プレスで行い、最後に３３．０２（ｃｍ）×４５．７２（ｃｍ）（１３インチ×１８インチ）の形状で、電気加熱した６００トンのＴＭＰプレスで行ったが、結果は同じであった。これらの大きな試料は実際の製造時におけるパネル寸法全体にわたる接着性、ホール充填性、および物理特性の均一性を確証するために使用した。
【００３０】
液晶相と等方性相とに分別されるＬＣＰ誘電体材料の方向性特性の（上述した）モデルと一致する上述した実験と補足解析に基づくと、ＬＣＰ誘電体材料を材料層（たとえば誘電体層、金属層、またはこれらの組み合わせ）に積層する本発明に係る基本手法は、等方性温度範囲へ逸脱することなく完全に液晶温度範囲（すなわちＴ＜ＴNI）の温度Ｔで、十分な加圧状態の下で、そしてＬＣＰ誘電体材料が材料層に効果的に積層されるのに十分な時間にわたって積層を行うものである。
【００３１】
ゴア社のＢＩＡＣなるＬＣＰ材料の場合、ＴNIは約３３５℃（６３５°Ｆ）である。したがって、ゴア社のＢＩＡＣなるＬＣＰ材料の場合、最高積層温度を３３５℃（６３５°Ｆ）未満にする必要がある。しかし、温度不確実性と空間変動のために、積層用の最高処理温度は約３２６．７℃（６２０°Ｆ）である。代表的な積層温度範囲は特に２８２．２℃（５４０°Ｆ）〜３２６．７℃（６２０°Ｆ）、および２８５℃（５４５°Ｆ）〜３０４．４℃（５８０°Ｆ）である。ロジャーズ社のＺＹＶＥＸなるＬＣＰ材料の場合、ＴNIは約２８０℃（５３６°Ｆ）である。したがって、ロジャーズ社のＺＹＶＥＸなるＬＣＰ材料の場合、最高積層温度を２８０℃（５３６°Ｆ）未満にする必要がある。しかし、温度不確実性と空間変動のために、積層用の最高処理温度は約２７１．１℃（５２０°Ｆ）である。代表的な積層温度範囲は特に２２６．７℃（４４０°Ｆ）〜２７１．１℃（５２０°Ｆ）、および２４０．６℃（４６５°Ｆ）〜２５４．４℃（４９０°Ｆ）である。
【００３２】
上述した実験は１７．２ＭＰａ（２５００ｐｓｉ）の圧力で行ったが、本発明者らは６．８９ＭＰａ（１０００ｐｓｉ）〜２０．６８ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）を用いて良好な接着性を達成した。均一性の改善と圧力の増加との間には相関関係があることが判明した。圧力の効率性は積層プロセスの間に充填する必要のある構築物のアスペクト比によって決まる。本発明者らが現在までに行った試験が示すところによると、１３．８ＭＰａ（２０００ｐｓｉ）〜１７．２ＭＰａ（２５００ｐｓｉ）の圧力範囲が特に効率的であり、既存の製造環境で使用するのに実際的であるとともに経済的である。過大な圧力は工具とプラテンの寿命を短くする難点があるのに加え、プレス自体の能力を高める必要もある。
【００３３】
本発明者らが用いた滞留時間には、最高温で最短２〜５分間、最長６０分間、ＬＣＰ誘電体材料を加圧したままにすることが含まれている。時間を長くしても不所望の「端つぶれ（edge squeeze out）」など過流動が生じる証拠は発見されなかった。それどころか、接着均一性がいくぶん改善した。したがって、温度と圧力に対する最長滞留時間は一般に少なくとも２分間にする必要がある。滞留時間の適用可能な範囲は特に２〜６０分間、および１５〜３０分間である。最短滞留時間は温度均一性を保証するために必要である。しかし、構築物の充填性の質を向上させるには滞留時間を長くする必要がある。他方、製造の経済にとっては滞留時間は短い方が有利である。より短い滞留時間はこの経済目標を反映している。それにもかかわらず、結果として得られる積層体の特性面からは滞留時間の上限は観測されていない。
【００３４】
積層サイクルを２回繰り返すと、接着の均一性が改善する。そして、積層プレスにおいて製品の位置を再配置する（できたら１８０度回転させる）と、ロウ・スポット（low spot: かすれ) がハイ・スポット（high spot)になり、接着、特に端に沿った接着がより均一になる。
【００３５】
ＬＣＰ誘電体材料の議論とＬＣＰ誘電体材料の材料層への積層に関する試験とによると、本発明で使用するＬＣＰ材料は部分的に配向した液晶ポリマーであるが、それはＬＣＰ誘電体を製造する間に微視的液晶領域を部分的に配向する様々な処理工程に起因している。より高次の（すなわち配向的位置的次数（orientational and positional order) の大きな）スメクチック相も存在する。上述した議論では均質なＬＣＰ誘電体に焦点を当てたが、本発明の非接着性積層プロセスはセラミックまたは有機化合物、微粒子またはファイバ様のもの、さらには金属粒子などの充填剤を含むＬＣＰ材料にも適用することができる。また、ＬＣＰ材料中における強化材としての膨張させたＰＴＦＥも本発明の範囲内のものである。
【００３６】
本発明の文脈では、ＬＣＰ誘電体材料の所望の材料特性は用途によって決まる。様々な用途において、材料特性は次に示すものから成る。すなわち、面内ＣＴＥ（すなわちＬＣＰ誘電体層の厚さ方向と直角な方向におけるＣＴＥ）が約１０〜２５ｐｐｍ／℃、誘電率が約２．５〜３．０、ヤング率が約３〜６ＧＰａ、損失係数が約０．００３、そして吸湿性が２気圧、１２１℃、９６時間で約０．２％未満である。ＬＣＰ誘電体層の厚さは多層相互接続構造体の所望の設計性能特性によって変化しうる。該厚さは設計性能要件で指示されている場合にはほぼ等しい。また、製造効率を高めるために、積層は通常、複数のページを含む「ブック（book）」を用いて行う。
【００３７】
以下の議論では、（「ページ」と呼ばれる）多層相互接続構造体の実際的な積層方法を２つ開示する。すなわち、フラット・ベッド・プレス積層（図３と図４を参照）およびオートクレーブ（加圧釜）積層（図５参照）である。
【００３８】
図３と図４は本発明の実施形態による、ＬＣＰ誘電体材料を含む積層体を積層するためのフラット・ベッド・プレス積層の様子を示す図である。図３において、フラット・ベッド積層プレス３００はフレーム３０２によって囲まれるとともに構造的に支持されている。図３は３開口型フラット・ベッド積層プレス３００を示す図である。この３開口型フラット・ベッド積層プレス３００は上部ボルスタ（まくら）３０４、中間ボルスタ３０８、下部ボルスタ３０６、上部プラテン３２２、中間プラテン３２４、３２６、下部プラテン３２８、ブック３１１〜３１３、案内ロッド３２０、油圧システム３２９、真空ポンプ３４０、および真空フィードスルー３４２を備えている。プラテン３２２、３２４、３２６、３２８、およびブック３１１〜３１３は中間ボルスタ３０８によって下から支持されるとともに、上部ボルスタ３０４によって上から加圧されている。プラテン３２２、３２４、３２６、３２８は案内ロッド３２０によって横方向に支持されるとともに垂直方向に案内されている。油圧システム３２９は油圧シリンダ３３２、作動液３３４、ピストン３３０、および自身に接続された供給ライン（図示せず）を用いて作動液３３４を循環させるポンプ（図示せず）を備えている。油圧システム３２９はプラテン群に圧力を加えるために使用されている。作動液３３４の典型的な動作圧力は最大３４．５ＭＰａ（５０００ｐｓｉ）の範囲である。ブック群に印加する圧力は油圧ピストン３３０の直径に対するブックの相対寸法によって決まる。本発明の場合、ブック内の製品層には特に約６．８９ＭＰａ（１０００ｐｓｉ）〜約２０．６８ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）の範囲の圧力が印加される。積層プロセスの間に酸化とボイドの捕獲とを最小にしうるように、真空フィードスルー３４２を備えた真空ポンプ３４０によって生成される真空にプレスのチャンバをさらす。あるいは、真空ポンプを省略し、またはオフにして積層プレスの動作中に使用しなくてもよい。図示していないものに、電気加熱または流体加熱、および流体冷却を行いうるプラテン加熱・冷却システム用のフィードスルーと供給ラインがある。
【００３９】
ブック３１１は上部プラテン３２２と中間プラテン３２４との間に配置されている。ブック３１２は中間プラテン３２４と中間プラテン３２６との間に配置されている。ブック３１３は中間プラテン３２４と下部プラテン３２８との間に配置されている。図３には３つのブック３１１〜３１３を示したが、フラット・ベッド積層プレス３００はこのようなブックのうちの少なくとも１つのみを処理するようにしてもよいし、プラテンとブックの３１０の方向における厚さを考慮して、上部ボルスタ３０４と中間ボルスタ３０８との間に幾何学的に適合しうる限り多数のブックを処理するようにしてもよい。ブック３１１〜３１３は各々少なくとも１つのページから成る。各ページはピストン３３０を３１０の方向に運動させて加圧することにより互いに積層する複数の層および／または多層構造体から成る。したがって、各ブックは当該ブックの両側に接触するプラテンの間で圧縮される（たとえばブック３１２はプラテン３２４とプラテン３２６との間で圧縮される）。各ページの複数の層および／または多層構造体は少なくとも１つのＬＣＰ誘電体層から成る。プレスを駆動すると、ピストン３３０は３１０の方向に上昇し、プラテン３２２、３２４、３２６、３２８はブック３１１〜３１３に接触する。積層プロセスの間にブックに接触するプラテンは積層中にブックを圧縮する表面を実現するだけでなく、後述するように、各ブックの各ページのＬＣＰ誘電体層の温度を上昇させる熱源をも実現する。
【００４０】
図４は本発明の実施形態による、図３のブック３１２とプラテン３２４、３２６の詳細な構造を示す図である。ブック３１２はプレス・パッド３６２とプレス・パッド３６４と間にプレート層とページを交互に有する連続体から成る。特に、ブック３１２はプレート層３７０、ページ３５７、プレート層３８０、ページ３５８、およびプレート層３９０を交互に有する連続体から成る。プレート層３７０は解放シート３７１と解放シート３７３との間に挟まれた鏡面仕上げプレート３７２を備えている。鏡面仕上げプレート３７２はページ３５７を平坦化するのを支援する。鏡面仕上げプレート３７２の材料を選択する際にはその厚さ、寸法、および熱膨張特性を含め、様々に考察する必要がある。多くの用途では、鏡面仕上げプレート３７２はステンレス鋼から成る。解放シート３７１、３７３は積層プロセスが完了したのちページ３５７からプレート層を容易に取り外すことのできる材料（たとえば銅）で構成する必要がある。プレート層３８０は解放シート３８１と解放シート３８３との間に挟まれた鏡面仕上げプレート３８２を備えている。鏡面仕上げプレート３８２、および解放シート３８１、３８３はそれぞれ鏡面仕上げプレート３７２、および解放シート３７１、３７３と類似している。プレート層３９０は解放シート３９１と解放シート３９３との間に挟まれた鏡面仕上げプレート３９２を備えている。鏡面仕上げプレート３９２、および解放シート３９１、３９３はそれぞれ鏡面仕上げプレート３７２、および解放シート３７１、３７３と類似している。プレス・パッド３６２、３６４はページおよび解放シートの空間厚さの不均一性を補償することによりより均一な積層を実現する従順な（compliant)材料から成る。
【００４１】
プラテン３２４、３２６は同じように構築されている。プラテン３２４では、加熱要素３５４が当業者に知られた任意の形態で熱を生成する。たとえば、電気抵抗ヒーターによって、または加熱した循環流体（たとえば油）によって熱を発生させる。導入チューブ３５１と排出チューブ３５２は流体（たとえば空気や水など）をプラテン３２４中に循環させて冷却するために使用する。また、プラテン３２４は熱電対を用いてプラテン３２４の温度を測定するのに使用する熱電対ポート３５３も備えている。プラテン３２４はブック３１２を加圧するときにブック３１２を平坦化するケーシング・ライナ（wear plate）３５５によって囲まれている。ケーシング・ライナ３５５は熱伝導性であり、加熱要素３５４が発生させた熱をブック３１２に伝達する。ケーシング・ライナ３５５は熱伝導性が良好である必要があり、一部の用途では硬化鋼から成る。
【００４２】
図５は本発明の実施形態による、ＬＣＰ誘電体材料を含む積層体を積層するオートクレーブ積層プレスを示す図である。図５において、オートクレーブ４００は格納装置４０２で囲まれたチャンバ４０４を備えている。チャンバ４０４は可撓性膜４１８で囲まれた真空バッグ４１９を備えている。真空バッグ４１９内にはブック４１０が配置されている。真空バッグ４１９は様々な構成をとりうるが、ブック４１０を完全に囲む必要があるとともに、（後述するように）排気時にブック４１０に合わせて変形しうるようにいくぶん可撓性を有する必要がある。真空バッグ４１９とその中のブック４１０をチャンバ４０４内に配置したのち、チャンバ４０４を封止する。また、真空バッグ４１９は当該真空バッグ４１９の完全な排気を容易にするためにブリーザ・プライ（breather ply: 息抜き重ね層）４０９も備えている。ブック４１０を内包した真空バッグ４１９はキャリア・トレイ４１２によって機械的に支持されている。可撓性膜４１８は当該可撓性膜４１８の外部をなす、チャンバ４０４の部分内に存在する加圧され加熱されたガス４２０（たとえば窒素）と接する圧力境界を形成している。可撓性膜４１８の外部の空間と真空バッグ４１９の内部の空間との間の差圧は、真空供給ライン４０８を介し真空ポンプ４０６によって真空バッグ４１９内から空気を排気することによりさらに制御する。加圧され加熱されたガス４２０はガス導入チューブ４１６を通し源４１４によってチャンバ４０４に供給する。したがって、加圧され加熱されたガス４２０はブック４１０に含まれるページ群を積層しうるようにブック４１０に高温高圧を印加する際に依拠する媒体である。結果として得られる積層はブック４１０に直角方向に圧縮応力を印加する点で、フラット・ベッド積層プレスで行う積層と同様のものである。しかし、圧力の均一性は一般にオートクレーブ４００を使用することにより改善されている。なぜなら、ブック４１０の外部表面に剪断引っ張りが存在しないからである。以上、図５では真空バッグ４１９が１個の場合を示したが、そのような真空バッグを複数個備えることも本発明の範囲内である。
【００４３】
フラット・ベッド積層プレスとオートクレーブ積層プレスの双方において、温度、圧力、および滞留時間は後述するように、ＬＣＰ誘電体材料の少なくとも１層を他の材料層に積層する必要性によって決まる。したがって、積層プロセスの間、ＬＣＰ誘電体材料は等方性温度範囲へ逸脱することなく完全に液晶温度範囲（すなわちＴ＜ＴNI）の温度Ｔで、十分な加圧状態の下で、そしてＬＣＰ誘電体材料が材料層に効果的に積層されるのに十分な滞留時間にわたって積層を行う必要がある。多くの用途では、６．８９ＭＰａ（１０００ｐｓｉ）〜２０．６８ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）の範囲の圧力で良好な接着が達成される。最高温と最高圧に対する滞留時間は一般に少なくとも２分間であり、滞留時間の適用可能な範囲は特に２〜６０分間、および１５〜３０分間である。
【００４４】
当技術分野で知られている点として、既存の熱硬化性誘電体層（たとえばエポキシ／ガラス・プリプレグ）を積層する場合、オートクレーブではフラット・ベッド・プレスより低い圧力で（たとえば接着と流動に関し）同等の結果を得ることができる。このことが示唆する点を挙げると、ＬＣＰ積層の場合、（おそらく２分の１もの）低い圧力で効果的であるから、オートクレーブ積層に付随するコストを低減するのに望ましい。
【００４５】
ＬＣＰ誘電体の積層体を他の層に積層するのにフラット・ベッド積層プレスとオートクレーブ積層プレスを使用するのに加え、当業者に知られた他の積層ハードウェアを使用しても温度、圧力、および滞留時間に関する上述した条件に従ってそのような積層を行うことができる。
【００４６】
積層プロセスはＬＣＰ誘電体材料層を他の誘電体材料層（すなわちＬＣＰ誘電体または非ＬＣＰ誘電体）または金属層（たとえば信号プレーン、電力プレーン、接地プレーンなど）に積み重ねる（stack)のに使用することができる。積み重ねの場合、層間位置合わせを正しく行う点に注意を払う必要がある。各銅被覆誘電体コアには機械ピン用に使用して層間位置合わせを実現する参照（基準）ホールを設けることができる。回路構築物を形成するフォトリソグラフィ工程と積層プロセスの双方において、これらの参照ホールを利用することができる。それには、ピンを収容する対応するホールを備えたプレートを含む特別の工具を使用する。誘電体コア中の参照ホールはフォトリソグラフィ工程の前に形成し、フォトリソグラフィ工程の基準として使用することができる。あるいは、参照ホールはフォトリソグラフィ工程のあとに形成し、回路構築物を参照して開けてもよい。（特に薄層の場合に）フォトリソグラフィ中に誘電体コアの歪みまたは寸法変動が発生するときには、この手法によってピンとホールの最適な位置を計算することが可能になる。さらに別のものとして、光学的位置合わせ手段を使用するものがある。その場合、ピンを使用することなく、誘電体コア上の回路構築物を検知し、層を配置し、適正な位置に保持して積層プロセスに備える。
【００４７】
図６〜図１５は本発明の実施形態による、回路化層を形成する工程群を示す図である。図１６〜図１９は本発明の実施形態による、Ｚ軸相互接続を備えた多層スタックを形成する様子を示す図である。
【００４８】
図６は本発明の実施形態による、誘電体層１２の両側表面１３、１４にそれぞれ配置された連続導電層１６、１８を備えた両側被覆積層体を有する電気構造体１１を示す図である。誘電体層１２としては当業者に知られた任意の種類の誘電体材料を用いることができる。たとえば、有機誘電体材料、ポリイミド（たとえばＫＡＰＴＯＮ（Ｒ）、ＵＰＩＬＥＸ（Ｒ）など）、セラミック誘電体材料、編組み（あみぐみ）状ファイバ（たとえばガラス、アラミド）強化樹脂シート、微粒子充填フルオロ・ポリマー、ＬＣＰ誘電体材料、印刷配線板（ＰＷＢ）産業で被覆積層体材料としてまたはフレキシブル回路産業で基盤材料として現在使用されている任意の他の電気材料がある。誘電体層１２はパターニングしたあとで導電回路構築物を支持しうるのに十分な機械的完全性を備えている必要があるとともに、必要な結合温度において有害な作用を受けてはならない。また、誘電体層１２は他のパラメータ、たとえば電気特性（たとえば誘電率や誘電損失など）、機械特性、熱特性、寸法安定性などに対して最適化する。
【００４９】
図６の導電層１６、１８は各々、パターニングしうる任意の導電材料を用いることができるとともに、はんだ付け可能であるか、はんだ付け可能な表面層を被着することができる。導電層１６、１８には金属（たとえば銅）を使用することができる。導電層１６、１８の各々は箔の積層、ＰＶＤ（physical vapor deposition 、すなわち真空蒸着もしくはスパッタリング）、電気めっきもしくは無電解めっき、ＣＶＤ（chemical vapor deposition)、または当業者に知られた他の手段によって誘電体層１２に被着することができる。あるいは、誘電体層１２はスクリーニング、スロット・コーティング、カーテン・コーティング、ドクター・ブレーディング、ロール・コーティング、ロッド・コーティング、スプレイングなどの方法によって金属箔に被着することができる。電気構造体１１用の２つの特に有利な種類の出発材料として、（１）ＰＷＢ産業に普通に供給される両側銅被覆積層体、および（２）フレキシブル回路産業に普通に供給される銅被覆膜が挙げられる。これらについては、図９とともに後述する。両側銅被覆積層体には図２０の実施形態において、積層した箔をエッチングしたのち注入樹脂を用いて最終的に接着する必要のある大面積の粗い表面を有するという利点がある。誘電体層１２と導電層１６、１８の材料によっては、図６の電気構造体１１（たとえば銅被覆ＬＣＰ誘電体材料）を購入することもできる。誘電体層１２がＬＣＰ誘電体材料から成る場合、図１〜図５とともに上で開示した方法によって誘電体層１２に材料（たとえば銅）のシートを積層することができる。あるいは、図６の電気構造体１１は当業者に知られた任意の方法によって形成してもよい。
【００５０】
図７は本発明の実施形態により、図６の電気構造体１１において、引き続いて導電回路を形成する場所に除去可能な保護被膜２０（たとえばレジスト）を導電層１８に被着したあとの様子を示す図である。保護被膜２０によって回路のパターニングの前における処理損傷から導電層１８の被覆を保護することができるから、導電層１６をエッチングすることが可能になる。誘電体ビア（バイア）ホールの導電材料による充填をめっきプロセスで行う場合には、保護被膜２０はめっきレジストとして機能する。保護被膜２０の使用は任意実行事項である。
【００５１】
図８は本発明の実施形態により、図７の電気構造体において、引き続いて回路化するつもりのない導電層１６を任意実行事項として除去したあとの様子を示す図である。導電層１６は当業者に知られた任意の方法、たとえば化学エッチングによって除去する。
【００５２】
図９は本発明の実施形態による、誘電体層２２の表面２３に配置された導電層２４を備えた片側被覆積層体を有する電気構造体２１を示す図である。誘電体層２２には上述した図６の誘電体層１２から成る任意の誘電体材料を用いることができる。導電層２４には上述した図６の導電層１６、１８から成る任意の導電材料を用いることができる。導電層２４の誘電体層２２への被着には、図６の誘電体層１２に導電層１６、１８を被着する図６について上述した任意の方法を用いることができる。誘電体層２２および導電層２４によっては、図９の電気構造体（たとえば銅被覆ＬＣＰ誘電体材料）を購入することができる。
【００５３】
図１０は本発明の実施形態により、図９の電気構造体２１において、引き続いて導電回路を形成する場所に除去可能な保護被膜２６（たとえばレジスト）を導電層２４に被着したあとの様子を示す図である。保護被膜２６によって回路のパターニングの前における処理損傷から導電層２４の被覆を保護することができる。誘電体ビア（バイア）ホールの導電材料による充填をめっきプロセスで行う場合には、保護被膜２６はめっきレジストとして機能する。保護被膜２０の使用は任意実行事項であるとともに、図７および図８の保護被膜２０と類似している。留意点を挙げると、図８の電気構造体１１と図１０の電気構造体２１は実質的に同じ電気構造体である。
【００５４】
図１１は本発明の実施形態により、図８の電気構造体１１（あるいは等価の図１０の電気構造体２１）において、誘電体層１２にビア３１、３２を形成したあとの電気構造体１０を示す図である。ビア３１、３２は当業者に知られた任意のプロセス、たとえばレーザ開口、プラズマ・エッチングなどによって形成する。
【００５５】
図１２は本発明の実施形態により、図１１の電気構造体１０において、ビア３１、３２を導電充填材料で充填してビア３１、３２にそれぞれ導電プラグ３３、３４を形成したあとの様子を示す図である。導電充填材料の露出した表面はビア３１、３２を充填したあと、誘電体層１２の表面１５と同一平面を形成するかあるいはわずかに高くする必要がある。これにより、図１９について後述するように、引き続いて外部の電気回路化層と結合する際に良好な導電コンタクトを保証することができる。図１２において、ビア３１、３２を充填して導電プラグ３３、３４を形成することは、当業者に知られた任意のプロセス、たとえば特に金属をめっき（たとえば電気めっきまたは無電界めっき）することにより、またはビアに導電ペーストを強制注入（たとえばスキージをかける）したのち該ペーストを硬化させることにより行うことができる。層の回路側に連続導電層を設けることは電気めっきの場合に特に有利である。導電ペーストによるビア充填の場合、充填材料の表面を改変して、図１９について後述する結合の間に良好なはんだ接合を保証するのが望ましい。導電プラグ３３、３４には、それぞれビア３１、３２を充填するのに使用しうる任意の導電材料を用いることができる。
【００５６】
図１３は本発明の実施形態により、図１２の電気構造体１０において、導電プラグ３３、３４の上にそれぞれ導電キャップ３５、３６を形成したあとの様子を示す図である。導電キャップ３５、３６には、錫または錫含有はんだ合金の薄層（たとえば２．５４×１０-4ｃｍ〜１．０１×１０-3ｃｍ（０．１ミル〜０．４ミル））を用いることができる。導電キャップ３５、３６は電気めっきまたは無電解めっきを用いて形成することができる。このプロセスの場合、両めっきとも無マスクかつ自己整合である。これらのプロセスと構造体には、無融剤はんだ付けに適合しうることが判明している他のはんだ合金も好適である。導電キャップ３５、３６には、図１９について後述するように、溶融し、外部の電気回路化した層に電気構造体１０を引き続いて接合する間にはんだとして機能する任意の導電材料を用いることができる。
【００５７】
図１４は本発明の実施形態により、図１３の電気構造体１０において、保護層２０を除去したのち、導電層１８にフォトレジスト３８を塗布し、パターニングし、露出させ、そして現像したのあとの様子を示す図である。フォトレジスト３８のパターニングは図１５について後述するように、引き続いて形成する回路パターンに従って行う。
【００５８】
図１５は本発明の実施形態により、図１４の電気構造体１０において、フォトレジスト３８のフォトレジスト・パターン（図１４参照）に従って導電層１８（たとえば銅箔）を回路化して回路体３９を形成したのち、電気構造体１０が回路化層になるようにフォトレジスト３８を除去したあとの様子を示す図である。
【００５９】
図１６は本発明の実施形態により、図１５の電気構造体１０（すなわち回路化層）を容器４０内のめっき溶液４２（たとえば錫めっき溶液）に浸漬した様子を示す図である。電気構造体１０のめっき溶液４２中への前記浸漬は任意実行事項であるが、これによりぬれ性が良好になり、図１９について後述するように、電気構造体１０を外部の回路化層と接合する際の歩留りが向上する。錫めっき溶液の場合、回路体３９（たとえば銅回路）の表面に錫酸化膜が形成されるので、図２０について後述する樹脂注入において、注入樹脂の前記回路への接着が自然銅酸化膜より良好になる。
【００６０】
図１７は本発明の実施形態により、図１５の電気構造体１０（すなわち回路化層）をプラズマ反応チャンバ４４内でプラズマ（たとえばフッ素化プラズマ・ガス）で処理している様子を示す図である。図１７では、プラズマ反応によってフッ素イオン４６が生成される。フッ素イオン４６は導電キャップ３５、３６、および回路体３９の金属表面（たとえば錫や銅など）と相互作用してフッ化物またはオキシフルオライド（oxifluoride 、たとえば錫オキシフルオライド) を形成する。このプラズマ処理によって金属表面のぬれ性が改善される結果、図１９について後述するように、引き続く図１９のはんだリフローおよび接合工程の間にフラックス（融剤）を必要とすることなくはんだ付けを効果的に行うことができる。フッ素化プラズマのこのような使用方法はディション（Dishon）らの米国特許第４９２１１５７号（１９９０年）、クープマン（Koopman)らの米国特許第５４０７１２１号（１９９５年）、およびパッシュ（Pasch)の米国特許第５７７６５５１号（１９９８年）に記載されている。
【００６１】
図１８は本発明の実施形態により、積み重ね位置合わせして（図１９について後述する）Ｚ軸相互接続を備えた多層スタック４８を形成した回路化層５０、６０、７０を示す図である。回路化層５０は誘電体層５２の表面５１に電気回路体５９を備えている。電気回路体５９には導電プラグ５３、５４が電気的機械的に接続されており、それぞれ導電キャップ５５、５６でキャップが形成されている。回路化層６０は誘電体層６２の表面６１に電気回路体６９を備えている。電気回路体６９には導電プラグ６４が電気的機械的に接続されており、導電キャップ６６でキャップが形成されている。回路化層７０は誘電体層７２の表面７１に電気回路体７９を備えている。電気回路体７９には導電プラグ７３、７４が電気的機械的に接続されており、それぞれ導電キャップ７５、７６でキャップが形成されている。多くの用途では、標準の位置合わせ方法（たとえばスロット・オーバー・ピン（slots over pins)) によって回路化層５０、６０、７０の適切な位置決めを実現することができる。位置決め裕度が厳しい高密度構造体では、隣接する層に対して光学位置合わせが必要になる。いずれにしても、多層スタック４８に新たな回路化層を付加するごとに１平方センチメートル当り数個の接合点をタックはんだ付けすることにより、大量接合の間における位置合わせずれを低減することができる。タックはんだ付けは接合箇所を（熱伝導を良好にするために）回路化層の回路側から加熱した探針（たとえば先端を尖らせたはんだごて）で加圧することにより行うことができる。
【００６２】
図１９は本発明の実施形態により、図１８の多層スタック４８において、隣接する回路化層上の回路体を、対応して接触する導電キャップをはんだとして用いてはんだ付け（「はんだ接合」）することにより導電プラグを通して電気的に接合し、多層スタック４８中にボイド空間８１〜８６を形成した様子を示す図である。たとえば、回路化層５０の回路体５９を、導電キャップ６６をはんだとして用いて回路化層６０の導電プラグ６４によって回路化層６０の回路体６９に電気的に接合する。別の例として、回路化層６０の回路体６９を、導電キャップ７６をはんだとして用いて回路化層７０の導電プラグ７４によって回路化層７０の回路体７９に電気的に接合する。留意点を挙げると、隣接する回路化層６０、７０の導電プラグ６４、７４は両方とも層厚方向８８に配向されているとともに、層厚方向８８と直角またはほぼ直角の方向８９に互いに偏倚（へんい）されている。あるいは、導電プラグ６４、７４は８９の方向に互いに偏倚されないように配置してもよい。上述した例では、導電プラグ６４は回路化層５０と回路化層６０との間で「Ｚ軸」相互接続を形成している。すなわち、導電プラグ６４によって、回路体５９と回路体６９は互いに機械的電気的に接続されている。「Ｚ軸」は８８の方向を有する軸である。同様に、導電プラグ７４は回路化層６０と回路化層７０との間で「Ｚ軸」相互接続を形成している。すなわち、導電プラグ７４によって、回路体６９と回路体７９は互いに機械的電気的に接続されている。
【００６３】
Ｚ軸相互接続を使用することにより、めっきスルーホールによって層間を電気接続する必要がなくなる。その代わりに、１つの層から別の層への電気接続はパッド間にはんだ接続のチェーンまたはスタックを形成することにより行う。これはめっきスルーホールよりコンパクトで空間効率が良好である。本発明では、個々の層を並列に形成したのち位置合わせし接合している。これにより、既存の直列構築微細ビア技術と比べて製造時間が大幅に短縮する。
【００６４】
図１９において、回路化層５０、６０、７０の接合（すなわち「大量接合」）は回路化層５０、６０、７０を、充填したビアにキャップを形成しているはんだの融点（すなわち導電キャップ５５、５６、６６、７５、７６の溶融温度）を超える温度に加熱することにより行う。加熱はバッチで、コンベヤ化した炉で、あるいは加熱したプラテンの間で行うことができる。接合用に接合コンタクトを実現するのに必要なのは、多層スタック４８の上下に並列プレートによって印加するわずかな圧力だけである。接合すべき表面のコンタクトを保証するのに必要な圧力を超える圧力は不必要あるいは望ましくない。また、既存の積層プレスは必要ない。接合雰囲気としては、大気、不活性ガス（たとえば窒素）、または真空を用いることができる。接合温度にある間のある時点で真空を印加すると、接合プロセスの間に揮発する物質の逃散が改善する。上述したように、接合プロセスはフラックスレスで行う。すなわち、はんだリフローおよび接合工程の間にフラックスを必要としない。
【００６５】
図２０は図１９の多層スタック４８において、ボイド空間８１〜８６に樹脂９０（たとえば低粘性熱硬化性樹脂）を注入したのち硬化させた様子を示す図である。樹脂９０のこのような注入は減圧バッグ法と呼ばれるプロセスで行う。まず、多層スタック４８の回りをガス不透過性のフレキシブル・カバーで覆ったのち、多層スタック４８の上辺と下辺を封止する。次いで、接合構造体の端に（一般に対抗する）真空供給ポートと樹脂供給ポートを直列に配置する。次いで、真空ポートを通じ真空ポンプによってフレキシブル・カバー内の大気を排気して、樹脂ポートを通じてフレキシブル・カバー内の領域に樹脂を流入させる。供給される樹脂を押圧する表面張力と大気圧によって、樹脂はすべてのボイド空間８１〜８６に流入する。次いで、樹脂を熱硬化させると、モノリシック構造体が得られる。
【００６６】
図２０において、導電プラグ５３、５４、６４、７３、７４の一部または全部は互いに平行かほぼ平行であり、８８の方向またはほぼ８８の方向に配向されている。また、導電プラグ５３、５４、６４、７３、７４の一部または全部は８８の方向と直角またはほぼ直角の８９の方向に互いから偏倚されている。
【００６７】
樹脂９０の注入後は多層スタック４８を貫通するスルーホールを形成する必要はないが、本発明では、樹脂９０の注入後に多層スタック４８を貫通するスルーホールを形成することができる。
【００６８】
図２１は本発明の実施形態により、各々が液晶ポリマー（ＬＣＰ）材料から成る誘電体層５２、６２、７２を備えた図１９の多層スタック４８において、多層スタック４８に高圧を加えてボイド空間８１〜８６をＬＣＰ材料で充填し、隣接する回路化層の誘電体層（すなわち誘電体層５２と誘電体層６２、誘電体層６２と誘電体層７２）を互いに接続したあとの様子を示す図である。図１９を参照すると、ボイド空間８１、８２はそれぞれＬＣＰ誘電体層５２、６２のうちの少なくとも１つが出すＬＣＰ材料で充填する。ボイド空間８３、８４はそれぞれＬＣＰ誘電体層６２、７２のうちの少なくとも１つが出すＬＣＰ材料で充填する。ボイド空間８５、８６はそれぞれＬＣＰ誘電体層７２、および当該ボイド空間８５、８６に隣接する任意の他のＬＣＰ誘電体層が出すＬＣＰ材料で充填する。図２１において、図１９の誘電体層５２、６２、７２は各々、同じＬＣＰ材料９５から成る。一般に、誘電体層５２、６２、７２は各々、同じＬＣＰ誘電体材料または異なるＬＣＰ誘電体材料から成る。
【００６９】
図２１において、導電プラグ５３、５４、６４、７３、７４の一部または全部は互いに平行かほぼ平行であり、８８の方向またはほぼ８８の方向に配向されている。また、導電プラグ５３、５４、６４、７３、７４の一部または全部は８８の方向と直角またはほぼ直角の８９の方向に互いから偏倚されている。
【００７０】
図２１の多層スタック４８はＬＣＰ材料を隣接層に接着する、図１〜図５について上述した任意の方法を用いて互いに積層されている。特に、積層温度Ｔは等方性温度範囲へ逸脱することなく完全に液晶温度範囲（すなわちＴ＜ＴNI）の温度Ｔで、十分な加圧状態（たとえば６．８９ＭＰａ（１０００ｐｓｉ）〜２０．６８ＭＰａ（３０００ｐｓｉ））の下で、そして誘電体層５２、６２、７２のＬＣＰ誘電体材料が次に示すように塑性変形するのに十分な滞留時間にわたって積層されている。すなわち、（１）誘電体層６２と誘電体層５２との間に外部接着層を配置することなく、誘電体層６２は誘電体層５２に直接に接続されており、（２）誘電体層６２と回路体５９との間に外部接着層を配置することなく、誘電体層６２は回路体５９に直接に接続されており、（３）誘電体層７２と誘電体層６２との間に外部接着層を配置することなく、誘電体層７２は誘電体層６２に直接に接続されており、（４）誘電体層７２と回路体６９との間に外部接着層を配置することなく、誘電体層７２は回路体６９に直接に接続されている。最高温と最高圧に対する滞留時間は一般に少なくとも２分間にるす必要があり、滞留時間の適用可能な範囲は特に２〜６０分間、および１５〜３０分間である。図２１はこのような積層プロセスによって、ボイド空間８１〜８６が誘電体層５２、６２、７２のＬＣＰ誘電体材料で充填されている様子を示している。誘電体層５２、６２、７２において複数のＬＣＰ誘電体材料を使用している場合、Ｔ＜ＴNIを満足するように採用するＴNIの値は誘電体層５２、６２、７２の内に含まれるようなすべてのＬＣＰ誘電体材料のＴNI値のうちで最低のものである。誘電体層５２、６２、７２のＬＣＰ誘電体材料のポリマー鎖構造と付随する配向は滞留時間を通じて実質的に維持される。同様に、誘電体層５２、６２、７２のＬＣＰ誘電体材料の熱膨張率（ＣＴＥ）は滞留時間を通じて実質的に不変である。誘電体層５２、６２、７２においてＬＣＰ材料を使用すると、図２０について上述した樹脂注入工程を省略することができる。
【００７１】
誘電体層５２、６２、７２を備えた多層スタック４８の形成方法を、（図１９に示す）はんだ接合工程と（図２１に示す）誘電体積層工程とから成るものとして上述した。別の実施形態では、図１９の接合と図２１の誘電体積層とを単一の工程で行うことができる。さらに別の実施形態では、新たな制約を課すことにより、図１８の多層スタック４８を図２１について上述したようにして互いに積層する。この新たな制約は誘電体の積層用に使用する積層温度が、充填したビアのキャップを形成しているはんだの融点（すなわち導電キャップ５５、５６、６６、７５、７６の溶融温度）を超えるようにして、図１９に示すのと同じはんだ接合を行えるようにするものである。
【００７２】
多層スタック４８の相互接続構造体はこの時点で完成するが、任意実行事項として、（標準の印刷配線板（ＰＷＢ）プロセスを用いて）この相互接続構造体を開口し、めっきし、回路化してピン・イン・ホール（pin-in-hole)構成要素をマウントしうるようにしてもよい。また、マウント・ホールを開口して、相互接続構造体を高レベルの積層相互接続構造体などにおける中核複合体または副複合体として使用してもよい。図２１の多層スタックを相互積層したあとは多層スタック４８を貫通するスルーホールを形成する必要はないが、本発明では、図２１の多層スタックを相互積層したあとに多層スタック４８を貫通するスルーホールを形成することができる。
【００７３】
仕上げ工程は既存のＰＷＢのものと同様である。すなわち、はんだマスクを塗布、表面仕上げの改変（有機はんだ防腐剤、Ｎｉ／Ａｕめっき、はんだ被覆など）、試験、最終外形への加工などである。普通のＰＷＢに適用しうるものと同様に様々な手順を備えたこれら仕上げ工程のうちの任意のものを必要に応じて適用することができる。
【００７４】
本発明の多層スタック４８は特に次に示す種類の用途用に使用することができる。すなわち、集積回路パッケージ基板（たとえばチップ・キャリア）、電子製品を構築する様々な構成要素のマウントおよび相互接続用のＰＷＢ、および高密度相互接続「パッチ（patch)」すなわちアップリケ（applique）などである。
上記高密度相互接続パッチを用いると、多層パッチの製造で使用されるのと同じ接合方法を用いて低密度相互接続構造体（たとえば既存のＰＷＢ）への接合を実現することができる。また、上記高密度相互接続パッチは高密度領域には必要な余分のコストを払って全構造体を構築することなく、高密度相互接続の局所化した領域を必要な場所に実現することができる。
【００７５】
以上、ここでは説明を目的として本発明を記述したが、多くの変更と変形が当業者にとって明らかである。したがって、添付した特許請求の範囲は本発明の真の本旨と範囲に属すこのような変更と変形を包含するものである。
【００７６】
まとめとして以下の事項を開示する。
（１）
第１の液晶ポリマー（ＬＣＰ）誘電体材料を含む第１の誘電体層であって、
前記第１の誘電体層の表面に第１の電気回路体が存在するとともに直接に機械的に接触している、
第１の誘電体層と、
第２のＬＣＰ誘電体材料を含む第２の誘電体層であって、
第１の導電プラグが第１の導電材料を含むとともに前記第２の誘電体層の厚さを貫通して伸びており、
第２の電気回路体が前記第２の誘電体層の表面に存在すするとともに直接に機械的に接触しており、
前記第２の電気回路体が前記第１の導電プラグの第１の端に直接に機械的電気的に接触しており、
前記第２の誘電体層と前記第１の誘電体層とを接着する外部接着材料なしに前記第２の誘電体層が前記第１の誘電体層に直接に接着されており、
前記第２の誘電体層と前記第１の電気回路体とを接着する外部接着材料なしに前記第２の誘電体層が前記第１の電気回路体に直接に接着されており、
前記第１の導電プラグが前記第１の電気回路体にフラックスレスではんだ付けされている、
第２の誘電体層と
を備えた
多層スタック。
（２）
前記第１のＬＣＰ誘電体材料が、ポリマー鎖構造と、前記ポリマー鎖構造と実質的に同一の付随する配向と、前記第２の誘電体層を前記第１の誘電体層に接着する前に前記第１のＬＣＰ誘電体材料に存在した付随する配向とを備え、
前記第２のＬＣＰ誘電体材料が、ポリマー鎖構造と、前記ポリマー鎖構造と実質的に同一の付随する配向と、前記第２の誘電体層を前記第１の誘電体層に接着する前に前記第１のＬＣＰ誘電体材料に存在した付随する配向とを備えている、
上記（１）に記載の多層スタック。
（３）
前記第１のＬＣＰ誘電体材料の熱膨張率（ＣＴＥ）が前記第２の誘電体層を前記第１の誘電体層に接着する前の前記第１のＬＣＰ誘電体材料のＣＴＥと実質的に同一であり、
前記第２のＬＣＰ誘電体材料のＣＴＥが前記第２の誘電体層を前記第１の誘電体層に接着する前の前記第２のＬＣＰ誘電体材料のＣＴＥと実質的に同一である、
上記（１）に記載の多層スタック。
（４）
前記第１のＬＣＰ誘電体材料および前記第２のＬＣＰ誘電体材料が同一のＬＣＰ誘電体材料である、
上記（１）に記載の多層スタック。
（５）
前記第１のＬＣＰ誘電体材料および前記第２のＬＣＰ誘電体材料が異なるＬＣＰ誘電体材料である、
上記（１）に記載の多層スタック。
（６）  さらに、
第３のＬＣＰ誘電体材料を含む第３の誘電体層
を備え、
第２の導電プラグが第２の導電材料を含むとともに前記第３の誘電体層の厚さを貫通して伸びており、
第３の電気回路体が前記第３の誘電体層の表面に存在すするとともに直接に機械的に接触しており、
前記第３の電気回路体が前記第２の導電プラグの第１の端に直接に機械的電気的に接触しており、
前記第３の誘電体層と前記第２の誘電体層とを接着する外部接着材料なしに前記第３の誘電体層が前記第２の誘電体層に直接に接着されており、
前記第３の誘電体層と前記第２の電気回路体とを接着する外部接着材料なしに前記第３の誘電体層が前記第２の電気回路体に直接に接着されており、
前記第２の導電プラグが前記第２の電気回路体にフラックスレスではんだ付けされている、                                                            上記（１）に記載の多層スタック。
（７）
前記第１のＬＣＰ誘電体材料、前記第２のＬＣＰ誘電体材料、および前記第３のＬＣＰ誘電体材料が同一のＬＣＰ誘電体材料である、
上記（６）に記載の多層スタック。
（８）
前記第１のＬＣＰ誘電体材料、前記第２のＬＣＰ誘電体材料、および前記第３のＬＣＰ誘電体材料が異なるＬＣＰ誘電体材料である、
上記（６）に記載の多層スタック。
（９）
前記第１のＬＣＰ誘電体材料、前記第２のＬＣＰ誘電体材料、および前記第３のＬＣＰ誘電体材料のうちの２つの誘電体材料が同一のＬＣＰ誘電体材料から成り、前記第１のＬＣＰ誘電体材料、前記第２のＬＣＰ誘電体材料、および前記第３のＬＣＰ誘電体材料のうちの残りのＬＣＰ誘電体材料が前記同一のＬＣＰ誘電体材料と異なる、
上記（６）に記載の多層スタック。
（１０）
前記多層スタックが前記多層スタックの合計厚さを貫通するスルーホールを備えていない、
上記（１）に記載の多層スタック。
（１１）
多層スタックを形成する方法であって、
第１の液晶ポリマー（ＬＣＰ）誘電体材料を含む第１の誘電体層を形成する工程であって、
前記第１の誘電体層の表面に第１の電気回路体が存在するとともに直接に機械的に接触している、
第１の誘電体層を形成する工程と、
第２のＬＣＰ誘電体材料を含む第２の誘電体層を形成する工程であって、
第１の導電プラグが第１の導電材料を含むとともに前記第２の誘電体層の厚さを貫通して伸びており、
第２の電気回路体が前記第２の誘電体層の表面に存在すするとともに直接に機械的に接触しており、
前記第２の電気回路体が前記第１の導電プラグの第１の端に直接に機械的電気的に接触している
第２の誘電体層を形成する工程と、
前記第１の導電プラグを前記第１の電気回路体にフラックスレスではんだ付けする工程と、
前記第１の誘電体層、前記第２の誘電体層、および前記第１の電気回路体を、前記第１のＬＣＰ材料および前記第２のＬＣＰ材料のネマチック−等方性遷移温度うちの最低のネマチック−等方性遷移温度未満の温度に、前記第１のＬＣＰ材料および前記第２のＬＣＰ材料が塑性変形して、前記第２の誘電体層と前記第１の誘電体層との間に外部接着材料を配置することなく前記第２の誘電体層を前記第１の誘電体層に直接に接着するとともに、前記第２の誘電体層と前記第１の電気回路体との間に外部接着材料を配置することなく前記第２の誘電体層を前記第１の電気回路体に直接に接着するのに十分な高圧で、滞留時間の間さらす工程と
を備えた
方法。
（１２）
前記第１の誘電体層をさらす前記工程をフラックスレスではんだ付けする前記工程のあとで実行する、
上記（１１）に記載の方法。
（１３）
前記第１の誘電体層をさらす前記工程をフラックスレスではんだ付けする前記工程と同時に実行する、
上記（１１）に記載の方法。
（１４）
前記第１のＬＣＰ材料および前記第２のＬＣＰ材料のポリマー鎖構造および付随する配向が前記滞留時間を通じて実質的に不変である、
上記（１１）に記載の方法。
（１５）
前記第１のＬＣＰ材料および前記第２のＬＣＰ材料の熱膨張率（ＣＴＥ）が前記滞留時間を通じて実質的に不変である、
上記（１１）に記載の方法。
（１６）
前記高圧が約６．８９ＭＰａ（１０００ｐｓｉ）〜約２０．６８ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）の範囲にある、
上記（１１）に記載の方法。
（１７）
前記滞留時間が少なくとも約２分間である、
上記（１１）に記載の方法。
（１８）
前記第１のＬＣＰ誘電体材料および前記第２のＬＣＰ誘電体材料が同一のＬＣＰ誘電体材料である、
上記（１１）に記載の方法。
（１９）
前記第１のＬＣＰ誘電体材料および前記第２のＬＣＰ誘電体材料が異なるＬＣＰ誘電体材料である、
上記（１１）に記載の方法。
（２０）
フラックスレスではんだ付けする前記工程によって前記第１のＬＣＰ誘電体層と前記第２のＬＣＰ誘電体層との間にボイド空間を形成し、
前記第１の誘電体層をさらす前記工程によって、前記第１のＬＣＰ誘電体材料および前記第２のＬＣＰ誘電体材料のうちの一方で前記ボイド空間を充填する、
上記（１１）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態に従いポリマー鎖の配向を備えた、液晶ポリマー（ＬＣＰ）の液晶相における局所化分子領域を示す図である。
【図２】本発明の実施形態による、ポリマー鎖の方向性がほとんどあるいはまったくないＬＣＰ誘電体の等方性相における局所化分子領域を示す図である。
【図３】本発明の実施形態による、ＬＣＰ誘電体材料を含む積層体を積層するためのフラット・ベッド・プレス積層の様子を示す図である。
【図４】本発明の実施形態による、ＬＣＰ誘電体材料を含む積層体を積層するためのフラット・ベッド・プレス積層の様子を示す図である。
【図５】本発明の実施形態による、ＬＣＰ誘電体材料を含む積層体を積層するオートクレーブ積層プレスを示す図である。
【図６】本発明の実施形態による、誘電体層の両側表面にそれぞれ配置された第１の導電層および第２の導電層を備えた両側被覆積層体を有する電気構造体を示す図である。
【図７】本発明の実施形態により、図６の電気構造体において、第１の導電層に除去可能な保護被膜を被着したあとの様子を示す図である。
【図８】本発明の実施形態により、図７の電気構造体において、第２の導電層を除去したあとの様子を示す図である。
【図９】本発明の実施形態による、誘電体層の表面に配置された導電層を備えた片側被覆積層体を有する電気構造体を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態により、図９の電気構造体において、導電層に保護被膜を被着したあとの様子を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態により、図８または図１１の電気構造体において、誘電体層にビアを形成したあとの様子を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態により、図１１の電気構造体において、ビアを導電材料で充填してビアに導電プラグを形成したあとの様子を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態により、図１２の電気構造体において、導電プラグの上に導電キャップを形成したあとの様子を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態により、図１３の電気構造体において、保護層を除去したのち、銅箔にフォトレジストを塗布したのち、パターニングし、露出させ、そして現像したのあとの様子を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態により、図１４の電気構造体において、フォトレジスト・パターンに従って銅箔を回路化し、フォトレジストを除去して回路化層を形成したあとの様子を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態により、図１５の電気構造体（すなわち回路化層）をめっき溶液に浸漬した様子を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態により、図１５の電気構造体（すなわち回路化層）をプラズマ（たとえばフッ素化プラズマ・ガス）で処理している様子を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態により、積み重ね位置合わせしてＺ軸相互接続を備えた多層スタックを形成した複数の回路化層を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態により、図１８の多層スタックにおいて、隣接する回路化層上の回路体をはんだ付けすることにより電気的に接合し、多層スタック中にボイド空間を形成した様子を示す図である。
【図２０】図１９の多層スタックにおいて、ボイド空間に樹脂を注入したのち硬化させた様子を示す図である。
【図２１】本発明の実施形態により、各々が液晶ポリマー（ＬＣＰ）材料から成る誘電体層を備えた図１９の多層スタックにおいて、多層スタックに高圧を加えてボイド空間をＬＣＰ材料で充填し、隣接する回路化層の誘電体層を互いに接続したあとの様子を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１１  電気構造体
１２  導電体層
１３  表面
１４  表面
１６  導電層
１８  導電層
２０  保護被膜
２１  電気構造体
２２  導電体層
２３  表面
２４  導電層
２６  保護被膜
３１  ビア
３２  ビア
３３  導電プラグ
３４  導電プラグ
３５  導電キャップ
３６  導電キャップ
３８  フォトレジスト
３９  回路体
４０  容器
４２  めっき溶液
４４  プラズマ反応チャンバ
４６  フッ素イオン
４８  積層スタック
５０  回路化層
５１  表面
５２  導電体層
５３  導電プラグ
５４  導電プラグ
５５  導電キャップ
５６  導電キャップ
５９  電気回路体
６０  回路化層
６１  表面
６２  電体層
６４  導電プラグ
６６  導電キャップ
６９  電気回路体
７０  回路化層
７１  表面
７２  誘電体層
７３  導電プラグ
７４  導電プラグ
７５  導電キャップ
７６  導電キャップ
７９  電気回路体
８１  ボイド空間
８２  ボイド空間
８３  ボイド空間
８４  ボイド空間
８５  ボイド空間
８６  ボイド空間
８８  方向
８９  方向
９０  樹脂
９５  ＬＣＰ材料
２００  局所化分子領域
２０１  ポリマー鎖
２０２  ポリマー鎖
２０３  ポリマー鎖
２０４  ポリマー鎖
２０５  ポリマー鎖
２０６  ポリマー鎖
２０７  ポリマー鎖
２０８  ポリマー鎖
２１０  方向
２２１  ポリマー構成要素
２２２  ポリマー構成要素
２２３  ポリマー構成要素
２２４  ポリマー構成要素
２２５  ポリマー構成要素
２２６  ポリマー構成要素
２５０  局所化分子領域
２５１  ポリマー鎖
２５２  ポリマー鎖
２５３  ポリマー鎖
２５４  ポリマー鎖
２５５  ポリマー鎖
２５６  ポリマー鎖
２５７  ポリマー鎖
２５８  ポリマー鎖
２５９  ポリマー鎖
２６０  ポリマー鎖
２７１  ポリマー構成要素
２７２  ポリマー構成要素
２７３  ポリマー構成要素
２７４  ポリマー構成要素
２７５  ポリマー構成要素
２７６  ポリマー構成要素
２７７  ポリマー構成要素
３００  フラット・ベッド積層プレス
３０２  フレーム
３０４  上部ボルスタ
３０６  下部ボルスタ
３０８  中間ボルスタ
３１１  ブック
３１２  ブック
３１３  ブック
３２０  案内ロッド
３２２  上部プラテン
３２４  中間プラテン
３２６  中間プラテン
３２８  下部プラテン
３２９  油圧システム
３３０  ピストン
３３２  油圧シリンダ
３３４  作動液
３４０  真空ポンプ
３４２  真空フィードスルー
３５１  導入チューブ
３５２  排出チューブ
３５３  熱電対ポート
３５４  加熱要素
３５５  ケーシング・ライナ
３５７  ページ
３５８  ページ
３６２  プレス・パッド
３６４  プレス・パッド
３７０  プレート層
３７１  解放シート
３７２  鏡面仕上げプレート
３７３  解放シート
３８０  プレート層
３８１  解放シート
３８２  鏡面仕上げプレート
３８３  解放シート
３９０  プレート層
３９１  解放シート
３９２  鏡面仕上げプレート
３９３  解放シート
４００  オートクレーブ
４０２  格納装置
４０４  チャンバ
４０６  真空ポンプ
４０８  真空供給ライン
４０９  ブリーザ・プライ
４１０  ブック
４１２  キャリア・トレイ
４１４  源
４１６  ガス導入チューブ
４１８  可撓性膜
４１９  真空バッグ
４２０  ガス
【図１】
2004282051.tif 000003
【図２】
2004282051.tif 000004
【図３】
2004282051.tif 000005
【図４】
2004282051.tif 000006
【図５】
2004282051.tif 000007
【図６】
2004282051.tif 000008
【図７】
2004282051.tif 000009
【図８】
2004282051.tif 000010
【図９】
2004282051.tif 000011
【図１０】
2004282051.tif 000012
【図１１】
2004282051.tif 000013
【図１２】
2004282051.tif 000014
【図１３】
2004282051.tif 000015
【図１４】
2004282051.tif 000016
【図１５】
2004282051.tif 000017
【図１６】
2004282051.tif 000018
【図１７】
2004282051.tif 000019
【図１８】
2004282051.tif 000020
【図１９】
2004282051.tif 000021
【図２０】
2004282051.tif 000022
【図２１】
2004282051.tif 000023