JP2000031621A

JP2000031621A - 異方導電性基板

Info

Publication number: JP2000031621A
Application number: JP10193384A
Authority: JP
Inventors: Fuyuki Eriguchi; 冬樹江里口
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1998-07-08
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】低コスト、簡単な工程で、高密度であって
も、高い電気的接続信頼性に優れる基板を提供する【解決手段】本発明は、導電性材料からなる細線に絶
縁材料からなる被覆層を形成して絶縁導線として、この
絶縁導線を芯材にロール状に巻く工程、該ロール状物を
加熱および／または加圧して、絶縁材料からなる被覆層
どうしを融着および／または圧着させる工程、および該
ロール状物を、巻きつけられた絶縁導線と垂直に交差す
る平面を断面として所定の厚さに切断する工程を包含す
る製造方法によって製造される基板であって、この基板
中に導電性材料からなる複数の同一または異なる種類の
導通路が、互いに絶縁された状態で、かつ該基板を厚み
方向に貫通した状態で配置され、各導通路の両端が当該
基板の表裏に露出していることを特徴とする異方導電性
基板である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異方導電性基板に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型化、高機能化に伴い、回
路基板の配線も高密度化、高精度化が必要とされる。こ
のため、基板の表裏両面に導体層を形成した両面基板
や、さらに基板を積層した多層基板が多く使用されるよ
うになっている。両面基板や多層基板では、基板の表裏
や層間の電気的接続を得るために、一般にスルーホール
めっきやアディティブ法によるビルドアップが用いられ
ている。

【０００３】しかし、スルーホールめっきでは、予め基
板にＮＣドリル等で穴を開け、めっきをかけた後に、穴
位置と位置合わせして導体パターン形成をする必要があ
り、工程的に煩雑であるという問題があった。また、基
板の配線密度が大きくなるのに伴い、穴径を小さくする
必要があり、穴内壁に良好な導体を形成するのが困難で
あるという問題がある。さらに、スルーホールのエッジ
部分では、熱膨張によるクラックが発生しやすく、接続
信頼性に欠けるという問題がある。また、微細パターン
を形成する場合は、スルーホールの穴径とランドを含め
た寸法が配線パターン幅よりも大きくなり、高密度化を
図る上での障害となっている。

【０００４】一方、ビルドアップは、導体パターン上
に、フォトエッチングにより絶縁層を露光現像した後、
導体パターンをアディティブ法によりパターニングする
工程を繰り返すため、工程が複雑であるとともに、コス
トが高いという問題がある。

【０００５】また、近年、ＣＰＵ回路でのクロック周波
数の増加の要請などにみられるように、基板に流れる信
号の高速化が進んでいる。このような信号が通る基板で
は、低誘電率で低誘電損失である材料を用いる必要があ
る。

【０００６】しかし、従来から使われているＦＲ−４の
ようなエポキシ／ガラスクロス基板では、誘電率が十分
低くないという問題がある。また、フッ素樹脂のような
低誘電率の材料を使用すると、基板コストが上がるとい
う問題がある。

【０００７】一方、基板の寸法を縮小するために、基板
の誘電率を上げる要請もある。基板の誘電率を上げるた
めにセラミック基板などの高誘電率の基板を使用する
と、基板コストが上がるという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題を解決し、低コスト、簡単な工程で、高密度であっ
ても、高い電気的接続信頼性に優れる基板を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく鋭意検討した結果、事前に高密度の導通路
を設けた異方導電性の基板を使用すれば、低コスト、簡
単な工程で、高密度であっても、高い電気的接続信頼性
が得られることが判明した。即ち、本発明は以下のとお
りである。

【００１０】（１）導電性材料からなる細線に接着性絶
縁材料からなる被覆層を形成して絶縁導線として、この
絶縁導線を芯材にロール状に巻く工程、該ロール状物を
加熱および／または加圧して、接着性絶縁材料からなる
被覆層どうしを融着および／または圧着させる工程、お
よび該ロール状物を、巻きつけられた絶縁導線と垂直に
交差する平面を断面として所定の厚さに切断する工程を
包含する製造方法によって製造される基板であって、こ
の基板中に導電性材料からなる複数の同一または異なる
種類の導通路が、互いに絶縁された状態で、かつ該基板
を厚み方向に貫通した状態で配置され、各導通路の両端
が当該基板の表裏に露出していることを特徴とする異方
導電性基板。（２）基板表面に８０〜３００個／ｍｍ²の導通路を有
していることを特徴とする異方導電性基板。（３）基板表面に露出する導通路の断面積が８０〜
５．０×１０³μｍ²である（２）に記載の異方導電性
基板。（４）導通を必要とする導通路の両端部分が基板の表裏
面に露出し、基板の表裏面の少なくともいずれか一方の
面の他の部分が絶縁層で被覆されている（１）〜（３）
のいずれかに記載の異方導電性基板。（５）（４）に記載の基板であって、被覆層を含む基板
の表裏の少なくとも一方の表面が導電性材料で回路がパ
ターン形成されている回路基板。（６）（５）に記載の回路基板であって、基板の表面に
形成されている回路が、線路幅２０〜２００μｍ、配線
間隔２０〜２００μｍの配線密度である回路基板。（７）導通を必要とする導通路の両端部分が基板の表裏
面に露出し、他の導通路を構成する導電性材料の一部ま
たは全部が除去されている（１）〜（３）のいずれかに
記載の異方導電性基板。（８）（７）に記載の基板であって、基板の表面が導電
性材料で回路がパターン形成されている回路基板。（９）（８）に記載の回路基板であって、基板の表面に
形成されている回路が、線路幅２０〜２００μｍ、配線
間隔２０〜２００μｍの配線密度である回路基板。（１０）導通を必要とする導通路の両端部分が基板の表
裏面に露出し、基板の表裏面の他の部分が絶縁層で被覆
されている（７）に記載の異方導電性基板。（１１）（１０）に記載の基板であって、被覆層を含む
基板の表面が導電性材料で回路がパターン形成されてい
る回路基板。（１２）（１１）に記載の回路基板であって、基板の表
面に形成されている回路が、線路幅２０〜２００μｍ、
配線間隔２０〜２００μｍの配線密度である回路基板。（１３）（７）に記載の基板であって、導電性材料の一
部または全部が除去されている部分に、絶縁性材料を充
填した異方導電性基板。（１４）（１３）に記載の基板であって、基板の表面が
導電性材料で回路がパターン形成されている回路基板。（１５）（１４）に記載の回路基板であって、基板の表
面に形成されている回路が、線路幅２０〜２００μｍ、
配線間隔２０〜２００μｍの配線密度である回路基板。（１６）同一基板に同一の絶縁性材料を充填してなり、
充填する絶縁性材料に誘電率を変える添加剤が添加され
ている（１３）に記載の異方導電性基板。（１７）同一基板内で少なくとも一つに充填された絶縁
性材料の誘電率が他と異なっている（１３）に記載の異
方導電性基板。（１８）絶縁性材料に、誘電率を変える添加剤を添加し
た（１７）に記載の異方導電性基板。（１９）上記（１）〜（１８）のいずれかに記載の基板
であって、少なくとも２枚の同一または異なる種類の基
板を積層して得られる多層基板。

【００１１】

【作用】本発明は、上記手段を講じたので、事前に高密
度の導通路を有する基板が使用できるので、スルーホー
ルめっきやアディティブ法によるビルドアップによらな
くとも、基板の表裏や層間で電気的接続を容易に、しか
も、低コスト、簡単な工程で、得ることができる。

【００１２】また、本発明は、導通を必要としない導通
路を構成する導電性材料の一部または全部を除去するこ
とができ、この空隙の全体または必要な部分に所定の誘
電率を有する絶縁性材料が充填できるので、基板の誘電
率を容易に調整でき、さらに基板の任意の場所で誘電率
を変えることができるので、高機能な高周波回路を容易
に、しかも、低コスト、簡単な工程で、得ることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本明細書において、異方導電性基板とは、一定方
向にのみ電気的導電性を有するが、他の方向には電気的
に絶縁されているような基板をいう。本発明で使用でき
る異方導電性基板としては、導電性材料からなる細線に
接着性絶縁材料からなる被覆層を形成して絶縁導線とし
て、この絶縁導線を芯材にロール状に巻く工程、該ロー
ル状物を加熱および／または加圧して、接着性絶縁性材
料からなる被覆層どうしを融着および／または圧着させ
る工程、および該ロール状物を、巻きつけられた絶縁導
線と垂直に交差する平面を断面として所定の厚さに切断
する工程を包含する製造方法によって製造される基板で
あって、例えば、図１（ａ）に示すように、接着性絶縁
材料からなる基板１であって、この基板１中に同一また
は異なる種類の導電性材料からなる複数の導通路２が、
互いに絶縁された状態で、かつ図１（ａ）のＸ−Ｘ’断
面を示す図１（ｂ）から明らかなように、該基板１を厚
み方向に貫通した状態で配置され、各導通路２の両端が
当該基板１の表裏に露出する構造を有しているものが挙
げられる。

【００１４】本発明の異方導電性基板に用いられる接着
性絶縁材料としては、基板として使用できるものであれ
ば、特に制限されず、公知のものを使用することができ
る。異方導電性を発揮するため、接着性絶縁材料は、十
分な絶縁特性を有している必要がある。絶縁性を有する
材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの公知
の接着性絶縁材料が挙げられる。具体的には、フェノー
ル系、ビフェニル系などのエポキシ樹脂、ポリエステル
樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹
脂、ポリカルボジイミド樹脂等の熱硬化性樹脂や、フェ
ノキシ樹脂、フッ素樹脂、ナイロン６やナイロン６，６
などのポリアミド樹脂、ＰＥＴ系やＰＢＴ系などの飽和
ポリエステル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂等のポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂が挙
げられ、目的に応じて適宜選択される。これらの樹脂は
単独でも、２種以上混合して使用してもよい。好ましい
樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬
化性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。

【００１５】本発明の異方導電性基板の導通路２として
使用できる導電性材料としては、導電性を有するもので
あればいずれでも使用できる。導電性材料として例え
ば、銅、金、銀、アルミニウム、ニッケル、鉄、ハン
ダ、鉛、白金等の金属材料、及びこれらの材料とポリイ
ミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等
の樹脂との混合物等が挙げられる。これらの導電性材料
は、単独で、または二種以上を組み合わせて使用でき
る。導電性材料は、本発明の基板の使用目的により適宜
選択できるが、好ましくは電気特性の点から金属材料で
あり、さらに好ましくは導電性の点から銅、金、アルミ
ニウムである。

【００１６】また、基板内に導電性材料を使用した異な
る種類の導通路を設けた場合は、導通路部分で抵抗素子
を形成できるという利点がある。

【００１７】本発明の基板が異方導電性を示すために
は、導通路２が互いに絶縁された状態で、かつ基板１の
厚み方向を貫通した状態で配置されることが必要であ
り、さらに各導通路２は、基板１の表裏面に両方の端部
が露出していることが必要である。ここで「互いに絶縁
された状態」とは、各導通路２が互いに導通せずに、基
板１内で相互に絶縁されている状態をいう。

【００１８】基板１中の導通路２の大きさや数は、本発
明の異方導電性基板の用途により適宜選択される。例え
ば、導通路の形状が円柱状の場合、直径は１０〜８０μ
ｍ、より好ましくは１５〜５０μｍ程度であり、また、
ピッチは１８〜１００μｍ程度である。

【００１９】導通路の軸に垂直な断面の形状は、上記の
条件を満たせばどのような形状でもよく、円柱状であっ
ても、多角柱状であってもよい。

【００２０】本発明の異方導電性基板の導通路２には、
図２に示すように、露出した両端部を除いた部分が、絶
縁材料からなる被覆層５で被覆されていてもよい。絶縁
材料は、絶縁特性が保証されれば、種類は特に制限され
ないが、好ましくは耐湿性に優れた材料である。絶縁材
料の具体例としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド
樹脂、フッ素樹脂が挙げられる。被覆層の厚みは、通常
０．１〜５０μｍ程度好ましくは１〜３０μｍ程度であ
る。

【００２１】上記接着性絶縁材料や絶縁材料は、その用
途に応じて、各種の充填剤、可塑剤、ゴム材料を添加し
てもよい。充填剤としては、例えばＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ
₃、可塑剤としては、例えばＴＣＰ（リン酸トリクレシ
ル）、ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）、ゴム材料として
は、例えばＮＢＳ（アクリロニトリルブタジエンゴ
ム）、ＳＢＳ（ポリスチレン−ポリブチレン−ポリスチ
レン）等が挙げられる。

【００２２】本発明の異方導電性基板は、その厚みが、
好ましくは３０〜３０００μｍ、さらに好ましくは５０
〜１０００μｍである。厚みが３０μｍ未満の場合、基
板としての強度が保てず、回路形成等の加工が困難とな
り、また、厚みが３０００μｍを越える場合、導通路の
除去や除去後の絶縁性材料の充填等が困難となるので、
好ましくない。

【００２３】本発明の異方導電性基板は、以下の方法で
製造できる。

【００２４】先ず、金属材料からなる線材に、接着性絶
縁材料からなる被覆層を形成する。金属材料からなる導
通路が、絶縁材料からなる被覆層を形成している場合に
は、先に絶縁材料からなる被覆層を形成した後に、接着
性絶縁材料からなる被覆層を形成する。また、被覆層
は、必要に応じて何層としてもよい。被覆層を形成する
方法としては、特に制限されず、例えば、溶剤コーティ
ング（湿式コーティング）、溶融コーティング（乾式コ
ーティング）などの公知の方法が使用できる。被覆層の
厚さは、所望する基板中の導通路のピッチ、すなわち、
単位面積当たりの導通路の数により適宜選択されるが、
通常、１〜１００μｍ程度、好ましくは５〜７０μｍ程
度である。この絶縁線材を芯材上に巻線して、ロール状
の巻線コイルを形成する。

【００２５】巻線は、リレー、トランスなどの電磁コイ
ルを製造するための公知技術、例えば、芯材を回転させ
るスピンドル方式や、線材を周回させるフライヤー方式
などを応用してもよい。巻線は、１本の絶縁導線を芯材
に巻き付ける一般的な方法や、複数本の絶縁導線を芯材
に巻き取る方法などが挙げられる。また、巻線は、荒い
送りピッチと高速回転による乱巻きや、送りピッチを線
材外径程度として比較的低速回転で密着巻きし、下層の
線材に対して俵積みのように細密に線材を積み重ねてい
く最密巻きが挙げられる。これらの巻線の態様は、線
径、コスト、用途などに応じて適宜選択できるが、好ま
しくは、品質の面から、最密巻きである。

【００２６】巻き幅（電磁コイルにおけるボビンの全長
であって、１層内のターン数に関係する）、厚み（層数
に関係する）などの巻線仕様は、目的の異方導電性基板
の寸法に応じて適宜決定することができる。

【００２７】次に、前記の巻線を行いながら形成中の巻
線コイル、または前記の巻線終了後の完成された巻線コ
イルに対して、加熱および／または加圧を施し、層内、
層間において隣接する絶縁導線どうしを接着性絶縁材料
からなる被覆層の部分で融着および／または圧着させて
一体化し、巻線コイルブロックを形成する。

【００２８】加熱および／または加圧は、巻線の際にあ
る程度のテンションを作用させているので、加熱だけを
施す加工や、加熱と加圧を同時に施す加工が好ましい。
加熱の温度は、最外層の被覆材の材料に応じて適宜選択
されるが、通常材料の軟化点〜２０℃程度であり、具体
的には１００〜４００℃程度である。最外層の被覆材の
材料として熱硬化性樹脂を使用した場合には、硬化温度
よりも低い温度で加熱するのがよい。また、加圧する場
合、好ましくは１〜１００ｋｇ／ｃｍ²、より好ましく
は５〜７０ｋｇ／ｃｍ²程度である。

【００２９】次に、前記巻線コイルブロックを薄くシー
ト状にスライスする。このとき、芯材を抜いてスライス
するか、または、芯材ごとスライスするか、芯材ごとス
ライスした後に芯材部分を分離する等、目的物の態様に
応じて自由に選択できる。このときのスライスは、巻き
つけられた線材と角度をなして交差する平面を断面と
し、目的の基板厚さとなるように切断する。

【００３０】切断用の刃物には全ての切断工具が含ま
れ、切断手段には全ての切断手段が含まれ、目的に応じ
て適宜選択できる。また、１つの巻線コイルブロックか
ら１枚の異方導電性基板を得るだけなら、両サイドから
の切削・研磨であってもよい。基板面の仕上げは、必要
に応じて行う。

【００３１】このようにして製造された異方導電性基板
は、基板表面に８０〜３０００個／ｍｍ²、好ましくは
１００〜２０００個／ｍｍ²の導通路を有していること
が必要である。基板表面に多くの数の導通路を有してい
るので、回路基板の高密度化に対応できる。また、これ
らの導通路の断面積は、基板表面で各々７０〜２．０×
１０³μｍ²、好ましくは１７０〜１．０×１０³μｍ
²である。このように基板表面の断面積を小さくできる
ので、回路基板の高密度化に対応できる。

【００３２】また、上記密度の導通路を確保できるので
あれば、基板あるいは樹脂フィルム上に導電性材料で配
線パターンを平行に形成し、これを各層の配線の方向が
同方向になるように複数個重ねて、単独で、あるいは接
着層を介して加熱および／あるいは加圧して積層成形し
たものを、配線の方向と直角にカットする方法などであ
ってもよい。

【００３３】基板中に異なる種類の導電性材料からなる
導通路を設ける場合は、例えば、巻線時に、複数本の絶
縁導線を芯材に巻き取る際に、異なる種類の導電性材料
からなる絶縁導線を芯材に巻き取る方法や、異なる導電
性材料で配線パターンを形成する方法及び／あるいは異
なる導電性材料で形成した配線パターンを有する層を積
層する方法などによる。

【００３４】本発明の異方導電性基板は、図１に示す態
様で使用できるが、さらに以下に述べる態様でも使用で
きる。

【００３５】例えば、図３または図４に示すように、導
通を必要とする導通路２の両端部分が基板１の表裏面に
露出し、基板１の表裏面の少なくとも一方の面の他の部
分が絶縁層３で被覆されていてもよい。このように絶縁
層３で被覆することで、導通路２の導通を必要としない
部分が絶縁されることで、電気的絶縁信頼性を、より高
めることができる。

【００３６】図３または図４に示すような異方導電性基
板は、例えば、以下のような方法で作製できる。導通を
必要とする導通路２の両端あるいはいずれか一方を感光
性レジストなどのマスキング剤でマスクした後、上記被
覆層に使用できる樹脂を用いて、基板１の表裏面の両面
またはいずれか一方の面に絶縁層３を設ける。その後、
マスキング剤を除去すれば、図５に示すような導通を必
要とする導通路２のみが露出した異方導電性基板を得る
ことができる。

【００３７】図３または図４に示すような異方導電性基
板には、さらに図６または図７に示すように、その表面
に導電性材料で回路４がパターン形成されていてもよ
い。基板１の表裏面の少なくともいずれか一方の面に絶
縁層３が設けられているので、導通を必要としない導通
路２には導通が起こらず、電気的絶縁信頼性が得られ
る。また、基板上の導通路２の導通を必要とする部分以
外に回路４を設けることができるので、容易に基板１上
の配線の高密度化を図ることができる。特に、図８に配
線パターンの一部を示すように、配線と導通路２とをラ
ンド部を設けずに接続できるので、配線密度を高めるこ
とができる。

【００３８】回路４に使用される導電性材料としては、
上記導通路として使用できる導電性材料であればよい。
回路をパターン形成する方法としては、例えばプリント
配線などが挙げられる。

【００３９】また、導通を必要としない導通路２の導電
性材料を一部（図９）または全部（図１０）を除去して
もよい。このように導電性材料を除去することで、電気
的絶縁信頼性をさらに高めることができる。

【００４０】導電性材料を除去するには、導通を必要と
する導通路２の部分を感光性レジストなどのマスキング
剤でマスクした後に、酸あるいはアルカリによるケミカ
ルエッチングすればよい。また、導通路の形成時におけ
る導電性材料の孔内への充填を抑制して窪ませてもよ
い。

【００４１】このように導通を必要としない導通路２の
導電性材料を一部または全部を除去した基板１について
も、基板１表面に導電性材料で回路４をパターン形成し
ても（図１１）、基板１の表裏面の両面またはいずれか
一方の面に絶縁層３を設けても（図１２）、さらにこの
表面に導電性材料で回路４がパターン形成されていても
（図１３）よい。

【００４２】また、導通を必要としない導通路２の導電
性材料が一部または全部を除去された空隙６に、図１４
または図１５に示すように絶縁性材料７を充填してもよ
い。このように絶縁性材料７を充填することで、電気的
絶縁信頼性をさらに高めることができる。

【００４３】充填できる絶縁性材料７としては、上記被
覆層に使用できる樹脂が使用できる。また、同様に、そ
の用途に応じて、上記各種の充填剤、可塑剤、ゴム材料
を添加してもよい。このように空隙に絶縁性材料を充填
する方法としては、導通を必要とする導通路の部分を感
光性レジストなどのマスキング剤でマスクした後に、基
板を構成する絶縁性材料と同一または異なる絶縁性材料
で埋めることにより、あるいは、この基板の表面に、絶
縁性材料を溶剤コーティング、溶融コーティング等など
により充填できる。

【００４４】このように空隙を充填した基板について
も、図１６のように、基板表面に導電性材料で回路４を
パターン形成してもよい。

【００４５】図６、図７、図１１、図１３、図１６のよ
うに、基板表面に回路をパターン形成する場合、回路の
配線密度は、線路幅２０〜２００μｍ、配線間隔２０〜
２００μｍであればよい。

【００４６】また、空隙６を絶縁性材料７で充填する場
合に、充填する絶縁性材料７の誘電率により、あるいは
絶縁性材料７に所定の誘電率を持たせる添加剤を添加す
ることで、基板内に所望の誘電率を与えることができ
る。所定の誘電率を持たせる添加剤としては、例えば高
誘電率を与える添加剤として、酸化アルミニウム（Ａｌ
₂Ｏ₃、誘電率ε＝１０）、窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ、誘電率ε＝９）、炭化珪素（ＳｉＣ、誘電率ε＝４
５）などのセラミックなどの無機材料が挙げられる。ま
た、低誘電率を与える添加剤として、ポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）（誘電率ε＝２．０）などのフ
ッ素樹脂、ポリエチレン樹脂（誘電率ε＝２．３）など
の有機材料、中空ガラス球などの無機材料などが挙げら
れる。これらの添加剤は、単独でまたは２種以上混合し
て使用できる。また、基板に低誘電率を与える場合に
は、空気の誘電率が最も低いため、空隙に何も充填しな
くてもよい。

【００４７】添加剤の誘電率、添加剤の添加量と添加に
より基板に与える誘電率の変化を求める方法は、特に制
限されないが、例えば、次の方法により求めることがで
きる。基板の単位面積（ｍｍ²）当たりに、直径Ｌ
₁（ｍｍ）の穴がＮ個開いており（Ｎ個／ｍｍ²）、そ
の穴の中に誘電率εA の樹脂Ａに直径εB の粒子Ｂが体
積比率Ｒ％で分散しているものを充填した場合の粒子Ｂ
が分散した樹脂Ａのみかけ誘電率ε1 は、次式で得られ
る。

【００４８】

【数１】

【００４９】なお、体積比率がＲ％とは、粒子Ｂを分散
させた樹脂Ａ中での粒子Ｂの体積がＲ％であるという意
味である。

【００５０】さらに、基板の穴の開いていない部分の樹
脂Ｃの誘電率をεC とすると、基板全体のみかけ誘電率
ε0 は、次式で得られる。

【００５１】

【数２】

【００５２】この方法で求めた基板のみかけ誘電率が、
４〜１０程度であれば高誘電率となり、１．４〜３程度
であれば低誘電率となる。

【００５３】このように、本発明の異方導電性基板で
は、導通を必要とする部分以外の導通路の導電性材料の
全部または一部を除去し、導通路の一部または全部を除
去された空隙の全部又は必要とする一部に所定の誘電率
を有する絶縁性材料を充填することで、所望の誘電率を
有する回路基板を低コストで、容易に得ることができ
る。基板が高誘電率になると、波長を短縮することがで
き、分布定数回路のパターンを小さくできるので、回路
の高密度化に有利である。一方、基板を低誘電率にする
と、高速の信号伝達が図られる。

【００５４】また、同一基板内で部分的に誘電率を変え
ることができるので、様々な機能を有する基板を容易に
得ることができる。例えば、回路パターンでキャパシタ
を形成する場合には、必要な部分に高誘電率の絶縁性材
料を充填すればよい。逆に、高周波数の信号が伝播する
場合には、必要な部分に低誘電率の絶縁性材料を充填す
るか、または空隙に何も充填しなければよい。このよう
に同一基板内で部分的に誘電率を変えることができるこ
とは、分布定数的な回路設計に対して有利であり、コス
ト的にも有利である

【００５５】このように、同一基板内で少なくとも一つ
の空隙に充填する絶縁性材料７の種類や添加する添加物
の種類、添加量を変えることで、同一基板内の誘電率を
変えることができる。同一基板内の誘電率を変えること
により、部分的に必要な機能を効率的に与えることがで
き、高密度、高機能化に優れる基板が得られるという利
益が得られる。

【００５６】さらに、上記本発明で得られた単層の基板
を、少なくとも２以上の同一または異なる種類の基板を
積層して多層基板を得ることもできる。このような多層
基板は、単層毎に容易に作製でき、電気的に接続された
状態での積層も容易であることから、工程が簡易である
とともに、コストも低くすることができる。

【００５７】多層基板は、単層の基板を積み重ねたもの
に、それを単独であるいは接着層を介して加熱および／
あるいは加圧して積層成型して得ることができる。

【００５８】

【実施例】以下本発明を実施例に基づいて具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。

【００５９】実施例１電線を被覆してロール状に巻き取る装置（日特エンジニ
アリング（株）製横型整列巻き線機）を使用した。直
径３５μｍの円形の銅線をポリエーテルイミド樹脂（日
本ポリイミド（株）製、ウルテム−１０００）で、厚さ
１２．５μｍに被覆した。次いで幅３００ｍｍのプラス
チック芯（縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ）に、幅３００ｍ
ｍ、厚み１５０ｍｍで、幅および厚み方向に均一に最密
充填されるように巻き取った。得られたロール状物を約
３００℃に加熱しながら、６０ｋｇ／ｃｍ²に加圧し、
ポリエーテルイミド樹脂を融着させ、室温まで冷却し
た。この融着物を、プラスチック芯の軸方向に、幅５０
ｍｍで刃物を入れ、ロール状物を切断して、３００ｍｍ
×約１２０ｍｍ、厚さ５０ｍｍのブロックを得た。得ら
れたブロックをスライスすることで、３００ｍｍ×約１
２０ｍｍ、厚さ３００μｍの異方導電性基板を得た。

【００６０】得られた異方導電性基板の両面に感光性ポ
リイミド（日東電工（株）製ＪＲ−３０００Ｐ）を５
μｍの厚さに塗布し、マスクを通して露光、現像して所
望の位置の感光性ポリイミドを直径０．１ｍｍの範囲で
取り除き、表裏導通部８を作り、残った感光性ポリイミ
ドを加熱硬化させた後に、セミアディティブ法により、
基板の両面に配線パターン幅５０μｍ、配線間隔５０μ
ｍの銅パターンを形成した両面基板を得た。図１７は得
られた基板の断面図の１つを模式的に表したものであ
り、図１８は得られた基板の表面の配線の様子を表して
いる。

【００６１】実施例２実施例１において、基板の両面の表面に感光性ポリイミ
ド層を形成する代わりに、一方の面にのみ感光性ポリイ
ミド層を形成した以外は、実施例１と同様に行い、表面
に銅パターンの形成された片面基板を得た。

【００６２】実施例３実施例１において得られた両面基板の両側に、実施例２
で得られた片面基板の銅パターン形成部を外側に向けて
積層し、加熱・加圧して４層の多層基板を得た。

【００６３】実施例４実施例１のロール状物から得られたシートをスライスし
て得られた、３００ｍｍ×約１２０ｍｍ、厚さ３００μ
ｍの異方導電性基板の表面で表裏の導通が必要な箇所の
直径０．１ｍｍの部分に、感光性レジストをマスク剤と
して塗布し、露光現像し、その後エッチングして、導通
が不要な箇所の導体を除去した。さらに、マスクしたレ
ジストを剥離し、銀ペーストのスクリーン印刷により、
基板の両面に配線パターン幅５０μｍ、配線パターン間
隔５０μｍのパターンを形成した両面基板を得た。

【００６４】比較例１厚さ３００μｍのポリイミドフィルムの表裏の導通が必
要な位置に、ＮＣドリルで径０．１ｍｍの穴を開け、セ
ミアディティブ法により銅をスルーホールめっきし、配
線パターン幅５０μｍ、配線パターン間隔２５０μｍの
パターンを形成した両面基板を得た。図１９は得られた
基板の断面図の１つを模式的に表したものであり、図２
０は得られた基板の表面の配線の様子を表している。

【００６５】実施例１〜４、比較例１の基板作製工程に
おいて、比較例では、予めＮＣドリルで所定の位置に穴
開けを行い、さらにその位置に合わせてパターンを作製
する必要があったが、実施例では表裏の導通を必要とす
る箇所は、感光性ポリイミド、あるいは感光性レジスト
の位置合わせだけで得られた。また、表１から明らかな
ように、比較例のようなスルーホールめっきでは、スル
ーホール９よりも大きなランド部１０ができるため、表
裏導通部の配線密度が制限される。一方、実施例では、
配線密度はラインの配線幅と配線間隔だけで決まるの
で、より大きな表裏導通部の配線密度が得られた。

【００６６】

【表１】

【００６７】さらに、実施例１〜４、比較例１の耐熱信
頼性を調べるために、−５５〜１２５℃で熱サイクルテ
ストを１０００回行ない、接続の抵抗値が維持できるか
を調べた。結果を表２に示す。

【００６８】

【表２】

【００６９】表２から明らかなように、実施例１〜４で
は、比較例１に比べ、熱サイクルテストで高い信頼性が
得られた。

【００７０】実施例５実施例１のロール状物から得られたシートをスライスし
て得られた、３００ｍｍ×約１２０ｍｍ、厚さ３００μ
ｍの異方導電性基板（ポリエーテルイミド樹脂の誘電率
ε＝３．１５）の表面で表裏の導通が必要な箇所の直径
０．１ｍｍの部分に、感光性レジストをマスク剤として
塗布し、露光現像し、その後エッチングして、導通が不
要な箇所の導体を除去した。さらに、除去された後の穴
に、誘電率を調整する目的で平均粒径５μｍの炭化珪素
粒子（誘電率ε＝４５）を、溶液状のポリイミド樹脂
（誘電率ε＝３．８）に体積比率７０％で分散させたも
のを充填した。その後、１８０℃で加熱し、充填したポ
リイミド樹脂を硬化させた。この基板の誘電率を求めた
ところ、誘電率ε＝５．１の基板が得られた。

【００７１】実施例６実施例１のロール状物から得られたシートをスライスし
て得られた、３００ｍｍ×約１２０ｍｍ、厚さ３００μ
ｍの異方導電性基板（ポリエーテルイミド樹脂の誘電率
ε＝３．１５）の表面で表裏の導通が必要な箇所の直径
０．１ｍｍの部分に、感光性レジストをマスク剤として
塗布し、露光現像し、その後エッチングして、導通が不
要な箇所の導体を除去した。この基板の誘電率を求めた
ところ、誘電率ε＝２．５７の基板が得られた。

【００７２】実施例５、６から明らかなように、基板の
誘電率を調整できる。

【００７３】

【発明の効果】本発明の異方導電性基板は、事前に高密
度の導通路を設けた異方導電性の基板を使用するので、
スルーホールめっきやアディティブ法によるビルドアッ
プによらなくとも、基板の表裏や層間で電気的接続を容
易に、しかも、低コスト、簡単な工程で、得ることがで
きる。また、本発明は、導通を必要としない導通路を構
成する導電性材料の一部または全部を除去することがで
き、この空隙の全体または必要な部分に所定の誘電率絶
縁性材料が充填できるので、基板の誘電率を容易に調整
でき、さらに基板の任意の場所で誘電率を変えることが
できるので、高機能な高周波回路を容易に、しかも、低
コスト、簡単な工程で、得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による異方導電性基板の一例を示す模式
図である。

【図２】本発明による異方導電性基板の他の例を示す模
式図である。

【図３】本発明による異方導電性基板の他の例を示す模
式図である。

【図４】本発明による異方導電性基板の他の例を示す模
式図である。

【図５】図３または図４に示す異方導電性基板の絶縁層
で被覆されている側の面を示す模式図である。

【図６】本発明による異方導電性基板の他の例を示す模
式図である。

【図７】本発明による異方導電性基板の他の例を示す模
式図である。

【図８】図６または図７に示す異方導電性基板の絶縁層
で被覆されている側の面における配線パターンの一部を
示す模式図である。

【図９】本発明による異方導電性基板の他の例を示す模
式図である。

【図１０】本発明による異方導電性基板の他の例を示す
模式図である。

【図１１】本発明による異方導電性基板の他の例を示す
模式図である。

【図１２】本発明による異方導電性基板の他の例を示す
模式図である。

【図１３】本発明による異方導電性基板の他の例を示す
模式図である。

【図１４】本発明による異方導電性基板の他の例を示す
模式図である。

【図１５】本発明による異方導電性基板の他の例を示す
模式図である。

【図１６】本発明による異方導電性基板の他の例を示す
模式図である。

【図１７】本発明による異方導電性基板の実施例の一つ
の断面図を示す模式図である。

【図１８】本発明による異方導電性基板の実施例の一つ
の配線の様子を示す模式図である。

【図１９】比較例による異方導電性基板の断面図を示す
模式図である。

【図２０】比較例による異方導電性基板の配線の様子を
示す模式図である。

【符号の説明】

１基板２導通路３絶縁層４回路５被覆層６空隙７絶縁性材料８表裏導通部９スルーホール１０ランド部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性材料からなる細線に接着性絶縁材
料からなる被覆層を形成して絶縁導線として、この絶縁
導線を芯材にロール状に巻く工程、該ロール状物を加熱
および／または加圧して、接着性絶縁材料からなる被覆
層どうしを融着および／または圧着させる工程、および
該ロール状物を、巻きつけられた絶縁導線と垂直に交差
する平面を断面として所定の厚さに切断する工程を包含
する製造方法によって製造される基板であって、この基
板中に導電性材料からなる複数の同一または異なる種類
の導通路が、互いに絶縁された状態で、かつ該基板を厚
み方向に貫通した状態で配置され、各導通路の両端が当
該基板の表裏に露出していることを特徴とする異方導電
性基板。
【請求項２】基板表面に８０〜３００個／ｍｍ²の導
通路を有していることを特徴とする異方導電性基板。
【請求項３】基板表面に露出する導通路の断面積が８
０〜５．０×１０³μｍ²である請求項２に記載の異方
導電性基板。
【請求項４】導通を必要とする導通路の両端部分が基
板の表裏面に露出し、基板の表裏面の少なくともいずれ
か一方の面の他の部分が絶縁層で被覆されている請求項
１〜３のいずれかに記載の異方導電性基板。
【請求項５】請求項４に記載の基板であって、被覆層
を含む基板の表裏の少なくとも一方の表面が導電性材料
で回路がパターン形成されている回路基板。
【請求項６】請求項５に記載の回路基板であって、基
板の表面に形成されている回路が、線路幅２０〜２００
μｍ、配線間隔２０〜２００μｍの配線密度である回路
基板。
【請求項７】導通を必要とする導通路の両端部分が基
板の表裏面に露出し、他の導通路を構成する導電性材料
の一部または全部が除去されている請求項１〜３のいず
れかに記載の異方導電性基板。
【請求項８】請求項７に記載の基板であって、基板の
表面が導電性材料で回路がパターン形成されている回路
基板。
【請求項９】請求項８に記載の回路基板であって、基
板の表面に形成されている回路が、線路幅２０〜２００
μｍ、配線間隔２０〜２００μｍの配線密度である回路
基板。
【請求項１０】導通を必要とする導通路の両端部分が
基板の表裏面に露出し、基板の表裏面の他の部分が絶縁
層で被覆されている請求項７に記載の異方導電性基板。
【請求項１１】請求項１０に記載の基板であって、被
覆層を含む基板の表面が導電性材料で回路がパターン形
成されている回路基板。
【請求項１２】請求項１１に記載の回路基板であっ
て、基板の表面に形成されている回路が、線路幅２０〜
２００μｍ、配線間隔２０〜２００μｍの配線密度であ
る回路基板。
【請求項１３】請求項７に記載の基板であって、導電
性材料の一部または全部が除去されている部分に、絶縁
性材料を充填した異方導電性基板。
【請求項１４】請求項１３に記載の基板であって、基
板の表面が導電性材料で回路がパターン形成されている
回路基板。
【請求項１５】請求項１４に記載の回路基板であっ
て、基板の表面に形成されている回路が、線路幅２０〜
２００μｍ、配線間隔２０〜２００μｍの配線密度であ
る回路基板。
【請求項１６】同一基板に同一の絶縁性材料を充填し
てなり、充填する絶縁性材料に誘電率を変える添加剤が
添加されている請求項１３に記載の異方導電性基板。
【請求項１７】同一基板内で少なくとも一つに充填さ
れた絶縁性材料の誘電率が他と異なっている請求項１３
に記載の異方導電性基板。
【請求項１８】絶縁性材料に、誘電率を変える添加剤
を添加した請求項１７に記載の異方導電性基板。
【請求項１９】上記請求項１〜１８のいずれかに記載
の基板であって、少なくとも２枚の同一または異なる種
類の基板を積層して得られる多層基板。