JP2011114106A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】配線間に生じる電磁ノイズを抑制し、高周波でも安定に動作することが可能な配線基板を提供すること。
【解決手段】基板上に配線層が形成され、前記配線層内の配線間に少なくとも樹脂中に磁性微粒子を有する高透磁率膜が、前記配線と接触しないように設けられている。このとき、高透磁率膜の厚さは前記配線層の厚さ以内であってもよいし、配線層の厚さ以上であってもよい。また、前記配線間において前記配線層の直下層に窪みが存在し、前記窪み内に少なくとも樹脂中に磁性微粒子を有する高透磁率膜が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、高密度配線基板を有する高周波電子部品や電子機器の電磁ノイズ抑制技術に関する。

近年、電子機器の高密度化・高周波化に伴い、パッケージ内部から放出される電磁ノイズの影響が深刻な問題となっている。この問題を解決するため、ノイズ抑制シートや金属板を利用したＬＳＩパッケージレベルでのノイズ対策やボード（基板）レベルでのノイズ対策が採られている。

ノイズ抑制シートには、樹脂中に高透磁率微粒子を高濃度に分散させたものが開発されており、用途に応じて周波数帯域の異なるものが開発されている。また、基板や半導体パッケージ上に容易にノイズ抑制シートを形成するため、粘着材を有する多層構造のものも実用化されている（特許文献１参照）。

さらに、最近では配線基板の小型化や信号の高周波化が進み、基板内部における配線間の相互干渉が問題になってきている。基板内部での高周波ノイズを除去するために、受動部品を組み合わせたローパスフィルタやデカップリングキャパシタ、フェライトビーズ等を接続する方法が考えられている。

配線からの電磁波の放射を抑え、配線間の電磁結合を生じさせないようにするため、導電性の磁性無機材料を配線上や配線間に設置する手法も考えられている（特許文献２参照）。

特開２００９−１５８６９４号公報（特許請求の範囲） 特開２００１−２８４８７８号公報（特許請求の範囲）

従来のノイズ抑制シートを用いた対策では、基板内部での電磁波による相互干渉を抑制することができず、また、デカップリングキャパシタ等の受動部品を用いる方法では、多くの面積を要するため電子機器の小型化には向かない。また、導電性の大きい磁性無機材料を用いた場合には絶縁抵抗が充分ではなく、信号配線の特性インピーダンスの低下を引き起こすだけでなく信号配線を伝送する電気信号が大きく劣化し、機器の正常動作に障害をもたらす危険性がある。

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、基板や半導体パッケージ内部の配線間や回路間に生じる電磁ノイズを抑制し、高周波でも安定に動作することが可能な配線基板を提供するものである。

すなわち本発明は、基板上に複数の配線が形成された配線基板であって、基板上の同一面内の配線間に少なくとも樹脂中に磁性微粒子を有する高透磁率膜が設けられていることを特徴とする配線基板、である。

本発明によれば、導電性の小さい電磁波吸収層を形成できるので、電磁ノイズを抑制し、高周波でも安定な動作が可能になる。

本発明の配線基板の一態様を示す断面図である。 本発明の配線基板の別の態様を示す断面図である。 本発明の配線基板の作製方法の一例を示す図である。 実施例および比較例で用いた本発明の配線基板によるノイズ抑制効果の評価方法を示す図である。 実施例および比較例で用いた本発明の配線基板の断面図（ａ）および上面図（ｂ）である。

本発明の配線基板の一態様としては、図１に示すように基板上に配線層が形成され、前記配線層内の配線間に少なくとも樹脂中に磁性微粒子を有する高透磁率膜が、前記配線と接触しないように設けられている。このとき、高透磁率膜の厚さは前記配線層の厚さ以内であってもよいし、配線層の厚さ以上であってもよい。

また、本発明の配線基板の別の態様としては、図２に示すように基板上に配線層が形成され、前記配線間において前記配線層の直下層に窪みが存在し、前記窪み内に少なくとも樹脂中に磁性微粒子を有する高透磁率膜が設けられている。このとき、高透磁率膜は図２（ａ）のように窪み部分だけでなくその上部にも存在してもよいし、図２（ｂ）のように窪み部分だけに存在してもよい。

ノイズ抑制の観点からは、図２（ａ）に示すように窪みを形成した部分とその上の部分にも高透磁率膜を形成することが好ましい。窪みの幅や窪みの深さは、用いる高透磁率膜の特性や配線間隔にもよるが、配線に伝わるべき信号が減衰しないよう適切に設定される。

本発明の配線基板は、電流変化の大きい周波数５ＧＨ以上の高周波ではノイズの減衰効果が大きく、特に有効である。

本発明では、樹脂中に磁性微粒子を含有させた高透磁率膜を用いることにより、体積抵抗を大きくできるので、配線間の抵抗を下げることなくリーク電流を抑制し、ノイズの抑制効果を得ることができる。これにより、イオンマイグレーション等の信頼性を向上させることも可能になる。また、高周波信号は配線の表面に電流が流れるため、配線上に導電率の低い導電体を形成することは信号の損失や消費電力の増加を引き起こす。そのため配線間にのみ高抵抗を有する高透磁率膜を形成することが好ましい。

本発明の高透磁率膜の高透磁率とは、比透磁率の値が１．１以上のことである。また、ノイズの損失を大きくするため、複素透磁率のｔａｎδの値は大きく０．５以上であることが好ましい。ｔａｎδの値が０．５以上であれば、ノイズを減衰させる効果を持つことができる。なお、ここでいう透磁率の値は、配線を流れる伝送信号の周波数における値である。

本発明に用いられる磁性微粒子としては、軟磁性金属やフェライトなどが挙げられる。特に、Ｆｅ（カルボニル鉄）、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｍｇ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｍｇ−Ｍｎ−Ｓｒフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｂａフェライトなどの粉末を用いることが好ましい。これらの中でも、複素透磁率の虚数部の大きい各種フェライトが好ましく、さらには、電気抵抗値が比較的大きなＮｉ−Ｚｎフェライトを特に好ましく用いることができる。また、ＦｅやＦｅ合金類も好ましく用いられ、中でもＦｅ−Ｓｉ合金が特に好ましく用いられる。これらを用いることで、高透磁率を得ることができる。これらのうち１種を単独で用いたり、２種以上を混合して用いたりすることができる。

本発明に用いられる磁性微粒子の平均粒子径は０．０５μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。樹脂中の磁性微粒子は、凝集が完全にほぐれた１次粒子の状態にあるものと、複数個の１次粒子が凝集した状態（２次粒子）にあるものが存在する。ここで、樹脂中の磁性微粒子の粒子径とは、凝集していない１次粒子はその粒子の粒子径であり、１次粒子が凝集したものはその凝集体の粒子径である。樹脂中の磁性微粒子の平均粒子径を測定する方法としては、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）やＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により直接粒子を観察し、粒子径の数平均を計算する方法が挙げられる。

樹脂中の磁性微粒子の平均粒子径が５μｍ以下であると、樹脂層表面の平坦性が良好で膜厚ばらつきを小さくすることができるだけでなく、パターニングの解像度を上げることができる。一方、樹脂中の磁性微粒子の平均粒子径が０．０５μｍ以上であると、粒子の体積に対する比表面積が小さくなるため、粒子の分散性は良好となる。

高透磁率膜中の磁性微粒子の含有量は、用いる粒子の種類にもよるが、固形成分中、３０重量％以上７５重量％以下であることが好ましい。磁性体微粒子の含有量が３０重量％以上であると、得られる高透磁率膜の透磁率を大きくすることができる。磁性微粒子の含有量が７５重量％以下であると、フォトリソグラフィーによるパターン加工を行った場合の解像度が向上する。

高透磁率膜に用いられる樹脂としては、ポリアミック酸、ビニル樹脂、ノルボルネン樹脂、エポキシ樹脂、アクリレート樹脂、メタクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、エポキシメタクリレート樹脂、シアネート樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、シロキサン樹脂などの、重合性基を有する熱硬化型あるいはＵＶ硬化型の樹脂が挙げられる。また、ポリスチレン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリイミド樹脂、アラミド樹脂など重合性基を持たない樹脂が挙げられる。これらの樹脂を単独で用いてもよいし、複数種を適当な比にて用いてもよい。

上記樹脂の中でも、ポリイミドおよび／またはポリイミド前駆体、またはこれらとエポキシ化合物との混合物を含有することが好ましい。また、ＵＶ硬化型の樹脂を選定すると、フォトリソグラフィー法による高透磁率膜のパターニングが実現できるので好ましい。ただし、エポキシ樹脂などをカチオン重合させる場合、カチオン活性種が磁性微粒子に吸着し、重合反応が遅くなることがある。したがって、ラジカル重合に適したアクリレート樹脂、メタクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、エポキシメタクリレート樹脂を含有することが好ましい。

また、アルカリ可溶性の樹脂であることが環境の点で望ましい。アルカリ可溶性の樹脂とは、アルカリ水溶液に可溶な酸性基を有する樹脂のことであり、前記基として、カルボキシル基やフェノール性水酸基等が挙げられる。前記樹脂はポリイミド樹脂から選択されるポリマーであることが好ましく、前記ポリマーは分子中に酸性基を有するポリマーであればどのようなものでも構わないが、好ましくは酸性基がカルボキシル基であることが望ましい。

本発明に用いられるポリイミド樹脂は、ポリイミド前駆体であっても既閉環ポリイミドであっても構わない。ポリイミド樹脂は、一般にテトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させて得られるポリイミド前駆体の１つであるポリアミド酸を、加熱あるいは酸や塩基などの化学処理で脱水閉環することで得ることができる。本発明ではポリアミド酸が使用できるだけでなく、他のポリイミド前駆体であるポリアミド酸エステル、ポリアミド酸アミド、ポリイソイミドなども使用することができる。また、既閉環ポリイミドとは、本発明のペースト組成物中ですでにイミド結合したポリイミドのことであり、ポリイミド前駆体で必要とされるような高温での硬化処理（イミド化）は不要である。その為、ペースト組成物中に高温で失活する成分が含有される場合に、低温での処理が可能となる既閉環ポリイミドを利用することで、ペースト組成物の膜特性を良好にすることができる。また、既閉環ポリイミドは、ポリイミド前駆体とは異なり、フォトリソグラフィーの現像時に発生する残査の原因と推測されるカルボキシル基を有していないので、現像時に残査が発生する可能性が殆ど無いといった利点がある。

ポリイミド樹脂に利用される酸無水物としては、好ましくはテトラカルボン酸二無水物とジアミンを、非プロトン性極性溶媒中で反応させて得られるポリアミド酸およびそのエステルが挙げられる。テトラカルボン酸二無水物では３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルヘキサフルオロプロパンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、２，３’，３，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ターフェニルテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられるが、これらに限定されない。

またジアミンとしてはパラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、メチルパラフェニレンジアミン、メチルメタフェニレンジアミン、ジメチルパラフェニレンジアミン、ジメチルメタフェニレンジアミン、トリメチルパラフェニレンジアミン、トリメチルメタフェニレンジアミン、テトラメチルパラフェニレンジアミン、テトラメチルメタフェニレンジアミン、トリフルオロメチルパラフェニレンジアミン、トリフルオロメチルメタフェニレンジアミン、ビス（トリフルオロメチル）パラフェニレンジアミン、ビス（トリフルオロメチル）メタフェニレンジアミン、メトキシパラフェニレンジアミン、メトキシメタフェニレンジアミン、トリフルオロメトキシパラフェニレンジアミン、トリフルオロメトキシメタフェニレンジアミン、フルオロパラフェニレンジアミン、フルオロメタフェニレンジアミン、カルボキシパラフェニレンジアミン、カルボキシメタフェニレンジアミン、メトキシカルボニルパラフェニレンジアミン、メトキシカルボニルメタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ビス（アミノメチルフェニル）スルホン、ビス（アミノエチルフェニル）スルホン、ビス（アミノトリフルオロメチルフェニル）スルホン、ビス（アミノジメチルフェニル）スルホン、ビス（アミノジエチルフェニル）スルホン、ジアミノジフェニルエーテル、ビス（アミノメチルフェニル）エーテル、ビス（アミノトリフルオロメチルフェニル）エーテル、ビス（アミノエチルフェニル）エーテル、ビス（アミノジメチルフェニル）エーテル、ビス（アミノジエチルフェニル）エーテル、３，３’−ジアミノジフェニルスルフォンなどが挙げられるが、これらに限定されず、公知の材料を用いることができる。

本発明に用いられるエポキシ化合物は、ポリイミド側鎖および／または末端基と反応するものが好ましい。例えば、側鎖および／または末端にフェノール性水酸基、スルホン酸基、チオール基などを有するポリイミドを用いた場合には、エポキシ化合物がこれらの基と反応し、密度の高い網目構造を構成するため、各種薬品に耐性を発現することができ好ましい。また、エポキシ化合物は、一般に収縮を伴わない開環反応によって硬化するため、硬化時の収縮を低減することが可能となる。このためにエポキシ化合物としては、エポキシ基を２個以上有するものを用いることが好ましく、エポキシ当量は１００〜５００であることが好ましい。エポキシ当量を１００以上とすることで、耐熱性樹脂皮膜の靱性を向上することができ、５００以下とすることで熱硬化後に密度の高い網目構造とすることができる。

本発明に用いられるペースト組成物は、不飽和結合含有重合性化合物を含有しても良い。不飽和結合含有重合性化合物は、加熱および／または光により硬化させることができる。特に、光硬化性を利用することで、樹脂にネガ型の感光性を付与することができる。

本発明で用いられる不飽和結合含有重合性化合物は、重合性不飽和官能基を含有するものである。重合性不飽和官能基としては例えば、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等の不飽和二重結合官能基および／またプロパルギル等の不飽和三重結合官能基が挙げられ、これらの中でも共役型のビニル基やアクリロイル基、メタクリロイル基が重合性の面で好ましい。またその官能基が含有される数としては安定性の点から１〜４であることが好ましく、それぞれは同一の基でなくとも構わない。また、ここで言う化合物は、分子量３０〜８００のものが好ましい。分子量が３０〜８００の範囲であれば、ポリイミド樹脂との相溶性がよく、ペースト組成物の安定性がよい。

不飽和結合含有化合物としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、１，２−ジヒドロナフタレン、１，３−ジイソプロペニルベンゼン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、２−ビニルナフタレン、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、１，１０−デカンジオールジメタクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、１，３−ジアクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、１，３−ジメタクリロイルオキシ−２−ヒドロキシプロパン、メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、 ２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルメタクリレート、２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルアクリレート、Ｎ−メチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルメタクリレート、Ｎ−メチル−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニルアクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールＡジアクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールＡジメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。

不飽和結合含有重合性化合物の含有量は、樹脂１００重量部に対して、５〜２００重量部とすることが好ましく、相溶性の点から５〜１５０重量部とすることがより好ましい。この含有量を５重量部以上とすることで、現像時の膜の露光部の溶出を防ぎ、現像後に十分な残膜を得ることができる。また、この含有量を２００重量部以下とすることで、膜形成時の膜の白化を抑えつつ、十分な残膜を得ることができる。

高透磁率膜を基板上に形成する方法としてはスピナーを用いた回転塗布、スプレー塗布、ロールコーティング、スクリーン印刷、ブレードコーター、ダイコーター、カレンダーコーター、メニスカスコーター、バーコーターなどの方法がある。また、塗布膜厚は、塗布手法、樹脂の固形分濃度、粘度などによって異なるが、通常、乾燥後の膜厚が、１μｍから１００μｍになるように塗布される。さらに高透磁率膜を厚く形成する場合には、塗布、硬化後に重ねて形成することもできる。基板との密着性を向上させるため、塗布の前に基板をオゾン洗浄やプラズマ洗浄処理を施しても良い。

基板上に形成する高透磁率膜の厚さは、２５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。高透磁率膜の厚さが２５μｍ以上であれば、粒子による高透磁率膜表面の凹凸を抑制することができ、１００μｍ以下であれば、高透磁率膜の膜厚をムラなく均一に作製することができる。なお、これは基板に窪みがある場合にはその窪み部分に存在する高透磁率膜は含めない厚さである。

高透磁率膜は、配線とは接触しないように形成されなければならない。配線と接触せずに形成することで、配線間のリーク電流を低減できる。また、このとき、高透磁率膜の端部は配線から５μｍ以上離れていることが好ましい。配線から５μｍ以上離れていれば、配線と接触することなくフォトリソグラフィー法による高透磁率膜のパターニングが可能である。

高透磁率膜の体積抵抗率は、１×１０^１０Ωｃｍ以上であることが好ましい。１×１０^１０Ωｃｍ以上であれば、配線間の距離が短く、高透磁率膜の幅が狭くなってもリーク電流が流れることなく信頼性の高い配線を実現できる。また、特性インピーダンスを下げて信号配線上の損失を招くこともない。無機材料による磁性膜ではこれほどの体積抵抗率を得ることは困難であるが、本発明では高透磁率膜中に有機材料である樹脂を含んでいるため、このように大きな体積抵抗率とすることができる。特に、磁性微粒子を高良分散させたものは体積抵抗率が大きくなる。このような観点から、樹脂が水酸基やカルボキシル基を含むことが好ましく、アルカリ可溶性ポリイミド樹脂であることが特に好ましい。

体積抵抗率の測定は、例えば金属基板上に形成した高透磁率膜を“絶縁抵抗計６５１７Ａ”（商品名、ケースレーインスツルメンツ（株）製）を用いて測定することができる。体積抵抗率の算出に必要な膜厚は、サンプル断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観察から測定することができる。

配線に用いられる金属は、特に限定されないが、金、銀、錫、銅、各種の金属、さらにはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の導電性酸化物等が用いられる。基板との密着性を高めるため、配線の形成時にクロムやニクロム、チタンなどの金属をシード層として形成しても良く、プラズマ処理やＵＶオゾン処理等を施しても良い。電極層の形成方法は、とくに限定されないが、スパッタや真空蒸着、めっき、それらを組み合わせた方法等を用いることができる。

配線形状は、特に限定されず、その断面が長方形でもテーパー形状であっても良い。配線の膜厚や幅は任意であるが、抵抗率の観点から信号周波数による表皮深さよりも厚く広く形成される。

配線を形成する基板には、フィルムやシリコン・ガリウム砒素などの半導体ウェハ、ガラス、ガラスエポキシ、セラミックス等の各種基板を用いることができる。また、各基板上には、各種の多層配線回路が形成されていても良い。

以下に、本発明の配線基板の高透磁率膜の形成方法の一例について図３を用いて説明する。

まず、配線層が形成された基板を用意する（図３（ａ））。次に窪みを形成する場合（図３（ｂ））は、先に窪みを形成した基板に配線を形成したものでも、配線形成後に窪みを形成するものでも、いずれでもよい。窪みを形成する方法としては、ルーターやレーザー、サンドブラストなどにより基板を加工する手法、あるいはフォトリソグラフィーにより窪み形成部以外をレジストで覆い、レジスト開口部をエッチングする手法や、永久レジストを用いてその開口部を窪みとする手法など、公知の手法を用いることができる。

次に高透磁率膜を全面に形成する。感光性の樹脂中に磁性微粒子を分散させたペーストを用いて形成する場合には、そのままフォトリソグラフィーを用いて露光（図３（ｃ）、図３（ｄ））、現像を行い、焼成による硬化を経て高透磁率膜を形成できる（図３（ｅ））。なお、図３（ｃ）、（ｄ）はペーストがネガ型感光性の場合の例であるが、ポジ型感光性である場合は露光部と未露光部を逆にすればよい。焼成温度は、使用する樹脂にもよるが、１２０℃から４００℃の範囲内で、一定温度あるいは段階的に昇温して実施することができる。基板に窪みを形成した場合には、高透磁率膜の形成部を窪み部分に限る必要はなく、図３（ｆ）のように窪みより広い範囲としてもよいし、逆に狭い範囲としてもよい。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。実施例中の評価サンプルの作製や評価方法は以下の通り行った。

＜高透磁率膜の透磁率測定＞
まず、５ｃｍ角のガラス基板上に磁性微粒子分散ペーストを塗布した後、熱風オーブン炉で１２０℃で２０分乾燥した。次いで、イナートオーブン“ＩＮＬ−６０”（商品名、光洋サーモシステム（株）製）を用いて窒素雰囲気下、１５０℃で６０分間加熱処理し、高透磁率膜を得た。高透磁率膜の膜厚は２５μｍであった。高透磁率膜を形成したガラス基板を５ｍｍ角にカットした後、そのサンプルを高周波薄膜透磁率測定装置ＰＨ−Ｆ１０００ＢＨ（商品名、（株）東栄科学産業製）に入れて、透磁率測定を行った。測定は、その薄膜サンプルをコイル中に配置し、コイル近傍のストリップ線路からコイルに磁束が鎖交するように１０Ｍ〜３ＧＨｚまでの交流磁界をかけ、ネットワークアナライザーでＳパラメータの伝達係数Ｓ２１を測定し、サンプルをコイル中に配置しない場合と比べてＳ２１がどの程度変化するかによって薄膜の複素透磁率を求めた。

＜高透磁率膜の体積抵抗率測定＞
６ｃｍ角のアルミ基板（２４０μｍ厚）上に、透磁率測定の場合と同様に高透磁率膜を形成した。これをテストフィクスチュア８００９（商品名、ケースレーインスツルメンツ（株）製）にセットして、交流電圧５Ｖを印加し、その時得られた電流値から、体積抵抗率を算出した。電流値の測定には、“絶縁抵抗計６５１７Ａ”（商品名、ケースレーインスツルメンツ（株）製）を用いた。

＜ノイズ抑制効果の測定＞
図４に示すように、評価サンプルの各配線１の末端部分に３ｍｍ角の電極パッド９を設け、そのパッド４箇所にＳＭＡコネクタ８を接続し、同軸ケーブルでネットワークアナライザー１０（商品名：ＺＶＡ２４、ＲＯＨＤＥ＆ＳＣＨＷＡＲＺ製）と接続した。ポート１に１ＧＨｚ〜５ＧＨｚまでの高周波信号を入力し、どのくらいの信号がポート４に伝達されたかを測定することによりノイズ抑制効果を評価した。ポート４に伝達された信号が小さいほど、ノイズ抑制効果が大きいことを示す。

＜磁性微粒子分散ペーストの作製＞
乾燥窒素気流下、２，２−ビス（３−アミノ−４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン（ＢＡＨＦ）３０．０３ｇ（０．０８２モル）、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン１．２４ｇ（０．００５モル）、末端封止剤として、３−アミノフェノール２．７ｇ（０．０２５モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン１００ｇに溶解させた。ここにビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物３１．０２ｇ（０．１モル）をＮＭＰ３０ｇとともに加えて、２０℃で１時間攪拌し、次いで５０℃で４時間攪拌した。その後、１８０℃で５時間攪拌して樹脂溶液を得た。次に、樹脂溶液を水３Ｌに投入して白色沈殿を集めた。この沈殿をろ過で集めて、水で３回洗浄した後、２００℃の真空乾燥機で５時間乾燥した。得られたポリマー粉体の赤外吸収スペクトルを測定したところ、１７８０ｃｍ^−１付近、１３７７ｃｍ^−１付近にポリイミドに起因するイミド構造の吸収ピークが検出された。次に、このポリマー粉体１０ｇに光重合開始剤のＯＸＥ０２（商品名、チバスペシャリティケミカルズ社製）１．４ｇ、重合禁止剤の０．５％フェノチアジン溶液０．６ｇ、熱架橋性化合物のＭＷ−３０ＨＭ（商品名、（株）三和ケミカル、濃度１０重量％）８．６ｇ、界面活性剤Ｌ−１９８０Ｎ（商品名、楠本化成（株）製）を乳酸エチル溶媒に溶かし、５ｗｔ％にしたもの、ＰＤＢＥ−２５０（商品名、（株）日本油脂製。重合性不飽和二重結合を有する化合物）５．１ｇ、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート（重合性不飽和二重結合を有する化合物）０．６ｇをジアセトンアルコール５．１ｇ、乳酸エチル３．７ｇに溶解した溶液を攪拌脱泡し、さらに捕捉粒子径２μｍのフィルターを用いて加圧濾過し、樹脂溶液を得た。

次に、磁性無機粒子Ｆｅ６Ｓｉ粉末、平均粒子径９．８μｍ（神戸製鋼（株）製）を２０ｇ、乳酸エチル４０ｇ、トレセラムφ２ｍｍ（商品名、東レ（株）製ジルコニアビーズ）２００ｇ、分散剤ＨＯＡ−ＭＰＬ（商品名、共栄社化学（株）製）４ｇをポリプロピレン製の容積１００ｍＬのボトルで混合し、ボールミルで、回転数１７０ｒｐｍで１時間解砕を行った。次いで、ろ過を行い、ビーズを除去した。ろ過にはメッシュフィルターを利用した。得られた濾液を捕捉粒子径０．２μｍのフィルターを用いて加圧濾過し、濾物を得た。得られた濾物のうち１６．６ｇに、樹脂溶液１６ｇ（固形物８．２ｇ）を混合し、３本ロール（ＥＸＡＫＴ製Ｍ−８０）の大ギャップ２回、小ギャップ３回通した後、捕捉粒子径１０μｍのフィルターを用いて加圧濾過した。その後、ＮＭＰを６ｇ加え、ハイブリッドミキサー（ＫＥＹＥＮＣＥ（株）製ＨＭ−５００、攪拌５分＋脱泡１分）で攪拌し、磁性微粒子分散ペーストを得た。この磁性微粒子分散ペーストを用いて作製した高透磁率膜の透磁率は２（＠２．５ＧＨｚ）であり、複素透磁率の実部と虚部の比率を表すｔａｎδは１であった。また、体積抵抗率を測定したところ、１×１０^１０Ωｃｍであった。

＜評価サンプルの作製＞
ＦＲ−５基板（日立化成（株）製、Ｅ６７５Ｆ）の上面に、絶縁層として感光性のネガ型ポリイミドであるフォトニース（商品名、東レ（株）製）をスピンコーターを用いて塗布形成した。高透磁率膜を形成するための窪みを形成する場合、フォトマスクを用いて配線間に該当する部分が開口部となるようパターン露光と現像を行ない、ＦＲ−５基板上にポリイミドの絶縁層が形成された基板を用意した。その後、窒素雰囲気２００℃で１時間で硬化させ、膜厚５０μｍの永久レジストを形成した。永久レジストの開口部が窪みである。

続いて、絶縁層表面にプラズマ処理を施した。プラズマ処理は、リアクティブイオンエッチング装置（ＲＩＮ−１０型、サムコインターナショナル（株）製）を用い、Ａｒ雰囲気中において圧力０．３Ｐａで、２０Ｗで３秒間処理を行った。シード層としてクロム（Ｃｒ）を５ｎｍ厚となるようにスパッタリング成膜してから、銅（Ｃｕ）を厚さ１００ｎｍスパッタリング成膜し、さらにその上に電解めっきを行い銅を堆積させて厚みが１２μｍの配線層を形成した。

次に１２μｍ厚の銅箔の全面にポジ型レジストＰＭＥＲ Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ（東京応化（株）製）をスピンコーターを用いて塗布、乾燥し、パターン露光した。現像液ＰＭＥＲ Ｐ−７Ｇ（東京応化（株）製）用いて現像した後、水洗および乾燥し、塩化第二鉄エッチング液で銅箔の開口部をエッチングし、レジストを剥離液１０４（東京応化（株）製）で剥離した。

パターニングにより形成した銅配線は、図５に示すように、配線間隔ｄ＝４００μｍ、配線長Ｌ＝２４ｍｍ、配線幅Ｗｓ＝１．５ｍｍであり、基板厚ｔ＝０．８ｍｍのサンプルである。

次に、磁性微粒子分散ペーストを、スピンナーを用いて、２０００ｒｐｍ３０秒で基板全面に塗布し、１００℃で１５分間保持して乾燥した。その後、配線間の窪みに対応した開口を有するフォトマスクを利用し、０．５ｋＷ出力の超高圧水銀灯で露光量は０．５Ｊ／ｃｍ^２で紫外線露光した。現像は、滝沢産業（株）製ＡＤ−２０００のスプレー型現像装置を用い、１００ｒｐｍで回転しながら、スプレー圧力０．１０ＭＰａで現像液を１２０秒間噴霧、現像液の除去、１０秒間噴霧を繰り返した後、水にてリンス処理した。現像液は、水酸化テトラメチルアンモニウムの２．３８％水溶液を使用した。

次いで、イナートオーブン“ＩＮＬ−６０”（商品名、光洋サーモシステム（株）製）を用いて窒素雰囲気下で１５０℃で加熱処理し、図５に示すような配線間に高透磁率膜のパターンを有する配線基板を得た。作製した配線基板の高透磁率膜の幅ｗ、高さｈ１、ｈ２の各パラメータについて表１に示している。

実施例１〜６
表１に示すように配線間隔と高透磁率膜の幅や高さを変化させ、各サンプルについてノイズ抑制効果を測定した。周波数２．５ＧＨｚ、周波数５ＧＨｚ、周波数８ＧＨｚの場合の測定結果を表１にまとめた。

比較例１
本発明における高透磁率膜を形成せず、配線間隔を変えた以外は、実施例１と同様に評価を行なった。測定結果を表１にまとめた。

比較例と比べ、実施例１〜６はいずれも信号損失が大きく測定されており、電磁ノイズ抑制の効果が確認できた。

本発明は、携帯電話、フラットパネルディスプレイ、パソコン等、各種の電子部品、電子機器に用いられる実装基板に利用できる。特に、高密度実装基板を用いた高周波用途に好ましく利用できる。

１ 配線
２ 基板
３ 高透磁率膜
４ 絶縁層
５ 窪み
６ フォトマスク
７ 評価サンプル
８ コネクタ
９ 電極パッド
１０ ネットワークアナライザー

Claims (6)

1. 基板上に配線層が形成され、前記配線層内の配線間に少なくとも樹脂中に磁性微粒子を有する高透磁率膜が、前記配線と接触しないように設けられていることを特徴とする配線基板。
2. 基板上に配線層が形成され、前記配線間において前記配線層の直下層に窪みが存在し、前記窪み内に少なくとも樹脂中に磁性微粒子を有する高透磁率膜が設けられていることを特徴とする配線基板。
3. 前記高透磁率膜は、前記窪み内およびその上部にも存在することを特徴とする請求項２記載の配線基板。
4. 樹脂がポリイミドおよび／またはポリイミド前駆体を含む請求項１〜３のいずれか記載の配線基板。
5. 磁性微粒子がＦｅまたはＦｅ合金である請求項１〜４のいずれか記載の配線基板。
6. 前記高透磁率膜の体積抵抗率が１×１０^１０Ωｃｍ以上である請求項１〜５のいずれか記載の配線基板。

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