(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側にグランド層或いは電源層が設けられて積層された基板と、
該基板内に埋め込まれ両端が該基板を貫通して該基板表面と略同一面を維持して表出され且つ外部導体が該グランド層或いは電源層を貫通して導電接続されてなる同軸ケーブルと
を備えてなることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
基板表面に表出された同軸ケーブル端面に於ける中心導体が同じ基板表面に在る配線と接続されてなること
を特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
基板表面に表出された同軸ケーブル端面に於ける外部導体が同じ基板表面に在るグランド層或いは電源層と接続されてなること
を特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項４】
端面が基板表面に表出された同軸ケーブルに於ける外部導体が基板内側に形成されたグランド層或いは電源層を貫通し且つ該外部導体の周囲と該基板との間に施された導電性接着剤で該外部導体が該基板に固着されると共に導電接続されてなること
を特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項５】
積層用基板の所要位置にレーザ或いはドリルで貫通孔を形成する工程と、
同軸ケーブルを前記貫通孔に挿通して先端を突出させてから前記貫通孔に樹脂を施して該同軸ケーブルを該積層用基板に固着する工程と、
前記同軸ケーブルの先端が突出している側の反対側にプリプレグを介して別の積層用基板を積層して加熱及び加圧して一体化する工程と、
前記同軸ケーブルの先端が突出している側の面を研磨して前記同軸ケーブルの端面と前記積層用基板の表面とを平坦化する工程と
が含まれてなることを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速信号処理回路を組み込むのに好適な配線基板及び該配線基板を製造するのに有用な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
同軸ケーブルを配線基板に組み込むことで、クロス・トーク雑音及び特性インピーダンスの変動などに起因する信号波形の乱れがなく、高速信号処理回路を構成するのに適しているとされている配線基板に関する発明が例えば「特公昭４５−２１４３８号公報」に開示されている。
【０００３】
また、前記発明に関連する様々な改良発明について、例えば「特開平４−２９４５９５号公報」、「特開平４−３０２４９７号公報」、「特開平４−３４２１９１号公報」、「特開平６−２７５９５８号公報」、「特開平７−１１５２７６号公報」、「特開平７−２２１４５５号公報」として開示されている。
【０００４】
前記各発明で開示された配線基板の基本的な構造や製造方法は同じであり、何れも製造工程数が多く、そして、精密且つ高度の技術が必要な筈である。
【０００５】
例えば前記特開平４−３４２１９１号公報に開示された発明では、表面に配線パターンを形成したプリント基板にめっきを施したスルーホールが形成され、そのスルーホールには、プリント基板内部に組み込んだ同軸ケーブルの中心導体が接続され、また、同軸ケーブルの外部導体はプリント基板内部に積層されているグランド層に接続した構造になっている。
【０００６】
この構造を実現するには、同軸ケーブルを所望の形状に布線する工程、同軸ケーブルの外部導体を一部エッチングする工程、外部導体をグランド層に接続する工程など、当該公報に開示されたところを見ただけでも、多くの精密な工程、及び、作業者が高度の熟練を要するであろうことは想像に難くないし、事実、当該公報に開示された技術に基づく製品と思われる商品名「マルチワイヤ基板」は非常に高価である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、高速信号処理回路を組み込むのに好適な配線基板を安価に製造することができる手段を提供しようとする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、積層配線基板の所望の位置の２箇所に同軸ケーブルの両端面が各別に表出され、また、同軸ケーブル自体は積層回路基板内に埋設された構造を成していることが基本になっている。
【０００９】
前記手段を採ることに依り、クロス・トーク雑音や特性インピーダンスの変動に起因する信号波形の乱れがなく、高速信号処理回路を組み込むのに好適な積層回路基板を安価に実現することが可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に依る配線基板の基本的部分を説明する為の要部切断側面図であり、図に於いて、１は配線基板、２は埋め込まれた同軸ケーブル、２Ａは中心導体、２Ｂは外部導体、２Ｃは端面をそれぞれ示している。
【００１１】
図２及び図３は本発明に依る配線基板を作製する工程を説明する為の工程要所に於ける配線基板の要部切断側面図を表し、以下、これ等の図を参照しつつ説明する。
【００１２】
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）参照
（１）
積層用基板１１の所要の２箇所に孔１１Ａを形成する。開孔する手段としては、ドリル或いはレーザを用いることができる。
【００１３】
孔１１Ａの形状は、（Ａ）に見られる垂直状のものだけではなく、（Ｂ）に見られるように斜め状にしたもの、或いは、（Ｃ）に見られるように孔１１Ａのエッジの一部をテーパにしたものなどを適宜に採用して良い。このようにすることは、同軸ケーブルに与える屈曲を緩和するのに有効である。
【００１４】
図２（Ｄ）参照
（２）
積層用基板１１に同軸ケーブル１２を布線し、その両端を孔１１Ａから覗かせる。尚、同軸ケーブル１２は、勿論、最外側は外部導体になっているので、図では外部導体に記号１２Ｂを付与してある。
【００１５】
図２（Ｅ）参照
（３）
孔１１Ａに樹脂１３を充填し、同軸ケーブル１２の両端を積層用基板１１に固着する。
【００１６】
図３（Ａ）及び（Ｂ）参照
（４）
同軸ケーブル１２を布線した積層用基板１１にプリプレグ１４を介して裏面側積層用基板１５を積層し、加熱及び加圧して一体化する。図３（Ｂ）には積層一体化された配線基板１６が示されている。尚、この場合に図２（Ｂ）及び（Ｃ）について説明した孔１１Ａの形状が有効に作用することになる。又、プリプレグ１４の代わりに積層用基板１１或いは裏面側積層用基板１５に未硬化の熱硬化性樹脂層を形成しても良い。
【００１７】
図３（Ｃ）参照
（５）
配線基板１６の表面を研磨して平坦化する。この研磨は、特に、同軸ケーブル１２の両端が配線基板１６の表面と同一面となるように行う。
【００１８】
前記のようにして作製する配線基板１６に於いて、同軸ケーブル１２の外部導体１２Ｂをグランドと接続するには種々な構造にすることができる。
【００１９】
図４は同軸ケーブルの外部導体をグランドと接続する構造の１例を説明する為の図であって、（Ａ）及び（Ｂ）は平面を、また、（Ｃ）は要部切断側面をそれぞれ示し、図２及び図３に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００２０】
図に於いて、１２Ａは同軸ケーブルの中心導体、１２Ｂは同軸ケーブルの外部導体、１７は積層用基板１１の表面に形成されたグランド層、１７Ａはグランド層から引き出されたリードをそれぞれ示している。
【００２１】
図５は同軸ケーブルの外部導体をグランドと接続する構造の他の例を説明する為の図であって、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は要部切断側面を、また、（Ｄ）は要部切断拡大側面をそれぞれ示し、図２乃至図４に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００２２】
図５（Ａ）参照
（１）
ドリル或いはレーザを用いて積層用基板１１の所要の２箇所に孔１１Ａを形成する。尚、ここで用いる積層用基板１１は、図２及び図３について説明した配線基板１６に於けるそれとは異なり、裏面側にグランド層である金属層１８が裏打ちされているものである。
【００２３】
（２）
積層用基板１１の金属層１８側に同軸ケーブル１２を布線し、その両端を孔１１Ａから覗かせる。
【００２４】
図５（Ｂ）参照
（３）
孔１１Ａと同軸ケーブル１２に於ける外部導体１２Ｂとの間に導電性接着剤１９を充填し、同軸ケーブル１２の両端を積層用基板１１に固着すると共に外部導体１２Ｂと金属層１８との導電接続を確実なものにする。
【００２５】
図５（Ｃ）及び（Ｄ）参照
（４）
同軸ケーブル１２を布線且つ固着した積層用基板１１の金属層１８側にプリプレグ１４を介して裏面側積層用基板１５を積層し、加熱及び加圧して一体化して配線基板１６を作製する。尚、図５（Ｄ）には、同軸ケーブル１２の外部導体１２Ｂとグランド層である金属層１８とが導電性接着剤１９を介して導電接続されていることが明瞭に看取される。
【００２６】
（５）
配線基板１６の表面を研磨して平坦化する。この研磨は、特に、同軸ケーブル１２の両端が配線基板１６の表面と同一面となるように行う。
【００２７】
前記のようにして作製した配線基板１６に半導体チップを搭載して同軸ケーブル１２の中心導体１２Ａと導電接続する場合も種々な構造を採用することができる。
【００２８】
図６は配線基板に半導体チップを搭載した構造を例示する要部切断側面図であり、図２乃至図５に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００２９】
図６に見られる構造を実現するプロセスの一例を説明する。
（１）
配線基板１６の表面側、即ち、同軸ケーブル１２の端面が表出している側に感光性樹脂からなる絶縁層２０を形成してから、フォト・プロセスを適用することに依り、中心導体１２Ａを表出する為の開口２０Ａを形成する。
【００３０】
（２）
真空蒸着法、フォト・リソグラフィ技術などを適用することに依り、中心導体１２Ａから絶縁層２０の表面に信号を取り出す配線（或いはパッド）２１Ａやその他の配線２１Ｂなどを形成する。
【００３１】
（３）
配線基板１６の表面に在る配線２１Ａや２１Ｂにバンプ２３を介して半導体チップ２２を接続して搭載する。
【００３２】
接続端子数が多い半導体チップを搭載する場合には、配線基板を更に多層化することができ、また、その場合、埋め込む同軸ケーブルも多層化して良い。
【００３３】
図７は層数を増加した配線基板を例示する要部切断側面図であり、（Ａ）はプリント板を多層した場合、（Ｂ）は埋め込む同軸ケーブルを多層化した場合をそれぞれ示し、図２乃至図６に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【００３４】
図に於いて、３１は配線基板、３２は第２層目積層用基板、３３は配線基板、３４Ａ乃至３４Ｃは埋め込まれた同軸ケーブルをそれぞれ示している。
【００３５】
本発明に依る配線基板を製造する場合の具体的な実施例について説明する。
実施例
（１）
厚さ２００〔μｍ〕の片面銅層張りガラス−ポリイミド積層用基板の所定２箇所にドリルを用いて短径１５０〔μｍ〕の孔を接近する方向で斜め方向に形成する。
【００３６】
（２）
直径１００〔μｍ〕φの同軸ケーブルを積層用基板の銅層張り側に布線して両端を前記斜め方向の孔に挿入して先端を突出させる。ここで用いる同軸ケーブルは市販品で良いが、実験では、特願２００１−３２４４３４に開示されている発明に基づく製品を用いた。
【００３７】
（３）
積層用基板に形成した孔と同軸ケーブルとの間に導電性接着剤を施して固着すると共に銅層と同軸ケーブルの外部導体（シールド層）とを導電接続してから、孔から突出している同軸ケーブルの先端を切除する。
【００３８】
（４）
積層用基板の銅層張り側にプリプレグ及びもう１枚の片面銅層張りガラス−ポリイミド積層用基板の銅層張り側をプリプレグと対向させて積層し、加熱及び加圧して一体化することで配線基板を形成する。
【００３９】
（５）
配線基板の表面側、即ち、同軸ケーブルの先端と導電性接着剤とが突出している側を研磨及び除去を行って平坦化する。
【００４０】
（６）
配線基板の表面に感光性ポリイミド（ＵＲ５１００  東レ製）を塗布し、露光及び現像を行って同軸ケーブルの中心導体を表出させるビア孔を形成する。尚、この場合、ビア孔の径は上面側で８０〔μｍ〕φ、下面側で５０〔μｍ〕φであって、同軸ケーブルの外部導体は表出されないようにする。
【００４１】
（７）
加熱を行って感光性ポリイミドを硬化させる。尚、硬化後のポリイミドの層厚は２０〔μｍ〕程度である。
【００４２】
（８）
スパッタリング法を適用することに依り、層厚５０００〔Å〕のＣｕシード層を成膜し、必要パターンをもつレジスト層を形成してから電気めっき法にてＣｕの厚付けを行う。この際のめっき厚は約１０〔μｍ〕とする。
【００４３】
（９）
レジスト層の剥離、Ｃｕシード層のエッチングを行ってから、中心導体に接続する配線を形成して完成する。
【００４４】
本発明に於いては、前記説明した実施の形態を含め、多くの形態で実施することができ、以下、それを付記として例示する。
【００４５】
（付記１）
積層された基板内に埋め込まれて両端が該基板を貫通し且つ該基板表面と略同一面を維持して表出されてなる同軸ケーブルを備えてなること
を特徴とする配線基板。
【００４６】
（付記２）
基板表面に表出された同軸ケーブル端面に於ける中心導体が同じ基板表面に在る配線と接続されてなること
を特徴とする（付記１）記載の配線基板。
【００４７】
（付記３）
基板表面に表出された同軸ケーブル端面に於ける外部導体が同じ基板表面に在るグランド層或いは電源層と接続されてなること
を特徴とする（付記１）記載の配線基板。
【００４８】
（付記４）
端面が基板表面に表出された同軸ケーブルに於ける外部導体が基板内側に形成されたグランド層或いは電源層を貫通して導電接続されてなること
を特徴とする（付記１）記載の配線基板。
【００４９】
（付記５）
端面が基板表面に表出された同軸ケーブルに於ける外部導体の周囲と該基板との間に施された樹脂で該外部導体が該基板に固着されてなること
を特徴とする（付記３）記載の配線基板。
【００５０】
（付記６）
端面が基板表面に表出された同軸ケーブルに於ける外部導体が基板内側に形成されたグランド層或いは電源層を貫通し且つ該外部導体の周囲と該基板との間に施された導電性接着剤で該外部導体が該基板に固着されると共に導電接続されてなること
を特徴とする（付記４）記載の配線基板。
【００５１】
（付記７）
積層用基板の所要位置にレーザ或いはドリルで貫通孔を形成する工程と、
同軸ケーブルを前記貫通孔に挿通して先端を突出させてから前記貫通孔に樹脂を施して該同軸ケーブルを該積層用基板に固着する工程と、
前記同軸ケーブルの先端が突出している側の反対側にプリプレグを介して別の積層用基板を積層して加熱及び加圧して一体化する工程と、
前記同軸ケーブルの先端が突出している側の面を研磨して前記同軸ケーブルの端面と前記積層用基板の表面とを平坦化する工程と
が含まれてなることを特徴とする配線基板の製造方法。
【００５２】
（付記８）
積層用基板に於ける同軸ケーブルの先端が突出する側の反対側にグランド層或いは電源層である金属層を形成する工程
が含まれてなることを特徴とする（付記７）記載の配線基板の製造方法。
【００５３】
（付記９）
グランド層或いは電源層である金属層が設けられた積層用基板を貫通する同軸ケーブルの外部導体に導電性接着剤を施して前記積層用基板に固着すると共に金属層に導電接続する工程
が含まれてなることを特徴とする（付記８）記載の配線基板の製造方法。
【００５４】
（付記１０）
積層される積層用基板の少なくとも一方の積層用基板にプリプレグに代替される未硬化の熱硬化性樹脂層を形成する工程
が含まれてなることを特徴とする（付記７）乃至（付記９）の何れか１記載の配線基板の製造方法。
【００５５】
【発明の効果】
本発明に依る配線基板及びその製造方法に於いては、積層された基板内に埋め込まれて両端が該基板を貫通し且つ該基板表面と略同一面を維持して表出されてなる同軸ケーブルを備えることが基本になっている。
【００５６】
前記構成を採ることに依り、クロス・トーク雑音や特性インピーダンスの変動に起因する信号波形の乱れがなく、高速信号処理回路を組み込むのに好適な積層回路基板を安価に実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に依る配線基板の基本的部分を説明する為の要部切断側面図である。
【図２】本発明に依る配線基板を作製する工程を説明する為の工程要所に於ける配線基板を表す要部切断側面図である。
【図３】本発明に依る配線基板を作製する工程を説明する為の工程要所に於ける配線基板を表す要部切断側面図である。
【図４】同軸ケーブルの外部導体をグランドと接続する構造の１例を説明する為の図である。
【図５】同軸ケーブルの外部導体をグランドと接続する構造の他の例を説明する為の図である。
【図６】配線基板に半導体チップを搭載した構造を例示する要部切断側面図である。
【図７】層数を増加した配線基板を例示する要部切断側面図である。
【符号の説明】
１  配線基板
２  埋め込まれた同軸ケーブル
２Ａ  中心導体
２Ｂ  外部導体
２Ｃ  端面
１１  積層用基板
１１Ａ  孔
１２  同軸ケーブル
１２Ａ  中心導体
１２Ｂ  外部導体
１３  樹脂
１４  プリプレグ
１５  裏面側積層用基板
１６  配線基板
１７  グランド層
【図１】
0004106592.tif 000002
【図２】
0004106592.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004106592.tif 000005
【図５】
0004106592.tif 000006
【図６】
0004106592.tif 000007
【図７】
0004106592.tif 000008