(57)【要約】第１基板１０と、前記第１基板１０の外周縁に位置する枠体２１ａと、枠体２１ａの内周部と接続される少なくとも２つの接続部２５と、２つの接続部２５同士を接続する支持体２１ｂと、を含む第２基板２０と、第２基板２０の面の第１基板と反対側の面に位置している第３基板３０と、を含む。支持体２１ｂは、２つの前記接続部２５同士の間に方向転換部２７を含み、方向転換部２７が周上に含まれる環状構造を含まない。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板の外周縁に位置する枠体と、該枠体の内周部と接続される少なくとも２つの接続部と、該２つの接続部同士を接続する支持体と、を含み、該第１基板の一方の面に位置している第２基板と、
該第２基板の面の第１基板と反対側の面に位置している第３基板と、を含み、
前記支持体は、２つの前記接続部同士の間に方向転換部を含み、前記方向転換部が周上に含まれる環状構造を含まないことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記方向転換部が曲線状である請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記方向転換部が袋形状である請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
前記枠体が互いに対向し合う１対の辺を有し、
前記２つの接続部が、前記枠体の前記１対の辺に分かれて位置し、
前記２つの接続部同士の間に、複数の前記方向転換部が位置している請求項１乃至３のいずれかに記載の配線基板。
【請求項５】
前記第１基板、前記第２基板および前記第３基板は、それぞれ導電体によって電気的に接続されている請求項１乃至４のいずれかに記載の配線基板。
【請求項６】
前記第２基板は、枠体の内周部と支持体とに囲まれるキャビティを含む請求項１乃至５のいずれかに記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、信号用の電磁波を送受信するためのアンテナ用途等に配線基板が用いられている。アンテナ用途の配線基板は、電子機器同士の間の無線通信や、車載用の障害物検知装置等に用いられている。このような配線基板は、例えばアンテナ回路を含む回路板、接地導体層を含む接地導体板および内周部に桟を含む枠を備えている。枠は、アンテナ回路と接地導体層とが対向する状態で回路板と接地導体板との間に位置する。このような配線基板は、アンテナ回路と接地導体層との間に空気層を設けている。（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１２５００３号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示の配線基板は、第１基板と、第１基板の外周縁に位置する枠体と、枠体の内周部と接続されている少なくとも２つの接続部と、２つの接続部同士をつないでいる支持体と、を含む第２基板と、第２基板上面に位置している平板状の第３基板と、を含む。支持体は、２つの接続部同士の間に方向転換部を含み、方向転換部が周上に含まれる環状構造を含まない。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、本開示の配線基板の実施形態の一例を示す概略平面図である。
【図２】図２は、図１のＸ−Ｘ間の概略断面図である。
【図３】図３は、本開示の配線基板の要部における別の実施形態例を示す概略平面図である。
【図４】図４は、本開示の配線基板の要部における別の実施形態例を示す概略平面図である。
【図５】図５は、本開示の配線基板の要部における別の実施形態例を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
次に、図１および図２を基にして本開示の配線基板の実施形態の一例を説明する。図１は、本開示の配線基板を構成する第３基板側からみた概略平面図である。図２は、図１に示すＸ−Ｘ間を通る概略断面図である。
【０００７】
配線基板１は、第１基板１０と、第２基板２０と、第３基板３０とを含む。図２に示すように、配線基板１は、第１基板１０の上方に第２基板２０と第３基板３０とを順次積層している。
【０００８】
第１基板１０および第３基板３０は、例えば平板状であってもよい。第１基板１０および第３基板３０は、それぞれ第１アンテナ用導体１２，第２アンテナ用導体３２を有している。第１基板１０と第３基板３０との間には、例えば第２基板２０の厚さに応じた空隙が形成される。第２基板２０は、枠体を含む形状である。
【０００９】
第１基板１０は、例えば第１絶縁層１１、第１アンテナ用導体１２、配線導体１３、第１パッド１４、電極１５、およびソルダーレジスト１６を含む。第１基板１０は、四角形状である。第１基板１０は、例えば一辺の長さは１０ｍｍ〜１２０ｍｍ、厚さは１００μｍ〜８００μｍである。
【００１０】
第１絶縁層１１は、例えばガラスクロスを含み、さらにエポキシ樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂の少なくとも１種を含んでいてもよい。
【００１１】
第１絶縁層１１は、ガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを、加熱下においてプレス加工することで平板状に形成されている。
【００１２】
第１絶縁層１１は、上面（第１アンテナ用導体１２側）と下面（電極１５側）との間を貫通する複数のスルーホール１７を有している。スルーホール１７は、例えば第１絶縁層１１の上面および下面において平面視で円形状の開口を有している。スルーホール１７は、例えばドリル加工、ブラスト加工あるいはレーザー加工により形成されている。
【００１３】
複数の第１アンテナ用導体１２は、第１絶縁層１１の上面に、例えば縦横方向にそれぞれ間隔をあけて位置している。複数の第１アンテナ用導体１２は、後述する第３絶縁層３１の表面の第２アンテナ用導体３２に、それぞれ対向する。
【００１４】
第１アンテナ用導体１２は、例えば銅等の金属を含む。第１アンテナ用導体１２は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等のめっき技術を用いて形成されている。
【００１５】
配線導体１３は、第１絶縁層１１の下面およびスルーホール１７内に位置している。配線導体１３の一部は、第１アンテナ用導体１２と接続している。
【００１６】
配線導体１３は、例えば銅等の金属を含む。配線導体１３は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等のめっき技術を用いて形成されている。
【００１７】
第１パッド１４は、第１絶縁層１１の上面の外周縁に位置している。第１パッド１４は、例えば銅等の金属を含む。第１パッド１４は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等のめっき技術を用いて形成されている。
【００１８】
電極１５は、第１絶縁層１１の下面（配線基板１の最外面）に位置している。電極１５は、外部電気基板の電極と半田を介して接続される。これにより、配線基板１が、外部電気基板と電気的に接続される。電極１５は、例えば銅等の金属を含む。電極１５は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等のめっき技術を用いて形成されている。第１アンテナ用導体１２、配線導体１３、第１パッド１４および電極１５は、上記の方法により同時に形成すると製造効率が向上する。
【００１９】
ソルダーレジスト１６は、第１絶縁層１１の上面および下面の一部に位置している。ソルダーレジスト１６は、第１パッド１４を露出する開口部１６ａを有している。ソルダーレジスト１６は、電極１５を露出する開口部１６ｂを有している。
【００２０】
ソルダーレジスト１６は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂を第１絶縁層１１の上面および下面に被着させて、露光および現像を行うことにより所定のパターンに形成されている。
【００２１】
第２基板２０は、第１基板１０の上面に位置している。第２基板２０は、第２絶縁層２１、第２パッド２２、第３パッド２３、およびソルダーレジスト２４を含む。
【００２２】
第２絶縁層２１は、例えばガラスクロスを含み、さらにエポキシ樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含んでいる。第２絶縁層２１は、枠体２１ａおよび支持体２１ｂを有している。
【００２３】
枠体２１ａは、例えば、平面視で四角形の内周および外周を有する枠状である。枠体２１ａの互いに異なる２つの辺に支持体２１ｂの両端が接続されている。枠体２１ａの内側が支持体２１ｂにより複数の領域に区分けされていてもよい。枠体２１ａは、上面視において第１基板１０の外周縁に突出して位置している。
【００２４】
枠体２１ａは、内周部に２つの接続部２５を有しており、支持体２１ｂとつながっている。枠体２１ａの内周部と支持体２１ｂとに囲まれている領域は、第２絶縁層２１が存在しない空隙である。第２基板２０が第１基板１０および第３基板３０に挟まれている状態において、この空隙がキャビティ２６を構成する。
【００２５】
枠体２１ａの外周側の一辺の長さは、例えば２０ｍｍ〜１５０ｍｍであり、厚みは５０μｍ〜１０００μｍである。枠体２１ａの一辺の長さは、第１基板１０の一辺の長さよりも３ｍｍ〜１０ｍｍ程度大きいのがよい。これにより、枠体２１ａの剛性を向上できる。配線基板１の小型化を図る場合には、第１基板１０の一辺の長さと揃えておいても構わない。
【００２６】
支持体２１ｂは、帯状の形状を有しており２つの接続部２５同士をつないでいる。支持体２１ｂは、平面視で互いに隣接する第１アンテナ用導体１２同士の間に位置している。平面視において、支持体２１ｂと第１アンテナ用導体１２とは重なっていない。支持体２１ｂは、配線基板１において、第１基板１０および第３基板３０の変形を抑え、第１基板１０と第３基板３０との接触を防ぐ支持部の機能を有している。支持体２１ｂが無い場合、上記空隙内に第１基板１０および第３基板３０の少なくとも一方が変形して入り込み、第１基板１０と第３基板３０との接触が生じる。
【００２７】
図１に示すように、支持体２１ｂは、２つの接続部２５同士の間に４つの方向転換部２７を有している。本例の場合では、方向転換部２７において支持体２１ｂは９０度向きを転換している。支持体２１ｂは、一方向のみに延びる直線状に限定されない。支持体２１ｂは、複数の方向で第１基板１０および第３基板３０を支持できる。
【００２８】
方向転換部２７で変換される方向は、例えば互いに９０度で交差し合う方向である。図３に示す例では、１つの支持体２１ｂに、それぞれ９０度向きを転換する複数の方向転換部２７が含まれている。図３に示す例では、支持体２１ｂと枠体２１ａとの接続部２５は、四角枠状の枠体２１ａの互いに対向し合う２つの辺部分に位置している。
【００２９】
図３に示す例では、平面視において、枠体２１ａと支持体２１ｂとにより、閉じた形状（環状構造）が構成されている。方向転換部２７が周上に含まれる環状構造とは、例えば支持体２１ｂのみで構成される四角形状等の閉じた構造のことを指す。支持体２１ｂは、方向転換部２７が周上に含まれる環状構造を有していない。すなわち、支持体２１ｂだけで環状構造を構成していない。
【００３０】
支持体２１ｂは、接続部２５同士の間において方向転換部２７を屈曲点とする弾力構造を有している。これにより、加工時の残留応力、あるいは電子機器の放熱による熱応力が支持体２１ｂに加わった場合、方向転換部２７が応力を分散させる。そのため、支持体２１ｂの変形量を緩和して、配線基板１の変形を抑制することができる。
【００３１】
枠体２１ａおよび支持体２１ｂは、例えば第２絶縁層２１における枠体２１ａの内周辺および支持体２１ｂの辺に対応する位置にルーター加工を施して第２絶縁層２１を除去することにより形成される。枠体２１ａの幅は、例えば０．５ｍｍ〜１０ｍｍである。支持体２１ｂの幅は、例えば０．５ｍｍ〜５ｍｍである。
【００３２】
第２パッド２２は、第２絶縁層２１下面の外周縁において、第１パッド１４に対向する。第２パッド２２は、例えば銅等の金属を含む。第２パッド２２は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等のめっき技術を用いて形成されている。第２パッド２２と第１パッド１４とは、例えば半田２８を介して接続している。これにより、第２基板２０が、第１基板１０の上に固定されている。第１パッド１４および第２パッド２２は、第１基板１０と第２基板２０とを物理的に接続していてもよく、電気的に接続していてもよい。
【００３３】
第３パッド２３は、第２絶縁層２１上面の外周縁に位置している。第３パッド２３は、例えば銅等の金属を含む。第３パッド２３は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等のめっき技術を用いて形成されている。第２パッド２２および第３パッド２３は、上記の方法により同時に形成すると製造効率が向上する。
【００３４】
ソルダーレジスト２４は、第２絶縁層２１の上面および下面の一部に位置している。ソルダーレジスト２４は、第２パッド２２を露出する開口部２４ａを有している。ソルダーレジスト２４は、第３パッド２３を露出する開口部２４ｂを有している。
【００３５】
第３基板３０は、第２基板２０の上面（第１基板１０とは反対側の面）に、枠体２１ａの内周部と支持体２１ｂとに囲まれている領域（空隙）を覆うように位置している。これにより、第２基板２０が第１基板１０および第３基板３０に挟まれ、先の空隙がキャビティ２６を構成する。第３基板３０は、第３絶縁層３１、第２アンテナ用導体３２、第４パッド３３、およびソルダーレジスト３４を含む。
【００３６】
第３絶縁層３１は、例えばガラスクロスを含み、さらにエポキシ樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含んでいる。
【００３７】
第３絶縁層３１は、ガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを、加熱下においてプレス加工することで平板状に形成されている。
【００３８】
第２アンテナ用導体３２は、第３絶縁層３１の上面（第２基板２０とは反対側の面）および下面（第２基板２０側の面）に、例えば縦横方向にそれぞれ間隔をあけて位置している。平面視において第２アンテナ用導体３２が、第３絶縁層３１の上面および下面に重なり合う。第２アンテナ用導体３２は、キャビティ２６内の空気層を挟んで第１アンテナ用導体１２に対向する。この例において、第３絶縁層３１の上面の複数の第２アンテナ用導体３２と、下面の複数の第２アンテナ用導体３２と、第１アンテナ用導体１２とのうち、互いに対向し合うものは、同じ形状および同じ寸法で形成されている。
【００３９】
第２アンテナ用導体３２は、例えば銅等の金属を含む。第２アンテナ用導体３２は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等のめっき技術を用いて形成されている。
【００４０】
第４パッド３３は、第３絶縁層３１下面の外周縁において、第３パッド２３に対向するように位置している。第４パッド３３は、例えば銅等の金属を含む。第４パッド３３は、セミアディティブ法やサブトラクティブ法等のめっき技術を用いて形成されている。第４パッド３３と第３パッド２３とは、例えば半田２８を介して接続している。これにより、第３基板３０が、第２基板２０の上に固定されている。
【００４１】
第３パッド２３および第４パッド３３は、第２基板２０と第３基板３０とを物理的に接続していてもよく、電気的に接続していてもよい。例えば第２基板２０に、第２パッド２２と第３パッド２３とにつながるスルーホール導体を設けておけば、第１基板１０と第２基板２０と第３基板３０とをそれぞれ電気的に接続することも可能になる。
【００４２】
ソルダーレジスト３４は、第３絶縁層３１の上面および下面の一部に位置している。ソルダーレジスト３４は、第４パッド３３を露出する開口部３４ａを有している。
【００４３】
このようなアンテナ用途に用いられる配線基板１は、例えば次のような機能を有している。
【００４４】
まず、外部電気基板から送信された信号が、電極１５および配線導体１３を介して第１アンテナ用導体１２に伝送される。
【００４５】
次に、信号の供給を受けた第１アンテナ用導体１２が、電磁波を放射する。
【００４６】
次に、電磁波がキャビティ２６内の空気層を伝播して、第３絶縁層３１の下面側の第２アンテナ用導体３２および上面側の第２アンテナ用導体３２に順次伝播する。
【００４７】
そして、上面側の第２アンテナ用導体３２が、外部に向けて電磁波を放射する。あるいは、第２アンテナ用導体３２が、外部から受信した電磁波を上記とは逆の順路をたどって外部電気基板に信号として送信する機能を有している。
【００４８】
このため、配線基板１においては、キャビティ２６を構成する枠体２１ａおよび支持体２１ｂは、第１アンテナ用導体１２の外周よりも外側に位置するようにして電磁波の送受信のための経路を確保することが必要である。配線基板１においては、第１アンテナ用導体１２と第２アンテナ用導体３２との間隔が、一定に保持されることによって両者の間で安定した電磁波の送受信を行うことが可能になる。
【００４９】
第１アンテナ用導体１２と第２アンテナ用導体３２との間隔は、第２絶縁層２１の厚みを調整することによって、信号用の電磁波を送受信するために最適な間隔に調整することができる。
【００５０】
第１基板１０と第２基板２０と第３基板３０との接続は、例えば次のようにして行なわれる。
【００５１】
まず、第１パッド１４および第２パッド２２の少なくとも一方、および第３パッド２３および第４パッド３３の少なくとも一方に半田２８を溶着させる。
【００５２】
次に、第１パッド１４と第２パッド２２、および第３パッド２３と第４パッド３３とが対向する状態で、第１基板１０の上に第２基板２０を載置し、第２基板２０の上に第３基板３０を載置する。
【００５３】
次に、リフロー処理により半田２８を溶融させた後、冷却して固着させる。これにより、第１基板１０と第２基板２０と第３基板３０とが半田２８により接続される。
【００５４】
キャビティ２６内の気密性をより確保したい場合や、第１基板１０と第２基板２０と第３基板３０との接続強度をより向上させたい場合には、第１基板１０と第２基板２０との接続部の隙間、および第２基板２０と第３基板３０との接続部の隙間に、隙間を封止するための樹脂を充填してもよい。
【００５５】
図１に示すように、本開示の配線基板１においては、支持体２１ｂは、２つの接続部２５同士の間に４つの方向転換部２７を有し、方向転換部２７が周上に含まれる環状構造を有していない。
【００５６】
支持体２１ｂは、接続部２５同士の間において方向転換部２７を屈曲点とする弾力構造を有している。これにより、加工時の残留応力、あるいは電子機器の放熱による熱応力が支持体２１ｂに加わった場合でも、各方向転換部２７に応力を分散させることができる。そのため、支持体２１ｂの変形量を緩和して配線基板１の変形を抑制することができる。
【００５７】
その結果、例えば配線基板１がアンテナ用途に用いられる場合、第１アンテナ用導体１２と第２アンテナ用導体３２との間隔が、一定に保持されることによって両者の間で安定した電磁波の送受信を行うことが可能な配線基板１を提供することができる。
【００５８】
以上、本開示の実施形態に係る配線基板を説明したが、本開示は上述した実施形態の一例に限定されるものではなく、請求の範囲に記載の範囲内において、種々の改善や改良が可能である。上述の図１，２では、支持体２１ｂが直線状である場合を示したが、図３に示すように、方向転換部２７が曲線状を有していても構わない。方向転換部２７が曲線状を有する場合、応力が方向転換部２７の曲線状部分全体に加わる。これにより、応力を分散させることが可能になり、方向転換部２７の損傷をより抑制することができる。
【００５９】
図４に示すように、方向転換部２７が袋形状を有していてもよい。この場合には、袋形状部分の有する弾力性により、方向転換部２７に加わる応力をより効率的に分散させることが可能になる。これにより、大きな応力による方向転換部２７の損傷をより抑制することができる。
【００６０】
例えば図３〜４に示す各例のように、枠体２１ａが互いに対向し合う１対の辺を有している四角枠状である場合、２つの接続部２５は、枠体２１ａの１対の辺に分かれて位置していてもよい。また、２つの接続部２５同士の間に、複数の方向転換部２７が位置していてもよい。
【００６１】
図５は、２つの接続部２５を有する形態が、互いに交差するように位置した例である。上記構成のときには、枠体２１ａの内側でアンテナとしての機能に十分な空隙を確保しながら、互いに対向し合う１対の辺間における第１基板１０および第３基板３０の変形を抑制することができる。つまり、電磁波の放射特性に優れたアンテナ用途の配線基板とすることができる。
【００６２】
上述の実施形態の一例では、枠体２１ａにおける接続部２５が対向し合う１対の辺に分かれて位置している場合を示したが、図５に示すように、枠体２１ａにおける接続部２５が、対向し合う２対の辺にそれぞれ分かれて位置していても構わない。この場合には、２対の辺にそれぞれ位置する接続部２５とつながる支持体２１ｂにより、配線基板１の変形量をより均等に抑制することができる。
【００６３】
以上、述べたように、本開示の配線基板によれば、変形の小さい配線基板を提供することができる。そのため、電子機器の放熱などによる熱応力により、変形してしまうおそれがある配線基板に効果がある。特に、電子機器や検知装置の高機能化や小型化により、多くのアンテナ回路が高密度に位置している配線基板などに効果がある。
【００６４】
本開示は、上述の実施形態の一例の用途に限定されない。例えばキャビティ２６内に電子部品が位置しても構わない。また、信号伝送用の配線導体が位置しても構わない。
【符号の説明】
【００６５】
１            配線基板
１０          第１基板
１１          第１絶縁層
１２          第１アンテナ用導体
１３          配線導体
１４          第１パッド
１５          電極
１６          ソルダーレジスト
１６ａ、１６ｂ  開口部
１７          スルーホール
２０          第２基板
２１          第２絶縁層
２１ａ        枠体
２１ｂ        支持体
２２          第２パッド
２３          第３パッド
２４          ソルダーレジスト
２４ａ、２４ｂ  開口部
２５          接続部
２６          キャビティ
２７          方向転換部
２８          半田
３０          第３基板
３１          第３絶縁層
３２          第２アンテナ用導体
３３          第４パッド
３４          ソルダーレジスト
３４ａ        開口部
【図１】
2019181187.tif 000003
【図２】
2019181187.tif 000004
【図３】
2019181187.tif 000005
【図４】
2019181187.tif 000006
【図５】
2019181187.tif 000007
【国際調査報告】
2019181187.tif 000008
2019181187.tif 000009