JP2003273519A - 多層回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の絶縁層および配線層が交互に積層され
てなる多層回路基板において、多層回路基板から発せら
れる不要輻射ノイズなどのノイズの外部基板への出力を
抑制するとともに、基板面積、コストの削減を図る。 【解決手段】 配線層にコイルパターンを形成してコイ
ル層２１，２５とし、コイル層２１，２５とは異なる配
線層に、平板パターンを形成して平板層２３とし、平板
層２３に対向する位置に絶縁層１２，１３を介して設け
られた配線層をＧＮＤ層２２，２４とし、平板パターン
とＧＮＤ層２２，２４とからコンデンサを形成し、コン
デンサとコイルパターンとによりフィルタ回路を構成す
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、複数の絶縁層およ
び導体層が交互に積層されてなる多層回路基板に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、軽量化、高速
化、高機能化の要求に応じて、半導体素子の回路の集積
度が高まるとともに、このような半導体素子などを実装
する基板における実装の集積度が高まり、各半導体素子
同士の配置間隔は益々減少する傾向にある。さらに多層
回路基板への高機能化の要望も高まってきている。

【０００３】そして、多層回路基板としては、一般的に
は、ガラスエポキシ樹脂を絶縁材料とし、上記ガラスエ
ポキシ樹脂からなる複数の絶縁層と銅箔からなる複数の
配線層が交互に積層されたものが採用されている。上記
多層回路基板においては、層厚方向にビアホール（Ｖｉ
ａ ｈｏｌｅ：メッキされたスルーホール）またはスル
ーホールと呼ばれる貫通穴が設けられ、このビアホール
などを介して複数の配線層に形成された回路配線同士が
接続される。

【０００４】さらに、近年、上記高集積化、軽量化など
に対応する多層回路基板として、熱可塑性樹脂フィルム
を絶縁材料として用いた多層回路基板の検討が種々行な
われている。上記熱可塑性樹脂フィルムを絶縁材料とし
て用いた多層回路基板は、回路の集積化、小型化、軽量
化が図れるだけでなく、上記ガラスエポキシ樹脂を絶縁
材料として用いた多層回路基板と比較すると耐衝撃性が
改善され、熱プレス成形時の成形時間が短縮でき、生産
性においても有利であり、さらにコストの削減も図るこ
とができる。特開２０００−３８４６４号公報において
は、はんだ耐熱性に優れ、かつ低温での熱成形に優れた
熱可塑性樹脂フィルムを絶縁材料とした多層回路基板が
提案されている。上記熱可塑性樹脂を用いた多層回路基
板は、上記ガラスエポキシ樹脂を用いた多層回路基板と
比較すると、各層を薄く成形することができ、その製造
工程上、さらにコスト、製造時間ともに削減することが
できる。したがって、上記のような熱可塑性樹脂を用い
た多層回路基板を採用することにより、ガラスエポキシ
樹脂を用いた多層回路基板よりも、低コスト、短い製造
時間で、多くの層数を設けることが可能となったととも
に、多層回路基板における高機能化の可能性がさらに高
まってきている。

【０００５】一方、上記のような半導体素子が実装され
た多層回路基板は、その多層回路基板が設けられた製品
内における他の外部基板や外部製品などに接続される。
そして、半導体素子から出力された電気信号や電力信号
は多層回路基板の表面に実装されたコネクタ類を介して
外部基板などに供給される。この際、上記のような電気
信号や電力信号には半導体素子における電子回路から発
せられた高周波ノイズや多層回路基板の基板パターンに
より生じた不要輻射ノイズなどのノイズが混入してお
り、このようなノイズが混入した電気信号などが外部基
板などに入力されると、外部基板に実装された半導体素
子などが誤動作を起こすなどの悪影響を及ぼす。したが
って、従来は、この不要輻射ノイズなどのノイズを取り
除くため、多層回路基板の表面のコネクタ類の入出力端
子付近にコイルやコンデンサからなるフィルタ回路が実
装されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなフィルタ回路を多層回路基板の表面に設けたので
は、必然的に半導体素子およびその他の素子を含めた全
体の回路規模が拡大し、基板面積が大きくなり、本来の
多層回路基板の実装の高集積化という目的を達成するこ
とが困難である。また、上記のような素子が必要となる
ためコストアップにもなる。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、複数の絶縁層および配線層が交互に積層されて
なる多層回路基板において、多層回路基板から発せられ
る不要輻射ノイズなどのノイズの外部基板などへの出力
を抑制することができるとともに、基板面積、コストの
削減を図ることができる多層回路基板を提供することを
目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の多層回路基板
は、複数の絶縁層および配線層が交互に積層されてなる
多層回路基板において、複数の配線層の少なくとも１つ
の配線層が、コイルパターンが形成されたコイル層であ
り、コイル層とは異なる少なくとも１つの配線層が、平
板パターンが形成された平板層であり、平板層の少なく
とも表裏いずれか一方の上記平板層に対向する位置に絶
縁層を介して設けられた配線層が、接地層であって、平
板パターンと接地層とからコンデンサが形成され、コン
デンサとコイルパターンによりフィルタ回路が構成され
ていることを特徴とするものである。

【０００９】上記「配線層」とは、例えば銅箔などから
形成されるものであり、信号線、電源ラインまたはＧＮ
Ｄラインなどが形成される層である。

【００１０】また、上記「コイルパターン」は、銅箔な
どにエッチング処理が施されて形成されたものであり、
例えば銅線が螺旋状の形状に形成された誘導巻型のパタ
ーンでもよいし、いわゆる無誘導巻型のパターンでもよ
い。

【００１１】また、上記「平板パターン」とは、銅箔な
どにエッチング処理が施されて形成されたものであり、
例えば矩形のパターンである。

【００１２】また、上記「平板パターンと接地層とから
コンデンサが形成され」とは、上記平板パターンと上記
接地層を極板とし、この２枚の極板とその間に配される
絶縁層とによりコンデンサが形成されることを意味す
る。

【００１３】また、上記「コンデンサとコイルパターン
によりフィルタ回路が構成され」とは、上記コンデンサ
における平板パターンとコイルパターンの一端が接続さ
れることによりいわゆるＬＣフィルタ回路が構成される
ことを意味する。

【００１４】また、本発明の多層回路基板の絶縁層は、
熱可塑性樹脂からなるものとすることができる。

【００１５】上記「熱可塑性樹脂」としては、例えばは
んだ耐熱性に優れ、かつ低温での熱形成性（熱融着性）
に優れた熱可塑性樹脂を利用するのが望ましく、具体的
には、特定組成のポリアリールケトン樹脂と非結晶性ポ
リエーテルイミド樹脂とからなり、かつ特定の熱特性を
付与したものを利用することできる。

【００１６】また、本発明の多層回路基板の絶縁層の厚
さは、２５μｍ〜１００μｍとすることができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明の多層回路基板によれば、複数の
配線層の少なくとも１つの配線層にコイルパターンを形
成してコイル層とし、コイル層とは異なる少なくとも１
つの配線層に、平板パターンを形成して平板層とし、平
板層の少なくとも表裏いずれか一方の上記平板層に対向
する位置に絶縁層を介して設けられた配線層を接地層と
し、平板パターンと接地層とからコンデンサを形成し、
コンデンサとコイルパターンとによりフィルタ回路を構
成するようにしたので、このフィルタ回路により多層回
路基板から発せられた不要輻射ノイズなどのノイズの外
部基板などへの出力を抑制することができるとともに、
基板面積、コストの削減を図ることができる。

【００１８】また、絶縁層を熱可塑性樹脂で形成するよ
うにした場合には、多層回路基板の厚さを薄くできると
ともに、その製造工程上、製造時間の短縮、コストの削
減を図ることができる。

【００１９】また、絶縁層を２５μｍ〜１００μｍの厚
さで形成するようにした場合には、上記のようなコイル
層、平板層および接地層を設けても多層回路基板の厚さ
を薄くすることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明の多層回路基
板の概略構成図である。図１は本発明の多層回路基板の
一部の側断面図である。また、図１はコネクタ部品１を
実装した本発明の多層回路基板の一部を示すものであ
る。

【００２１】本発明の多層回路基板は、図１に示すよう
に、熱可塑性樹脂からなる絶縁層１１〜１６と配線層２
１〜２６が交互に積層されてなるものであり、いわゆる
６層基板と呼ばれるものである。

【００２２】絶縁層１１〜１６は、はんだ耐熱性に優
れ、かつ低温での熱形成性（熱融着性）に優れた熱可塑
性樹脂フィルムからなるフィルム状の絶縁層である。具
体的には、特定組成のポリアリールケトン樹脂と非結晶
性ポリエーテルイミド樹脂とからなり、かつ特定の熱特
性を付与したフィルム状絶縁体からなるものである。ま
た、絶縁層１１〜１６は２５〜１００μｍの厚さで形成
することが可能であるが、本実施の形態では、全ての絶
縁層の厚さを５０μｍとする。また、その比誘電率がε
ｒ＝３．０のものを使用する。

【００２３】また、絶縁層１１〜１６には、図１に示す
ように、配線層２１〜２６の所定の層同士を接続するた
めの通孔５０が設けられており、通孔５０には金属ペー
ストが充填されている。

【００２４】配線層２１〜２６は、銅箔から形成される
導体層であり、所定の配線パターンが形成されたもので
ある。そして、配線層２１および配線層２５は、コイル
パターンが形成されたコイル層であり、配線層２３は、
平板パターンが形成された平板層であり、配線層２２、
配線層２４および配線層２６は接地されたＧＮＤ層であ
る。なお、コイル層２５には、そのコイル層２５におけ
るコイルパターンに接続される信号線のパターンも形成
されている。

【００２５】次に、上記多層回路基板の製造方法につい
て説明する。

【００２６】まず、図２に示すように、フィルム状絶縁
体からなる絶縁層６１上に銅箔からなる導体層６２を熱
融着したフィルム状導体層６０を６枚形成する。そし
て、６枚のフィルム状導体層６０の各層毎にエッチング
処理を施すことにより、上記コイルパターン、平板パタ
ーンを形成する。

【００２７】まず、コイル層２１には、例えば、図３
（ａ）または（ｂ）に示すようなコイルパターンが形成
される。図３（ａ）のコイルパターン（誘導型）が形成
された場合には、例えばパット５１にはコネクタ部品１
の端子が接続され、パッド５２には、通孔５０およびＧ
ＮＤ層を介して平板パターンが接続される。また、図３
（ｂ）のコイルパターン（無誘導型）が形成された場合
には、例えばパット５３にはコネクタ部品１の端子が接
続され、パッド５４には、通孔５０およびＧＮＤ層を介
して平板パターンが接続される。

【００２８】ＧＮＤ層２２には、コイル層２１における
コイルパターンと平板層２１における平板パターンとを
通孔５０を介して接続するようなパターン２２’が形成
される。

【００２９】平板層２１には、例えば図４に示すような
矩形の平板パターンが形成され、ＧＮＤ層２４には、平
板層２１における平板パターンとコイル層２４における
コイルパターンとを通孔５０を介して接続するようなパ
ターン２４’が形成される。

【００３０】コイル層２５には、コイル層２１に形成さ
れたようなコイルパターンが形成され、その一方のパッ
ドには、通孔５０およびＧＮＤ層２４を介して平板パタ
ーンが接続され、他方のパッドには信号線パターン２
５’が接続されることになる。この信号線パターン２
５’の先には、多層回路基板の表面に実装された半導体
素子の出力端子などが接続されており、半導体素子から
出力された電気信号や電力信号などは、この信号線パタ
ーン２５’から後述するフィルタ回路に入力され、フィ
ルタ回路によりノイズが除去された後、コネクタ部品１
を介して外部基板などに出力される。

【００３１】また、ここでは本発明の多層回路基板にお
けるフィルタ回路の構成に関するエッチング処理につい
てのみ説明をしているが、上記コイル層２１，２５、Ｇ
ＮＤ層２２，２４，２６および平板層２３の各層には、
上記コイルパターン、平板パターンおよび信号線パター
ン以外の配線パターンがエッチング処理により形成され
てもよいものとする。

【００３２】上記のようにして６枚のフィルム状導体層
６０にそれぞれエッチング処理が施された後、図５に示
すように、各フィルム状導体層６０の絶縁層にレーザ加
工により穴が形成され、その穴に金属ペーストが充填さ
れることにより通孔５０が形成される。

【００３３】そして、上記のようにしてエッチング処
理、通孔形成処理の施された６枚の処理済フィルム状導
体層７０は熱融着により積層一体化され、図１に示すよ
うな多層回路基板が得られる。なお、コイル層２５、Ｇ
ＮＤ層２２，２４，２６および平板層２３において、配
線パターンの存在しない部分には、上記熱融着の際の熱
および圧力により上記各層に接する絶縁層の一部が充填
される。

【００３４】上記のようにして積層された多層回路基板
においては、平板層２３における平板パターンと絶縁層
１２とＧＮＤ層２２とにより、また、平板層２３におけ
る平板パターンと絶縁層１３とＧＮＤ層２４とによりそ
れぞれコンデンサが形成されることになる。つまり、上
記実施の形態の多層回路基板においては、図６に示すよ
うＬＣフィルタ回路が多層回路基板内に構成されること
になる。なお、図６におけるＬ１はコイル層２１に形成
されたコイルパターンを意味し、Ｌ２はコイル層２５に
形成されたコイルパターンを意味し、Ｃ１は平板パター
ンと絶縁層１２とＧＮＤ層２２とにより形成されたコン
デンサを意味し、Ｃ２は平板パターンと絶縁層１３とＧ
ＮＤ層２４とにより形成されたコンデンサを意味する。

【００３５】本発明の多層回路基板およびその製造方法
によれば、配線層にコイルパターンを形成してコイル層
２１，２５とし、コイル層２１，２５とは異なる配線層
に、平板パターンを形成して平板層２３とし、平板層２
３に対向する位置に絶縁層１２，１３を介して設けられ
た配線層をＧＮＤ層２２，２４とし、平板パターンとＧ
ＮＤ層２２，２４とからコンデンサを形成し、コンデン
サとコイルパターンとによりフィルタ回路を構成するよ
うにしたので、このフィルタ回路により多層回路基板か
ら発せられる不要輻射ノイズなどのノイズの外部製品へ
の出力を抑制することができるとともに、基板面積、コ
ストの削減を図ることができる。

【００３６】また、絶縁層１１〜１６を熱可塑性樹脂で
形成するようにした場合には、多層回路基板の厚さを薄
くできるとともに、その製造工程上、製造時間の短縮、
コストの削減を図ることができる。

【００３７】また、上記のように多層回路基板内にフィ
ルタ回路を構成した場合には、コネクタ類の直下に近接
してフィルタ回路を設けることができるので、よりコネ
クタ類からのノイズの流出を抑制することができる。

【００３８】また、上記のようにフィルタ回路における
コンデンサを多層回路基板内の平板パターンとＧＮＤ層
により形成するようにしたので、上記ＧＮＤ層が多層回
路基板内における信号線パターンから発せられるノイズ
に対してシールド効果を奏し、よりコネクタ類からのノ
イズの流出を抑制することができる。

【００３９】また、フィルタ回路を多層回路基板内の配
線層および絶縁層を利用して構成することにより、リー
ドレス構造で構成することができるので、より高周波特
性の優れたフィルタ回路を実現することができる。

【００４０】また、上記実施の形態では、図６に示すよ
うなＬＣフィルタ回路を構成するようにしたが、これに
限らず、コイルとコンデンサにより構成されるフィルタ
回路であれば、如何なる周知の回路構成を採用してもよ
い。

【００４１】また、上記実施の形態では、１つの配線層
に図３に示すようなコイルパターンを形成することによ
りフィルタ回路におけるコイルを構成するようにした
が、図７に示すように、異なる３つの配線層にそれぞれ
線状パターン４０ａ，４０ｂ，４０ｃを形成し、これら
を通孔５０で接続することにより鉛直方向に螺旋パター
ンを形成してコイル４０を構成するようにしてもよい。
図７に示すフィルタ回路は、上記コイル４０と、線状パ
ターン４１ａ，４１ｂ，４１ｃおよび通孔５０から構成
されるコイル４１と、平板パターン４２ａおよびＧＮＤ
電極４２ｂ，４２ｃから構成されるコンデンサ４２とか
ら構成されるものである。なお、図７においては各配線
層間の絶縁層は省略している。

【００４２】また、上記実施の形態では、コネクタ類の
付近に構成されるフィルタ回路を多層回路基板内に構成
するようにしたが、これに限らず、多層回路基板上に実
装される他のフィルタ回路を多層回路基板内に構成する
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層回路基板の概略構成図

【図２】フィルム状導体層を示す図

【図３】図１に示す多層回路基板におけるコイル層のコ
イルパターンを示す図

【図４】図１に示す多層回路基板における平板層の平板
パターンを示す図

【図５】図１に示す多層回路基板の製造過程を説明する
図

【図６】図１に示す多層回路基板内に構成されるＬＣフ
ィルタ回路を示す図

【図７】その他のコイル層のコイルパターンを示す図

【符号の説明】

１ コネクタ部品 １１，１２，１３，１４，１５，１６ 絶縁層 ２１，２５ コイル層 ２２，２４，２６ ＧＮＤ層 ２３ 平板層 ４０，４１ コイル ４２ コンデンサ ５０ 通孔 ５１，５２，５３，５４ パッド ６０ フィルム状導体層 ６１ 絶縁層 ６２ 導体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E351 BB03 BB09 BB32 DD04 GG01 5E070 AA05 CB03 CB12 5E082 AB03 BB07 BC14 EE23 FF05 FG26 HH47 JJ05 PP09 5E346 AA12 AA15 AA32 AA43 AA51 BB06 BB20 CC32 FF45 GG28 HH04 HH11 HH25

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の絶縁層および配線層が交互に積層
   されてなる多層回路基板において、 前記複数の配線層の少なくとも１つの配線層が、コイル
   パターンが形成されたコイル層であり、 該コイル層とは異なる少なくとも１つの配線層が、平板
   パターンが形成された平板層であり、 該平板層の少なくとも表裏いずれか一方の前記平板層に
   対向する位置に前記絶縁層を介して設けられた配線層
   が、接地層であって、 前記平板パターンと前記接地層とからコンデンサが形成
   され、 該コンデンサと前記コイルパターンとによりフィルタ回
   路が構成されていることを特徴とする多層回路基板。
2. 【請求項２】 前記絶縁層が、熱可塑性樹脂からなるも
   のであることを特徴とする請求項１記載の多層回路基
   板。
3. 【請求項３】 前記絶縁層の厚さが、２５μｍ〜１００
   μｍであることを特徴とする請求項１または２記載の多
   層回路基板。