JP2002271038A - 複合多層基板およびその製造方法ならびに電子部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の基板材料は同一材料で構成されている
ため、多層基板内に内蔵させる回路素子の種類や大きさ
に限界があり、また配線幅が制限されるという課題があ
った。 【解決手段】 同一層をそれぞれ異なる組成を有する第
１の材料領域１と第２の材料領域２とにより構成する複
合材料層３を複数層積層してなるものであり、また複数
の複合材料層３を樹脂成分を含む中間接続層４を介して
積層したものであり、さらにコンポジット材よりなる第
１の材料領域５ａ、５ｂ、５ｃに第２の材料領域６、第
３の材料領域７および第４の材料領域８をそれぞれ埋め
込み圧着して形成された複合材料層９ａ，９ｂ，９ｃを
積層して複合多層基板とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器、特に
携帯用に便利な小型、軽量かつ高機能を有する小型電子
機器に用いられる多層構造を有する積層基板に関し、特
に配線パターンまたは回路素子等の高密度実装を可能と
するセラミック材料および樹脂材料を同一層に有する複
合層を備える積層基板およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話に代表される移動体通信
機器等の電子機器の小型化、薄型化、軽量化、高機能化
が進展する中で電子機器を構成する各種電子部品の小型
化や薄型化等とともにこれら電子部品が実装される配線
基板も高密度実装を可能とする様々な技術開発が盛んで
あり、最近は急速な実装技術の進展とともに配線基板上
への半導体ベアチップの直接実装、または高速信号処理
回路にも対応できる多層配線構造の回路基板等への要望
が多大となってきている。

【０００３】このような要求に対して多層配線基板の層
間電気接続方式であるインナビアホール（ＩＶＨ）接続
を採用した多層セラミック配線基板、樹脂多層配線基板
またはセラミック粉体と樹脂材料を混合した多層コンポ
ジット配線基板等が各方面から提供されてきている。

【０００４】しかし上記多層セラミック基板では配線パ
ターンを導電性ペーストのスクリーン印刷により形成し
ているために配線の幅や配線パターンの間隔を小さく形
成することが困難であり、配線密度の高度化に限界があ
った。また樹脂多層配線基板では誘電率が低く、また十
分な誘電正接が得られないため共振器やコンデンサ等の
回路素子を多層基板中に内蔵しようとする最近の要望に
充分応えることが困難であった。

【０００５】このような問題を解決するために、樹脂基
板とセラミック基板を積層した構造が特開平７−１４２
８６７号公報において開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら樹脂基板
とセラミック基板のように異種材料を積層する場合、各
層はそれぞれ樹脂基板またはセラミック基板の単一の基
板材料で構成していたため、多層基板内に内蔵させる回
路素子の種類や大きさに限界があり、また配線幅が制限
されるという課題があり、さらに積層基板に求められる
機能によってはその積層数を多くしなければならず、多
層化の工程数が増加したり、積層基板の厚さが厚くなる
ため小型化が困難になるなどの課題が発生していた。

【０００７】本発明はこのような課題を解決するもので
あり、積層基板を構成する複数種類の材料または異なる
電気特性を有する材料を同一層内に任意に組み合わせて
多層積層配線基板を構成することにより、積層基板の任
意の箇所に特性に優れた共振器またはコンデンサ等の回
路素子を形成したり、配線パターンの必要とする部分に
任意の配線幅または配線間隔を形成することができ、し
たがって高密度実装、高密度配線に適した複合積層基板
およびその製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ビアホール導体によって各層間が電気的に
接続された積層配線基板を構成する少なくとも一つの単
層基板をその面内方向において複数の異種材料を配置し
た複合材料層としたものであり、さらにその複合材料層
を構成する異種材料がセラミック材料、樹脂成分を含む
材料等よりなり、またそれぞれ異なる電気特性を有する
セラミック材料、樹脂成分を含む材料等より構成される
ものである。

【０００９】さらにその多層構造は上記の複合層を複数
枚積層するか、または複合層と単一材料層とを任意に積
層して構成するものである。

【００１０】本発明の請求項１に記載の発明は、セラミ
ック基板または樹脂成分を含む基板の少なくとも１種類
の基板を複数枚積層して形成した多層基板において、セ
ラミック基板または樹脂成分を含む基板のそれぞれを複
数の異種材料を同一基板層内に構成した複合材料層より
構成した異種複合基板としたものであり、高密度配線等
を可能とする多層配線基板の形成に有用である。

【００１１】本発明の請求項２、３および４に記載の発
明は、セラミック基板または樹脂成分を含む基板の少な
くとも１種類の基板を複数枚積層し、その内層部に形成
した配線パターンまたは回路素子をビアホール導体を介
して接続した多層基板において、その同一層内に複数の
異種材料よりなる複合材料層を形成したものであり、さ
らにその異種材料としてセラミック材料または樹脂材料
の少なくとも１種のそれぞれ複数の異なる材料を用いて
いるために複合多層配線基板をその使用目的に最も適し
たセラミック基板または樹脂基板として構成することが
できる。

【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
２から４のいずれかに記載の複合多層基板のセラミック
基板よりなる複合材料層を複数のビアホール導体が形成
された樹脂基板を介して積層しており、機械的強度を向
上することが可能となる。

【００１３】本発明の請求項６に記載の発明は、複合材
料層よりなる基板をセラミック基板で構成し、その複数
のセラミック基板をその内部に設けられたビアホール導
体によって電気的に層間接続しているものであり、ビア
ホール導体とセラミック基板を同時焼成することができ
るため工程を簡略化することができる。

【００１４】本発明の請求項７および８に記載の発明
は、異種材料より構成された複合材料層を異なる組成を
有する樹脂または樹脂成分を含む材料または異なる電気
特性を有する樹脂または樹脂成分を含む材料とし、さら
にその複数の樹脂または樹脂成分を含む基板に複数のビ
アホール導体を形成しているために転写形成材を利用し
て設計自由度の高い複合積層基板を得ることができる。

【００１５】本発明の請求項９に記載の発明は、複合材
料層の内部に複数のビアホール導体を形成し、複合材料
層の表面にビアホール導体と接続する配線パターンを形
成した複合材料層としたものであり、多層配線基板の内
部に異種材料を利用した回路素子等を形成したり配線幅
を任意に設定できるため高密度配線を可能とすることが
できる。

【００１６】本発明の請求項１０、１１および１２に記
載の発明は、それぞれ異なる組成を有する複数個の材料
よりなるブロックを積層して複合基板ブロックを形成す
る工程と、複合基板ブロックを所定の厚さに切断して同
一層内に異種材料による複数の材料領域が形成された複
合材料層を形成する工程と、複合材料層を複数枚積層し
て多層複合材料層を形成する工程とを備える複合積層基
板の製造方法であり、また複合材料層をそれぞれ異なる
構成を有する複数の複合基板ブロックから切り出して用
いるものであり、各複合材料層毎に異なる異種材料の構
成とすることができ、またさらに複合基板ブロックをセ
ラミック材料または樹脂成分を含む材料から選択するこ
とができる。

【００１７】本発明の請求項１３に記載の発明は、それ
ぞれ異なる組成を有する複数のセラミック材料よりなる
グリーンシートを積層して複合基板ブロックを形成する
工程と、複合基板ブロックを所定の厚さに切断して同一
層内に異なるセラミック材料による複数の材料領域が形
成された複合材料層を形成する工程と、複合材料層を複
数枚積層して多層複合材料基板を形成する工程と、多層
複合材料基板を焼結する工程とを備える複合積層基板の
製造方法であり、セラミック材料による複合積層基板の
製造工程を簡略化することができる。

【００１８】本発明の請求項１４に記載の発明は、それ
ぞれ異なる組成を有する複数のセラミック材料よりなる
グリーンシートを積層して複合基板ブロックを形成する
工程と、複合基板ブロックを焼結する工程と、焼結した
複合基板ブロックを所定の厚さに切断して同一層内に異
なるセラミック材料による複数の材料領域が形成された
複合材料層を形成する工程と、複合材料層を樹脂層また
は樹脂成分を含むコンポジット層を介して複数枚積層し
て多層複合材料基板を形成する工程とを備える複合積層
基板の製造方法であり、得られた複合積層基板の機械的
強度を向上させることができる。

【００１９】本発明の請求項１５に記載の発明は、それ
ぞれ異なる組成を有する複数のセラミック材料よりなる
グリーンシートを積層して複合基板ブロックを形成する
工程と、複合基板ブロックを所定の厚さに切断して同一
層内に異なるセラミック材料による複数の材料領域が形
成された複合材料層を形成する工程と、複合材料層を複
数枚配置して相互に接続したのち焼結して複合材料基板
を形成する工程と、複数の複合材料基板を樹脂層または
樹脂成分を含むコンポジット層を介して複数枚積層して
多層複合材料基板を形成する工程とを備える複合積層基
板の製造方法であり、複合材料層の異種材料による構成
の設計自由度を高めることができる。

【００２０】本発明の請求項１６に記載の発明は、複合
積層基板の製造方法において複合材料層の内部の所定の
位置に複数のビアホール導体と、複合材料層の表面にビ
アホール導体と接続する配線パターンを形成したもので
あり、高密度実装を可能とする多層配線基板を提供する
ことができる。

【００２１】本発明の請求項１７および１８に記載の発
明は、第１の転写形成材の表面に導電性接合層を介して
異なる組成を有する複数の材料層をそれぞれ載置する工
程と、第２の転写形成材の表面に離型層を介して金属箔
等の配線パターンを形成する工程と、第１の転写形成材
と第２の転写形成材との間に複数のビアホール導体が内
部に形成された樹脂層または樹脂成分を含むコンポジッ
ト層を配置し、第１の転写形成材と第２の転写形成材の
外側から加圧、加熱して樹脂層または樹脂成分を含むコ
ンポジット層とビアホール導体とを同時に硬化させる工
程と、樹脂層または樹脂成分を含むコンポジット層が完
全に硬化したあと、第１の転写形成材と第２の転写形成
材とを剥離することにより樹脂層または樹脂成分を含む
コンポジット層の内部に異なる組成を有する複数の材料
層を埋め込ませて複合材料基板を形成する工程とを備え
る．複合多層基板の製造方法であり、また別工程で形成
された多層配線基板と第１の複合多層基板との間に複数
のビアホール導体が形成された樹脂層または樹脂成分を
含むコンポジット層よりなる第１の中間接続層を配置す
る工程と、第１の複合多層基板と第２の複合多層基板と
の間に複数のビアホール導体が形成された樹脂層または
樹脂成分を含むコンポジット層よりなる第２の中間接続
層を配置して全体を加圧、加熱して第１および第２の中
間接続層を完全硬化させてビアホール導体で多層配線基
板と第１の複合多層基板および第２の複合多層基板とを
電気的に接続するものであり、樹脂層または樹脂成分を
含むコンポジット層よりなる材料領域の任意の位置の内
部に異なる組成を有するセラミック材料を埋め込ませる
ことができるため多層配線基板内層の任意の位置に回路
素子等を容易に形成させることが可能となる。

【００２２】本発明の請求項１９に記載の発明は、請求
項１７または１８に記載の複合多層基板の製造方法にお
いて異なる組成を有する複数の材料層をそれぞれ高誘電
率セラミック材および低誘電率セラミック材で構成する
ものであり、バイパスコンデンサ等の大容量キャパシタ
素子を容易に内蔵させることができる。

【００２３】本発明の請求項２０および２１に記載の発
明は、本発明に関わる複合多層基板を使用し、その基板
面上に複数の回路素子または機能素子を実装したもので
あり、小型でかつ薄型の高密度実装された電子部品を得
ることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００２５】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態における複合積層基板を示す断面図であり、図
１（ａ）に示すように本実施の形態における複合積層基
板は第１の材料領域１と第２の材料領域２とを備える複
合材料層３を複数層積層してなるものであり、各層の表
面または内部に形成される配線パターンまたは回路素子
の機能、特性に最も適応した材料から構成することがで
きるので各種の配線パターンや回路素子の高密度実装が
可能であり、またこれらの備える諸特性を損失なく使用
することが可能となる。

【００２６】図１（ｂ）は複数の複合材料層３を樹脂成
分を含む中間接続層４を介して積層したものであり、本
発明に関わる複合積層基板の製造方法の種類によって得
られる構造である。図には複合材料層の間に中間接続層
４を配置した例を示しているが、複合積層基板の上下面
または側面を含む全面に中間接続層４を構成する材料を
形成することも可能であり、複合積層基板の機械的強
度、特に落下強度を向上することができる。

【００２７】本実施の形態における第１の材料領域１お
よび第２の材料領域２等の異種材料として例えば異なる
種類のセラミック材料を用いて複合材料層を形成するこ
とにより、容量層とインダクタンス層を同一層内に形成
することができ、複合積層基板の層数の低減や薄型化を
図ることができる。また複合材料層の所定の領域を異な
る誘電率を有するセラミック材料により構成することに
より、インピーダンスの整合において必要とする領域の
配線幅を広く形成することができるため、電界集中領域
の低損失化を図ることが可能となり、したがって効果的
に電界の集中を緩和できる共振器およびこの共振器を備
えるフィルタを得ることができる。

【００２８】さらに上記のように複合積層基板の同一層
内に高誘電率材料と低誘電率材料とを形成することによ
り、層数を少なくするとともにバイパスコンデンサ等の
機能を有する容量層を形成することも可能となる。

【００２９】図１（ａ）、（ｂ）には３層の同一複合材
料層３より構成した複合積層基板の例を示しているが、
それぞれ異なる構成を有する複合材料層を積層すること
も可能であり、またそれぞれの複合材料層が第１、第２
の材料領域だけでなく更に多くの材料領域によって構成
されることも複合積層基板に要求される機能に対応して
可能である。

【００３０】なお、上記第１の実施の形態において第
１、第２の材料領域をセラミック材料で構成した場合に
ついて説明したが、第１、第２の材料領域を異なる組成
または異なる特性を有する樹脂成分と無機質フィラーを
含む材料すなわちコンポジット材料で構成することも可
能であり、さらに第１、第２の材料領域のいずれかをセ
ラミック材料とし、他の材料領域をコンポジット材料で
構成することもできる。

【００３１】また本実施の形態における複合積層基板は
後述する転写法により形成することも可能であり、予め
転写形成材（図示せず）の上面に導電性接合層を介して
載置した異なる種類の複数の材料領域をプリプレグ状態
の樹脂または樹脂成分を含むコンポジット材よりなる材
料領域の上面に圧着して埋め込むことにより同一層内に
異なる種類の材料を形成することができる。

【００３２】図１（ｃ）は転写法により形成した複合多
層基板の断面を示すものであり、コンポジット材よりな
る第１の材料領域５ａ、５ｂ、５ｃの一方の表面に図に
示すように第２の材料領域６、第３の材料領域７および
第４の材料領域８をそれぞれ埋め込み圧着して形成され
た複合材料層９ａ，９ｂ，９ｃを積層することにより、
複合多層基板を得ることができる。

【００３３】なお転写法による複合多層基板の形成にお
いて、図１（ｃ）では複合材料層９ａ、９ｂはその上面
に他の材料領域６、７、８を埋め込み、複合材料層９ｃ
はその下面に他の材料領域６、７、８を埋め込んで積層
した例を示したが、転写法を用いて本発明に関わる複合
多層基板を形成する場合、コンポジット材よりなる第１
の材料領域の任意の面および任意の箇所に他の材料領域
を埋め込み積層して容易に複合多層基板を形成できるこ
とが特徴である。

【００３４】（実施の形態２）つぎに本発明の第２の実
施の形態について図２を用いて説明する。本実施の形態
は上記第１の実施の形態の基本的な構成を備えた積層基
板の一例を示すものであり、図に示すように本実施の形
態における積層配線基板は、第１の材料領域２１と第２
の材料領域２２とから構成される第１の異種材料複合基
板２３および同じく第１の材料領域２１と第２の材料領
域２２と第３の材料領域２４とから構成される第２の異
種材料複合基板２５を中間接続層２６を介して積層した
構成を備えている。

【００３５】そして第１の異種材料複合基板２３にはそ
の両面に配線パターン２７が形成されており、またその
内部には回路素子Ａが内蔵されている。第２の異種材料
複合基板２５にはその両面に同じく配線パターン２７と
内部に回路素子Ｂが設けられている。回路素子Ａおよび
回路素子Ｂはともにその両端に電極２７Ｔを備えてい
る。

【００３６】この第１の異種材料複合基板２３と第２の
異種材料複合基板２５の配線パターン２７は所定の箇所
においてビアホール導体２８によって接続されており、
さらに両異種材料複合基板は中間接続層２６に設けられ
ている導電性樹脂ペースト等の導電体を充填したビアホ
ール導体２９によって層間接続されている。なおビアホ
ール導体２９は導電性樹脂ペースト以外にビアホールメ
ッキまたは金属粉体の充填によって形成することも可能
である。

【００３７】本実施の形態の積層基板において第１の材
料領域２１としてBi−Ca−Nb（ＢＣＮ）系、Ba−Ti−O
系、Ba−Nd−Ti−O系等の高誘電率セラミック、第２の
材料領域２２としてフォルステライト系、アルミナほう
珪酸ガラス系等の低誘電率セラミックをそれぞれ使用
し、同様の形状を有しながら回路素子（容量素子）Ａと
回路素子（容量素子）Ｂとは異なった容量を備えること
ができ、このことは同じ厚さのセラミック基板と同じ面
積の電極を容易に形成できることから製造工程を簡略化
できるという効果を有していることを意味している。

【００３８】一方、第３の材料領域２４としては、フェ
ライト系磁性セラミックなどを用い、同一層に容量層の
みならず、インダクタンスの層を形成することができ
る。また、酸化ルテニウム等抵抗体として用いられるセ
ラミックを用いて抵抗層として形成しても構わないし、
これら以外の他のセラミックを用いてももちろん構わな
い。

【００３９】本実施の形態における積層配線基板は第１
の異種材料複合基板２３と第２の異種材料複合基板２５
とに第１の材料領域２１と第２の材料領域２２を共に使
用した例について説明したが、第１の実施の形態におい
て説明したように第１の異種材料複合基板２３を第１の
材料領域２１と第２の材料領域２２とを使用し、第２の
異種材料複合基板２５を第３、第４、第５の材料領域よ
り構成するというように積層基板を構成する各異種材料
複合基板をそれぞれ複数の異なる材料領域で構成するこ
とも可能である。

【００４０】（実施の形態３）つぎに本発明の第３の実
施の形態である積層基板の製造方法について説明する。

【００４１】なお、本実施の形態において説明する積層
基板の製造方法は本発明の特徴である同一層を異種材料
の複合基板とする点を理解しやすく説明するために主要
な構成について説明し、配線パターンや内蔵回路素子等
の形成については省略し、後述する実施の形態において
説明する。

【００４２】図３は本実施の形態における積層基板の製
造方法を説明するための概念を示す図であり、まず図３
（ａ）に示すように第１の材料領域３１を形成するため
のＢＣＮ系の高誘電率セラミックのグリーンシートより
なる高誘電体シート層と第２の材料領域３２を形成する
ためのフォルステライト系の低誘電率セラミックのグリ
ーンシートよりなる低誘電体シート層とを所定の数だけ
積層し、圧着して複合基板ブロック３３を形成する。

【００４３】つぎにこの複合基板ブロック３３を図に示
すように、Ａ−Ａライン、Ｂ−Ｂライン、Ｃ−Ｃライン
で所定の厚みに切断し、図３（ｂ）に示すような第１の
複合材料基板３４を得る。ここで第２の複合材料基板３
５または第３の複合材料基板３６をそれぞれ第１の複合
材料基板３４とは異なる複合基板ブロックより切り出し
た複合材料基板とすることも当然可能である。

【００４４】つぎにこの複合材料基板３４，３５，３６
をグリーンシートのまま図３（ｃ）に示すように積層し
た後、誘電体セラミックの焼結温度で焼成することによ
り、積層基板を製造することができる。また一方図３
（ｂ）で得た複合材料基板をこの段階で一旦焼成した
後、図３（ｄ）に示すように樹脂材料または樹脂成分を
含むコンポジット材料よりなるプリプレグ状態の中間接
続層３７を介して積層し、加熱硬化して一体化して積層
基板とすることもできる。

【００４５】前述したように図３には示していないが、
積層配線基板に必要な配線パターンやビアホール等は図
３（ｂ）に示す状態において形成することができる。

【００４６】なお本発明における同一層異種材料積層基
板の焼成は異種材料間の熱膨張率差による歪みを避ける
ために積層体の両面を誘電体セラミックの焼結温度では
焼結しないアルミナグリーンシート等で挟んで焼結する
無収縮焼成を行うことも可能である。

【００４７】（実施の形態４）つぎに本発明の第４の実
施の形態における積層基板の製造方法について説明す
る。図４は本実施の形態における積層基板の製造方法を
説明するための概念を示す図であり、まず図４（ａ）に
示すように第１の材料領域４１を形成するためのＢＣＮ
系の高誘電率セラミックのグリーンシートよりなる高誘
電体シート層と第２の材料領域４２を形成するためのフ
ォルステライト系の低誘電率セラミックのグリーンシー
トよりなる低誘電体シート層とを所定の数だけ積層し、
圧着して複合基板ブロック４３を形成する。

【００４８】つぎにこの複合基板ブロック４３を焼成し
たのち図に示すＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄ、Ｅ−
Ｅラインでそれぞれ所定の厚さで個片を切断して図４
（ｂ）に示すように平面方向に並べて横方向に接続し、
複合材料基板４４を形成する。つぎに図４（ｃ）に示す
ように第１の複合材料基板４５、第２の複合材料基板４
６、第３の複合材料基板４７を重ね合わせ、その中間に
樹脂または樹脂成分を含むコンポジット材料よりなるプ
リプレグ状態の中間接続層４８を挟み、加熱、加圧して
中間接続層を硬化させることにより図４（ｄ）に示す断
面構造を有する積層基板を得ることができる。

【００４９】なお図４（ａ）には同一の複合基板ブロッ
ク４３からＡ−Ａ個片、Ｂ−Ｂ個片等を切り出した例に
ついて説明したが、それぞれの個片をそれぞれ異なる複
合基板ブロックから切り出して異なる構成を有する個片
を面方向に並べて複合材料基板とし、第１、第２、第３
の複合材料基板もそれぞれ異なる構成を有するものとす
ることも可能である。

【００５０】また本実施の形態では複合基板ブロック４
３を一旦焼成したのち個片に切り出す方法について説明
したが、焼成処理前のグリーンシートの積層状態で各個
片を切り出した後、面方向に並べて個片間を接続して焼
成する方法とすることもできる。

【００５１】なお本実施の形態においても第３の実施の
形態の場合と同様に積層配線基板に必要な配線パターン
やビアホール等は図４（ｂ）に示す状態において形成す
ることができる。

【００５２】（実施の形態５）つぎに本発明の第５の実
施の形態における積層基板の製造方法について説明す
る。図５は本実施の形態における積層配線基板の製造方
法を説明する概略工程図であり、本実施の形態では同一
層に異種材料を構成する方法として転写法を応用してい
る。なお、図５に示す断面図においてその構成を判りや
すくするため、必要な部分にのみハッチングを付与して
説明する。

【００５３】まず図５（ａ）に示すように金属箔または
絶縁フィルムよりなる転写形成材５１ａの剥離剤（図示
せず）が塗布された表面に配線パターン５２および容量
素子用の電極５３を形成する。つぎにこの電極５３上に
導電性接合層５４を塗布した後、第２の材料領域を形成
する高誘電率材料よりなる容量素子５５および第３の材
料領域を形成する低誘電体材料よりなる容量素子５６を
載置固定し、さらにたとえばＲＦ−ＩＣ等のベアＩＣを
所定の位置にフリップチップ実装する。なお導電性接合
層５４の代わりにはんだペーストを用いることも可能で
ある。

【００５４】この転写形成材５１ａを反転させ、他の配
線パターン５２等を形成したもう一つの転写形成材５１
ｂとの間に図５（ｂ）に示すように導電性樹脂ペースト
等の導電体を充填したビアホール導体５７が設けられた
プリプレグ状態の樹脂または樹脂成分を含むコンポジッ
ト材料よりなる第１の材料領域５８を配置して転写形成
材５１ａ、５１ｂの両側から加圧、加熱して図５（ｃ）
に示すように第１の材料領域５８の内部に第２の材料領
域である高誘電率容量素子５５と第３の材料領域である
低誘電率容量素子５６およびベアＩＣまたはベアＳＡＷ
デバイス等の機能素子を埋め込ませて第１の材料領域５
８を硬化させる。なおビアホール導体５７として導電性
樹脂ペーストを用いた場合、第１の材料領域５８と同時
に硬化させることができるため十分な電気的接続性を得
ることが可能である。

【００５５】なお、本実施の形態における製造方法では
図５（ｂ）に示すように、転写形成材５１ｂの上面に配
線パターン５２を形成したものを用いて第１の材料領域
５８の両面に同時に配線パターンを転写する方法につい
て説明したが、容量素子用の電極５３のみを形成した転
写形成材５１ｂを用いて転写工程を行い、容量素子５
５、５６等を埋め込んで転写形成材５１ｂを剥離した
後、第１の材料領域５８の必要とする箇所に炭酸ガスレ
ーザーを用いて穿孔し、導電性ペースト等を充填したの
ち、第１の材料領域５８と同時に硬化させることにより
ビアホール導体５７を形成することも可能であり、この
場合容量素子やベアＩＣ等の埋設工程で発生する恐れの
あるビアホール位置の歪みを回避することができる。ま
た他の配線パターン５２はビアホール導体５７を形成し
た後、第１の材料領域５８の上面に銅箔等の金属箔を張
り合わせフォトリソ法等によりパターンニングして形成
する。

【００５６】つぎに転写形成材５１ａ、５１ｂを剥離す
ることにより図５（ｄ）に示すように、同一層内に異な
る種類のセラミック材料が複合して存在する単層の複合
配線基板を得ることができる。

【００５７】図６は上記のように転写形成材の応用によ
る複合多層配線基板の製造方法の一例を簡略化して説明
する一部工程図であり、まず図６（ａ）に示すように図
５（ｄ）で得られたところの第１の材料領域５８中に第
２の材料領域５５および第３の材料領域５６を埋め込ん
で形成された第１の複合多層基板６１の片方の面に、所
定の位置にビアホール導体６２が設けられた第１の中間
接続層６３ａを介して別の工程で予め形成された多層配
線基板６４を配置する。

【００５８】つぎに第１の複合多層基板６１の他の面
に、同じく所定の位置に導電性樹脂ペーストを充填した
ビアホール導体６２が設けられた第２の中間接続層６３
ｂを介して第１の複合多層基板６１と同様の製造法で形
成された他の構造を有する第２の複合多層基板６５を配
置してその両側から矢印方向に加圧して中間接続層の硬
化温度で加熱することにより図６（ｂ）に示すような複
合多層配線基板を得ることができる。

【００５９】なお、本実施の形態における複合多層配線
基板の層間接続は、中間接続層６３ａ，６３ｂとしてプ
リプレグ状態の樹脂または樹脂成分を含むコンポジット
シートの両面に離型フィルムを貼付して所定の位置にビ
アホールを穿孔し、そのビアホール内に導電性ペースト
を印刷充填した後、離型フィルムを剥離することにより
図６（ａ）に示すような中間接続層の両面に突出したビ
アホール導体を形成させて前述したように圧縮すること
により達成させている。

【００６０】さらに本実施の形態において図６では、第
１の複合多層基板６１および第２の複合多層基板６５が
共に硬化された状態で中間接続層６３ａ、６３ｂにより
接合して多層化されている構成について説明したが、第
１の複合多層基板６１および第２の複合多層基板６５の
構成材料である第１の材料領域５８を未硬化の状態で多
層化した後、全体を加熱硬化させて多層配線基板６４お
よび第１の複合多層基板６１と第２の複合多層基板６５
とを接合することも可能であり、この場合中間接続層６
３ａ、６３ｂを用いる必要がなく、より設計自由度の高
い複合多層配線基板を得ることができる。

【００６１】また本実施の形態においてビアホール導体
として導電性樹脂ペーストを用いた場合について説明し
たが、ビアホールメッキまたは金属粉体の充填によって
代用することも可能である。

【００６２】（実施の形態６）つぎに本発明の第６の実
施の形態について図７を用いて説明する。本実施の形態
は転写形成材を用いて第１の材料領域に第２、第３の材
料領域を転写して埋め込み同一層に異種材料を形成する
上記第５の実施の形態における複合多層配線基板を用い
た電子部品の例であり、携帯電話等の移動体通信機器に
使用されているＲＦモジュールに関する実施例である。

【００６３】図７（ａ）は携帯電話等の移動体通信機器
間やパソコン等のワイヤレスコミュニケーションを可能
にするBluetoothモジュールを本発明による複合多層配
線基板の構成を備えて形成した電子部品の一例を示すも
のであり、仮想的な断面構造を示している。

【００６４】図に示すように樹脂または樹脂成分を含む
コンポジット材よりなる第１の材料領域７１の内部には
転写形成材より転写埋め込みされたＢＣＮ等の高誘電率
セラミックよりなる第２の材料領域で形成した大容量バ
イパスコンデンサ７２およびMg₂SiO₄・ガラスフリット
等の低誘電率セラミックよりなる第３の材料領域７３、
同じくRF−ICのベアチップが内蔵されて複合配線基板７
４を構成している。

【００６５】なお図７（ａ）から判るように転写形成材
を用いて本発明に関わる複合多層基板を形成する場合、
第２の材料領域７２や第３の材料領域７３は図６に見ら
れるように第１の材料領域７１を貫通して形成する必要
はなく、第１の材料領域７１中に埋没させることも可能
である。

【００６６】この複合配線基板７４はビアホール導体や
配線パターンが形成されている多層配線基板７５を介し
て図７（ｂ）の平面図に示すように表面に実装されてい
る複数のチップコンデンサ７６、チップインダクタ７７
およびバンドパスフィルタ７８やバラン７９に電気的に
接続されてＲＦモジュールを形成している。図７（ｃ）
は図７（ａ）のＡ−Ａ線における平面を示すものであ
り、RF−ICを中心に第１の材料領域７１中に埋め込まれ
た第２の材料領域７２と第３の材料領域７３との配置状
態を示している。

【００６７】図８は図７に示す本発明のＲＦモジュール
と同様の機能を備える従来の構造を有するBluetoothモ
ジュールの平面図であり、両図より明らかなように本発
明に関わる構造を有するＲＦモジュールによれば表面実
装する部品点数を削減することができ、またモジュール
の形状を著しく小型化できることが判る。

【００６８】

【発明の効果】上記実施の形態より明らかなように、本
発明はビアホール導体によって各層間が電気的に接続さ
れた積層配線基板を構成する少なくとも一つの単層基板
をその面内方向においてセラミック材料または樹脂成分
を含む材料等よりなる複数の異種材料を配置した複合材
料層としたものであり、さらに積層基板の任意の箇所に
複数の異種材料より構成される特性に優れた共振器また
はコンデンサ等の回路素子を形成したり、積層配線基板
の必要とする部分に任意の配線幅または配線間隔を有す
る配線パターンを形成することができ、したがって高密
度実装、高密度配線に適した複合積層基板およびその製
造方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第１の実施
の形態における３種類の複合多層基板の断面図

【図２】本発明の第２の実施の形態における複合多層基
板の断面図

【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第３の実施の形態
における複合多層基板の製造方法を説明する工程図

【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第４の実施の形態
における複合多層基板の製造方法を説明する工程図

【図５】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第５の実施の形態
における複合多層基板の製造方法を説明する工程図

【図６】（ａ）、（ｂ）は、同実施の形態における他の
複合多層基板の製造方法を説明する工程図

【図７】（ａ）は本発明の第６の実施の形態における複
合多層基板を用いたＲＦモジュールよりなる電子部品の
一部断面を示す側面図 （ｂ）は同平面図 （ｃ）は（ａ）図におけるＡ−Ａ線で示す上面図

【図８】従来のＲＦモジュールの表面実装状態を示す平
面図

【符号の説明】

１ 第１の材料領域 ２ 第２の材料領域 ３ 複合材料層 ４ 中間接続層 ５ａ，５ｂ，５ｃ 第１の材料領域 ６ 第２の材料領域 ７ 第３の材料領域 ８ 第４の材料領域 ９ａ，９ｂ，９ｃ 複合材料層

フロントページの続き (72)発明者 山田 徹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 朝日 俊行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中谷 誠一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E346 AA12 AA43 BB20 CC06 CC08 CC17 CC21 DD01 DD07 DD12 EE01 EE09 FF04 FF18 GG15 HH25

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミック基板または樹脂成分を含む基
   板の少なくとも１種類の基板を複数枚積層してなる多層
   基板において、前記セラミック基板または樹脂成分を含
   む基板のそれぞれが複数の異種材料を同一基板層内に構
   成した複合材料層よりなる異種複合基板であることを特
   徴とする複合多層基板。
2. 【請求項２】 セラミック基板または樹脂成分を含む基
   板の少なくとも１種類の基板を複数枚積層し、その内層
   部に形成された配線パターンまたは回路素子が前記基板
   に形成されたビアホール導体を介して接続されている多
   層基板において、前記基板がその同一層内において複数
   の異種材料より構成された複合材料層よりなることを特
   徴とする複合多層基板。
3. 【請求項３】 異種材料より構成された複合材料層がセ
   ラミック材料または樹脂材料の少なくとも１種のそれぞ
   れ複数の異なる材料より構成されていることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の複合多層基板。
4. 【請求項４】 異種材料より構成された複合材料層が、
   異なる組成を有するセラミック材料または異なる電気特
   性を有するセラミック材料である請求項１から３のいず
   れかに記載の複合多層基板。
5. 【請求項５】 複合材料層よりなる基板がセラミック基
   板であり、複数の前記セラミック基板が複数のビアホー
   ル導体が形成された複数の樹脂基板を介して積層されて
   いることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載
   の複合多層基板。
6. 【請求項６】 複合材料層よりなる基板がセラミック基
   板であり、複数の前記セラミック基板がその内部に設け
   られたビアホール導体により電気的に層間接続されてい
   ることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の
   複合多層基板。
7. 【請求項７】 異種材料より構成された複合材料層が、
   異なる組成を有する樹脂または樹脂成分を含む材料また
   は異なる電気特性を有する樹脂または樹脂成分を含む材
   料である請求項１から３のいずれかに記載の複合多層基
   板。
8. 【請求項８】 複合材料層よりなる基板が異なる組成を
   有する樹脂または樹脂成分を含む基板であり、複数の前
   記樹脂または樹脂成分を含む基板に複数のビアホール導
   体を形成し積層したことを特徴とする請求項７に記載の
   複合多層基板。
9. 【請求項９】 複合材料層がその内部の所定の位置に複
   数のビアホール導体を備え、前記複合材料層の少なくと
   も一つの表面に前記ビアホール導体と接続する配線パタ
   ーンが形成された複合材料層であることを特徴とする請
   求項１または３から８のいずれかに記載の複合積層基
   板。
10. 【請求項１０】 それぞれ異なる組成を有する複数個の
    材料よりなるブロックを積層して複合基板ブロックを形
    成する工程と、前記複合基板ブロックを所定の厚さに切
    断して同一層内に異種材料による複数の材料領域が形成
    された複合材料層を形成する工程と、前記複合材料層を
    複数枚積層して多層複合材料層を形成する工程とを備え
    る複合積層基板の製造方法。
11. 【請求項１１】 複合材料層が異なる構成を有する複数
    の複合基板ブロックからそれぞれ切り出されたものであ
    ることを特徴とする請求項１０に記載の複合多層基板の
    製造方法。
12. 【請求項１２】 複合基板ブロックがセラミック材料ま
    たは樹脂成分を含む材料の少なくともいずれかであるこ
    とを特徴とする請求項１０または１１に記載の複合多層
    基板の製造方法。
13. 【請求項１３】 それぞれ異なる組成を有する複数のセ
    ラミック材料よりなるグリーンシートを積層して複合基
    板ブロックを形成する工程と、前記複合基板ブロックを
    所定の厚さに切断して同一層内に異なるセラミック材料
    による複数の材料領域が形成された複合材料層を形成す
    る工程と、前記複合材料層を複数枚積層して多層複合材
    料基板を形成する工程と、前記多層複合材料基板を焼結
    する工程とを備える複合積層基板の製造方法。
14. 【請求項１４】 それぞれ異なる組成を有する複数のセ
    ラミック材料よりなるグリーンシートを積層して複合基
    板ブロックを形成する工程と、前記複合基板ブロックを
    焼結する工程と、焼結した前記複合基板ブロックを所定
    の厚さに切断して同一層内に異なるセラミック材料によ
    る複数の材料領域が形成された複合材料層を形成する工
    程と、前記複合材料層を樹脂層または樹脂成分を含むコ
    ンポジット層を介して複数枚積層して多層複合材料基板
    を形成する工程とを備える複合積層基板の製造方法。
15. 【請求項１５】 それぞれ異なる組成を有する複数のセ
    ラミック材料よりなるグリーンシートを積層して複合基
    板ブロックを形成する工程と、前記複合基板ブロックを
    所定の厚さに切断して同一層内に異なるセラミック材料
    による複数の材料領域が形成された複合材料層を形成す
    る工程と、前記複合材料層を複数枚配置して相互に接続
    したのち焼結して複合材料基板を形成する工程と、前記
    複数の複合材料基板を樹脂層または樹脂成分を含むコン
    ポジット層を介して複数枚積層して多層複合材料基板を
    形成する工程とを備える複合積層基板の製造方法。
16. 【請求項１６】 複合材料層がその内部の所定の位置に
    複数のビアホール導体を備え、前記複合材料層の少なく
    とも一つの表面に前記ビアホール導体と接続する配線パ
    ターンが形成された複合材料層であることを特徴とする
    請求項１０から１５のいずれかに記載の複合積層基板の
    製造方法。
17. 【請求項１７】 第１の転写形成材の表面に導電性接合
    層を介して異なる組成を有する複数の材料層をそれぞれ
    載置する工程と、第２の転写形成材の表面に離型層を介
    して金属箔等の配線パターンを形成する工程と、前記第
    １の転写形成材と前記第２の転写形成材との間に複数の
    ビアホール導体が内部に形成された樹脂層または樹脂成
    分を含むコンポジット層を配置し、前記第１の転写形成
    材と前記第２の転写形成材の外側から加圧、加熱して前
    記樹脂層または樹脂成分を含むコンポジット層とビアホ
    ール導体とを同時に硬化させる工程と、前記樹脂層また
    は樹脂成分を含むコンポジット層が完全に硬化したあ
    と、前記第１の転写形成材と前記第２の転写形成材とを
    剥離することにより前記樹脂層または樹脂成分を含むコ
    ンポジット層の内部に異なる組成を有する複数の材料層
    を埋め込ませて複合材料基板を形成する工程とを備える
    複合多層基板の製造方法。
18. 【請求項１８】 多層配線基板と請求項１７に記載の製
    造方法によって形成された第１の複合多層基板との間に
    複数のビアホール導体が形成された樹脂層または樹脂成
    分を含むコンポジット層よりなる第１の中間接続層を配
    置する工程と、前記第１の複合多層基板と同じく請求項
    １７に記載の製造方法によって形成された第２の複合多
    層基板との間に複数のビアホール導体が形成された樹脂
    層または樹脂成分を含むコンポジット層よりなる第２の
    中間接続層を配置して全体を加圧、加熱して前記第１お
    よび第２の中間接続層を完全硬化させて前記ビアホール
    導体で前記多層配線基板と前記第１の複合多層基板およ
    び第２の複合多層基板とを電気的に接続する複合多層基
    板の製造方法。
19. 【請求項１９】 異なる組成を有する複数の材料層がそ
    れぞれ高誘電率セラミック材および低誘電率セラミック
    材であることを特徴とする請求項１７または１８に記載
    の複合多層基板の製造方法。
20. 【請求項２０】 請求項１から９のいずれかに記載の複
    合多層基板の少なくとも片方の面上に複数の回路素子ま
    たは機能素子を実装したことを特徴とする電子部品。
21. 【請求項２１】 請求項１０から１９のいずれかに記載
    の製造方法によって形成された複合多層基板の少なくと
    も片方の面上に複数の回路素子または機能素子を実装し
    たことを特徴とする電子部品。