JP2016040797A

JP2016040797A - 多層プリント配線板

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Publication number: JP2016040797A
Application number: JP2014164232A
Authority: JP
Inventors: 清水　伸浩; Nobuhiro Shimizu; 伸浩清水
Original assignee: Nippon CMK Corp; CMK Corp
Current assignee: Nippon CMK Corp; CMK Corp
Priority date: 2014-08-12
Filing date: 2014-08-12
Publication date: 2016-03-24
Anticipated expiration: 2034-08-12
Also published as: JP6444651B2

Abstract

【課題】高周波基板を有する非対称構成の多層プリント配線板において、低反り性に優れる多層プリント配線板の提供。
【解決手段】導体層と絶縁樹脂層とを所望とする層数分繰り返し積層してなるベース基板と、当該ベース基板の一方の面に絶縁接着層を介して積層された、導体層と高周波特性に優れる絶縁樹脂層とを有してなる高周波基板と、を少なくとも備えた多層プリント配線板であって、当該ベース基板における他方の面の最外層に位置する絶縁樹脂層が、当該高周波基板を当該ベース基板に積層するのと同じ工程で積層された半硬化状態の絶縁樹脂層の硬化物からなることを特徴とする多層プリント配線板。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波基板を有する非対称構成の多層プリント配線板において、低反り性に優れる多層プリント配線板に関する。

近年、自動車分野においては、安全システムが急速に進化している。このうち、予防安全（アクティブセーフティ）システムは、事故の発生防止や、衝突時の衝撃を軽減するためのものであり、今後益々普及していくことが期待されている。これらはミリ波レーダーがセンサーとして搭載されおり、耐天候性が高い理由から、２４ＧＨｚ帯や７７ＧＨｚ帯という高周波数帯が広く使用されている。

プリント配線板においては、この高周波数帯に対応するため、低誘電率且つ、低誘電正接の高周波基材が開発されている。しかし、これらの高周波基材は非常に高価であるため、多用することは避けたい。そこで、これらの材料は、高周波数帯の電波を送受信するアンテナや、マイクロストリップライン等からなる高周波用配線パターン部のみで使用し、他の低周波用配線パターン部では、安価な一般材（ＦＲ−４材等）で構成した多層プリント配線板が、特許文献１に記載されている。これらの製造方法と特徴を図１５にて説明する。

まず、低周波用配線パターンが形成されているベース基板ＢＰ２を用意する。このベース基板ＢＰ２は、一般的なＦＲ−４材を使用し、ビルドアップ法等により作製する。これと同時に、高周波基材２１の両面に金属箔２２ａ及び２２ｂを貼り付けた高周波基板２３を用意し、このうち、内層ＩＬの金属箔２２ｂをエッチングし、所望の配線パターンを形成する。その後、これらの両基板を、半硬化状態の絶縁接着層２４（硬化することで絶縁接着層ＤＬとなる）を用いて積層一体化することで、ベース基板ＢＰ２の片面に高周波基板２３を有した多層プリント配線板Ｐｂが得られる。

このように、必要な箇所のみを高周波基板２３に置き換えることで、より安価に高周波特性を有した多層プリント配線板Ｐｂを作製することができる。しかし、このように異なる材料を組み合わせた構成では、多層プリント配線板自体に反りが生じてしまう（図１５（ｂ）参照）。これは、各層を構成している特性の異なる材料が、非対称で配置された状態で積層一体化されたことに起因している。

特開平８−１８１４５８号公報

本発明は上記の如き従来の問題に鑑みてなされたものであり、高周波基板を有する非対称構成の多層プリント配線板において、低反り性に優れる多層プリント配線板を提供することを課題とする。

本発明は、導体層と絶縁樹脂層とを所望とする層数分繰り返し積層してなるベース基板と、当該ベース基板の一方の面に絶縁接着層を介して積層された、導体層と高周波特性に優れる絶縁樹脂層とを有してなる高周波基板と、を少なくとも備えた多層プリント配線板であって、当該ベース基板における他方の面の最外層に位置する絶縁樹脂層が、当該高周波基板を当該ベース基板に積層するのと同じ工程で積層された半硬化状態の絶縁樹脂層の硬化物からなることを特徴とする多層プリント配線板により上記課題を解決したものである。

本発明によれば、片側に高周波基板を有する多層プリント配線板において、ベース基板の一方の面に半硬化状態の絶縁接着層を介して高周波基板を配置し、これを積層一体化すると共に、ベース基板の他方の面では、ベース基板の最外層を成す絶縁樹脂層を、半硬化状態の絶縁樹脂層として配置し、同じタイミングで積層し、硬化させる。これにより、高周波基板を接着する絶縁接着層の硬化収縮による影響は、ベース基板の最外層を成す絶縁樹脂層の硬化収縮により相殺される。よって、高周波基板を有する非対称構成のプリント配線板においても、低反り性に優れる多層プリント配線板が得られる。

本発明の第一の実施形態に係るプリント配線板の概略断面説明図。本発明の第一の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図。図２に引き続く概略断面工程説明図。図３に引き続く概略断面工程説明図。図４に引き続く概略断面工程説明図。図５に引き続く概略断面工程説明図。図６に引き続く概略断面工程説明図。高周波基板における貫通孔加工時の工程説明図。ベース基板中間体の概略断面説明図。本発明の第二の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図。図１０に引き続く概略断面工程説明図。本発明の第二の実施形態に係るプリント配線板の改良タイプの概略断面説明図。本発明の第三の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図。本発明の第三の実施形態に係るプリント配線板の改良タイプの概略断面説明図。従来のプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。

本発明の第一の実施形態に係る多層プリント配線板Ｐｂ１を、図１を用いて説明する。
本発明の多層プリント配線板Ｐｂ１は、ベース基板ＢＰの一方の面に、絶縁接着層ＤＬ１を介して、高周波基板３が積層一体化されており、当該高周波基板３の外層ＯＬ１には、導体層（金属箔２ａと金属膜５と金属膜１１とからなる）をエッチングして形成された高周波用配線パターン１２を有している。一方、ベース基板ＢＰの他方の面側には、ベース基板ＢＰの最外層を成す絶縁樹脂層ＤＬ２が、半硬化状態の絶縁樹脂層の硬化物からなると共に、前記の絶縁接着層ＤＬ１を介する高周波基板３の積層と同じ工程でベース基板中間体ＢＰ１上に積層形成されており、当該絶縁樹脂層ＤＬ２上の外層ＯＬ２には、導体層（金属箔８と金属膜１１とからなる）をエッチングして形成された低周波用配線パターン１３を有する構造となっている。

この多層プリント配線板Ｐｂ１は、ベース基板ＢＰの一方の面にのみ、高周波基板３が接着された非対称な構成であるにも拘らず、反りが小さく抑えられる。これは、ベース基板ＢＰに高周波基板３を積層する際に生じる絶縁接着層ＤＬ１（実際は半硬化状態の絶縁接着層）の硬化収縮が、ベース基板ＢＰの他方の面側において、当該高周波基板３の積層と同じ工程で積層されたベース基板ＢＰの最外層を成す絶縁樹脂層ＤＬ２の半硬化状態の絶縁樹脂層が硬化する際に生じる硬化収縮により、相殺されるためである。

また、反りが低減されたことで、異種材料の界面ＩＦでの歪みも低減されるため、半田リフロー等の高温処理を行っても、デラミネーションが発生する可能性を低減することができる。よって、本発明の多層プリント配線板Ｐｂ１は、反りを抑制することにより、耐熱性にも優れた構造となっている。

因みに、絶縁接着層ＤＬ１と絶縁樹脂層ＤＬ２は、絶縁性を有する樹脂層という意味では同じであるが、絶縁接着層ＤＬ１は、高周波基板を接着するものであり、絶縁樹脂層ＤＬ２はベース基板ＢＰの一部を成すものであり、それぞれ異なる目的で使用される。

次に、本発明の第一の実施形態に係るプリント配線板の製造方法を図２〜図７の概略断面工程図を用いて説明する。

まず、図２（ａ）に示したように、高周波基材１の両面に金属箔（外層ＯＬ１側の金属箔２ａ、内層ＩＬ側の金属箔２ｂ）が貼り付けられた高周波基板３を用意する。高周波基材１としては、絶縁性を有し、かつ、高周波特性に優れるものであれば、特に制限はないが、比誘電率３．０以下、誘電正接０．００２以下であれば、配線パターンを極端に厳密調整する必要がなく、数ＧＨz帯において十分な高周波特性が得られるので好ましい。このような材料候補としては、液晶ポリマーやＰＴＦＥ材等が適宜挙げられる。更に、これらの材料に、アルミナやシリカ等のフィラーを混ぜたものを使用すれば、剛性や放熱性の向上及び、熱膨張率を低減することができる。

また、高周波基材１の厚みについては、外層ＯＬ１側に形成する高周波用配線パターンにより選択すれば良いが、マイクロストリップラインの他に、アンテナ（マイクロストリップアンテナ等）を形成する場合は、アンテナが利得を確保する必要があるため、アンテナパターンに適するように高周波基材１の厚みを設定する。

金属箔２ａ、２ｂは、後工程でエッチングにより回路形成できる金属であれば、特に制限はないが、導電性やコストメリットを考慮すると、銅箔が適宜使用される。

因みに、上記の通り、高周波基板３の高周波特性は、高周波基板１の厚みが大きく影響する。このため、高周波基材１と金属箔２ａ、２ｂが一体化されたコア材（銅張積層板）を使用すれば、大量生産時においても、より安定して高周波特性が得られる。

次に、この高周波基板３の両面の金属箔を導通させるために、貫通孔４を形成する（図２（ｂ）参照）。貫通孔４を形成する方法としては、特に制限はないが、ドリルＤＲで加工する場合、ドリルＤＲを入れる面として、内層ＩＬの金属箔２ｂ側から挿入することが好ましい。それは、高周波基材１にＰＴＦＥ材のような低弾性材をベースとして使用した場合、ドリルＤＲを引き抜く方向へ高周波基材１とその両面の金属箔２ａ、２ｂが伸ばされ易い（図８参照）。このため、外層ＯＬ１側に配置される金属膜２ａのコーナー部は、曲線形状となり、内層ＩＬ側の金属箔２ｂは、引き抜き方向へ尖った形状となる。

その結果、この貫通孔は導電化処理され、最終的に多層プリント配線板の最外層ＯＬ１に配置されることになるが、コーナー部が曲線形状となっていることで、高周波基材の熱膨張（特にＰＴＦＥ材は高い熱膨張率を示す）による応力集中が緩和されるため、コーナークラックの発生を低減することができる。一方、内層ＩＬ側は、尖った形状になっているため、後工程でベース基板と接着する際、これらを接着する絶縁接着層に食い込む形状となるため、接着性が向上する。

次に、高周波基板３を導電化処理し、全面に金属膜５を形成する。これにより、両面の金属箔を導通接続したインタースティシャルバイアホール（以降ＩＶＨと表記する）６が形成される（図２（ｃ）参照）。導電化処理の方法としては、金属膜５が形成できれば乾式法でも湿式法でも、特に制限はないが、めっきにより行えば、ＩＶＨ６内壁も含め、均一に金属膜５を形成できる。また、高周波基材１への密着性を高めるため、めっき前処理として、コロナ処理やプラズマ処理を行うことが望まれる。金属膜５の種類としては、特に制限はないが、導電性やコストメリットを考慮すると、銅が適宜使用される。

次に、高周波基板３の内層ＩＬ側の導体層（金属箔２ｂと金属膜５とからなる）をエッチングして、所望の配線パターンを形成する（図３（ｄ）参照）。この内、少なくとも、外層ＯＬ１に高周波用配線パターンが形成される位置の内層ＩＬ側には、グランドパターンＧＮＤを形成する。

また、先にも記載したが、高周波基材１は他の絶縁材料との接着性が低いため、可能な限り高周波基材１が露出しないように、金属による被覆率を高めることが望まれる。具体的には、内層ＩＬ側においては、ＧＮＤを含めたベタパターンの領域、つまり金属による被覆率が８０％以上とすることで、接着性低下のリスクをより低く抑えることができる。更に、高周波基材１が、例えばＰＴＦＥ材の場合、コロナ処理やプラズマ処理することで、高周波基材１表面が活性化され、接着力を向上できる。

一方、上記の高周波基板と並行して、ベース基板中間体ＢＰ１を作製する（図４参照）。このベース基板中間体ＢＰ１としては、低周波用配線パターンが形成できるものであれば、特に制限はなく、両面板や多層板、金属コア基板等を、ＦＲ−４材のような一般的な絶縁材料と銅箔等の導体材料で構成されたものを作製すれば良い。作製方法についても特に制限はなく、多層板であればビルドアップ法等で作製すれば良い。

但し、貼り合わせ工法等で作製した薄型の片側ビルドアップ基板をベース基板中間体ＢＰ２として使用する場合は、ＢＶＨのトップＴＯＰ側が、高周波基板を積層する面と向かい合わせることが好ましい（図９（ａ）参照）。これは、ベース基板中間体ＢＰ２の接着面の金属被覆率が高くなり、高周波基板を積層する際、半硬化状態の絶縁接着層が硬化収縮する影響を、より小さくできるためである。上記の構成に拘らず、ベース基板中間体（特に、最外層の導体層）に金属被覆率の差がある場合は、金属被覆率が大きい面を、高周波基板を積層する面と向かい合わせになるように配置することが望まれる。

また、偶数層の金属コア基板のように、導体層の層厚に偏りがあるような基板をベース基板中間体ＢＰ３として使用する場合は、導体層の厚い層ＴＰＬが、高周波基板を積層する面に近い位置となるように、配置することが望まれる（図９（ｂ）参照）。これもベース基板中間体ＢＰ２と同じで、導体厚が厚いことで、高周波基板を積層する際に使用する半硬化状態の絶縁樹脂層が硬化収縮する影響を小さくできるためである。これについても、上記構成に拘らず、導体層の厚い層が、高周波基板を貼り合せる面と、近い位置となるように配置することが望まれる。

次に、上記の通り作製した高周波基板３と、ベース基板中間体ＢＰ１を積層一体化させる。その際、ベース基板中間体ＢＰ１を中心に、その一方の面には、半硬化状態の絶縁接着層７ａを介して高周波基板３を配置し、その他方の面には、同じく半硬化状態の絶縁樹脂層７ｂを介して金属箔８を配置する（図５（ａ）参照）。ここでは、例えば高周波基板３にＰＴＦＥ材をベースとしたものを使用し、半硬化状態の絶縁接着層７ａと、半硬化状態の絶縁樹脂層７ｂにエポキシ樹脂系のプリプレグを使用したケースを想定し説明すると、この構成ではプリプレグの硬化収縮が反りの主要因となる。このため、半硬化状態の絶縁樹脂層７ｂに同じ樹脂系のプリプレグを配置すれば、熱に対する動きが絶縁接着層７ａと同じになる。当然硬化収縮するタイミングも同じになるため、これらの硬化収縮差による歪みがなくなり、反りが低減できる。さらに、この時、絶縁接着層７ａと絶縁樹脂層７ｂの厚みについても、同じにすることで、層構成全体の伸縮量のバランスが取れて、より反りを低減できる。

しかし、本発明のように、高周波基板にＩＶＨがある構造では、絶縁接着層７ａと絶縁樹脂層７ｂの厚みを同じにすることが、難しい場合がある。それは、高周波基板３に形成されたＩＶＨ内を絶縁樹脂で充填するため、絶縁接着層７ａには厚いものが必要であり、他方の絶縁樹脂層７ｂでは、層間接続するＢＶＨを小径化するため、絶縁樹脂層７ｂには薄いものが必要となる。このため、上記構成でも、従来構成と比較すると充分反りを低減できるものの、厚み差起因による僅かな反りが生じてしまう。そこで、この厚み差をカバーするために、絶縁接着層７ａと絶縁樹脂層７ｂの伸縮を調整した材料を使用する。

実際の現象としては、絶縁樹脂層７ｂよりも絶縁接着層７ａが厚くなるため、こちらの伸縮量の影響が大きくなり、反りが生じる。そこで、実施する対策としては、絶縁接着層７ａには、絶縁樹脂層７ｂよりも、積層一体化時の伸縮量が小さいものを使用する。

具体的には、これらの材料にガラス織布のような強化繊維を含んだものを使用した場合、絶縁接着層７ａには絶縁樹脂層７ｂに含まれるものよりも、繊維径が大きく、または本数が多い（つまり、ガラスクロス目がより詰まっており、面内で均一に織り込まれている）、または強度の強い強化繊維を含んだものを使用すればよい。また、シリカやアルミナ等のフィラーを含んだものを使用した場合は、絶縁接着層７ａのフィラー量を絶縁樹脂層７ｂよりも、多く含んだものを使用すればよい。

このような材料を使用することで、絶縁接着層７ａと絶縁樹脂層７ｂに厚み差があっても、積層一体化時の伸縮量の差を小さくできるため、反りをより低減することができる。また、このように、絶縁接着層７ａに含まれる強化繊維やフィラーを多く含む材料を使用することで、電気特性も向上することができる。それは、電気特性のばらつきを低減するためには、面内のばらつきが小さい強化繊維（つまり、目が詰まって、均一に織り込まれた状態）を使用することや強化繊維に近い比誘電率を有する樹脂（樹脂中にシリカ等のフィラーを混入する）を使用することが効果的であるためである。一方で、絶縁樹脂層７ｂにおいては、絶縁樹脂中に含まれる強化繊維やフィラー等が少ない材料を使用することで、後工程で形成するＢＶＨが形成しやすくなる効果もある（レーザ加工時の障害物が少ないため）。

更に、ここでは、伸縮量の差を小さくするために、高周波基材１（例えば、ロジャース製ＲＯ３００３のＣＴＥ（ＸＹ方向）：１６〜１７ｐｐｍ）と同等の線膨張係数を示す金属箔８として、銅箔（ＣＴＥ（ＸＹ方向）：１６ｐｐｍ）を半硬化状態の絶縁樹脂層７ｂ上に配置することで、より反りを低減できる。銅箔の厚みとしては、この銅箔を含む導体層をエッチングし、回路形成することを考慮すると、５μｍ以上３５μｍ以下であることが望まれる（５μｍ未満の場合、反りを抑制する効力が小さく、３５μｍより厚い場合、細線形成が困難となる）。

次に、上記の通り配置したものを熱板の間に挟み、積層プレス等で積層一体化する。これにより、半硬化状態の絶縁接着層７ａの絶縁樹脂が溶融し、高周波基板３側はベース基板中間体ＢＰ１の配線パターン間及び、ＩＶＨ６内が充填され、絶縁接着層ＤＬ１が形成される（こちら側の外層をＯＬ１とする）。一方、他方の面では、半硬化状態の絶縁樹脂層７ｂの絶縁樹脂が溶融し、ベース基板中間体ＢＰ１の配線パターン間を埋めた絶縁樹脂層ＤＬ２が形成されることで、ベース基板ＢＰが形成される（こちら側の外層をＯＬ２とする）（図６（ｂ）参照）。

この時、高周波基板３と熱板の間には、樹脂系の離型材を配置する。それは、樹脂系の離型材であれば、金属系の離型材よりも、高周波基板３に隙間なく密着させることができるため、高周波基板３に形成されたＩＶＨ６内に充填される絶縁樹脂が、外層ＯＬ１の表面に滲み出る量をより少なくできるためである。

また、積層一体化する前に、各基板と半硬化状態の絶縁接着層７ａ及び、半硬化状態の絶縁樹脂層７ｂとの密着性を向上させるため、高周波基板３とベース基板中間体ＢＰ１の表面を粗化処理してもよい。粗化処理には、ブラスト処理や研磨等の物理的エッチングもあるが、配線パターンが形成された面においては、化学的エッチングの方が、効率的に処理できる。具体的には、蟻酸やアミン系錯化剤を主成分とするソフトエッチングや黒化処理等が適宜使用される。

次に、ＩＶＨ６から外層ＯＬ１上に滲み出た絶縁樹脂を除去するために、表面研磨処理を行う。この研磨方法としては、特に制限はないが、外層ＯＬ１上に滲み出た絶縁樹脂と共に、金属膜５の表面を除去するので、金属も同時に除去できるバフ研磨やベルト研磨等の物理研磨により実施すればよい。

次に、所望の箇所にそれぞれの導体層を接続するためのブラインドバイアホール９（以降ＢＶＨと表記する）やスルーホール１０（以降ＴＨと表記する）を形成する。孔の形成方法としては、特に制限はないが、ＢＶＨ９はレーザ加工により、ＴＨ１０はドリル加工によりそれぞれ形成すれば良い（図６（ｃ）参照）。

次に、ＢＶＨ９の底部にはスミアが発生することがあるため、デスミア処理により、これを除去する。デスミア処理の方法としては、過マンガン酸溶液等に数分間浸漬すれば良い。更に、高周波基材（特にＰＴＦＥ材）のめっき密着性を確保するために、コロナ処理やプラズマ処理等を行うことが望まれる。

次に、導体処理により、ＢＶＨ９内やＴＨ１０内を含む全面に金属膜１１を形成する（図６（ｄ）参照）。金属膜１１を形成する方法としは、乾式法でも湿式法でも、特に制限はないが、めっきにより行えば、複雑な孔内も均一に金属膜１１を形成できる。金属膜１１の種類としては、特に制限はないが、導電性やコストメリットを考慮すると、銅が適宜使用される。

次に、外層ＯＬ１側の導体層（金属箔２ａと金属膜５と金属膜１１とからなる）と、外層ＯＬ２側の導体層（金属箔８と金属膜１１とからなる）をエッチングすることで、高周波基板３を積層した外層ＯＬ１には、高周波用配線パターン１２を、反対側の外層ＯＬ２には、低周波用配線パターン１３が形成された多層プリント配線板Ｐｂ１が得られる。

因みに、外層ＯＬ１には、高周波用配線パターン１２の他にも、低周波用配線パターン１３を形成することも可能であるため、これらが同一層で混成した多層プリント配線板とすることもできる（図７（ｅ）参照）。

上記のように作製された多層プリント配線板Ｐｂ１は、高周波基板３を片面に有した非対称の層構成であるにも拘らず、従来の構成と比較して、格段に反りを低減することができる。よって、反りが原因で生じる製造工程中の不具合は抑制され、その結果、部品実装時の不具合も防止できる。

また、反りが低減したことで、高周波基板３と絶縁接着層ＤＬ１との界面ＩＦの歪みも低減できるため、高温のリフロー処理を行っても、界面ＩＦでデラミネーション等が発生するリスクも低減し、耐熱性も向上することができる。

続いて本発明のプリント配線板の第二の実施形態を説明する（図１１（ｆ）参照）。この構成のポイントは、高周波基板３の両面をＢＶＨにより導通接続することにある。

第一の実施形態では、高周波基板３の両面をＩＶＨ６により導通接続していた。この場合、高周波基板３に事前に貫通孔４を明けて、導電化処理を行うため、工程がやや複雑である。また、高周波基板３側の外層ＯＬ１は、金属箔２ａ上に、ＩＶＨ６を導通接続した金属膜５が形成され、更に、ＴＨ等を接続する金属膜１１が重ねて形成されるため、導体層が厚くなり高密度化にはやや不利な状態となる。

これに対し、第二の実施形態では、高周波基板３をベース基板ＢＰに積層した後、形成するＢＶＨにより高周波基板３の両面を接続するため、積層前の導電化処理が不要となる。よって、高周波基板３側の外層ＯＬ１は、導体層を薄くできるため、第二の実施形態では、第一の実施形態よりも、製造工程の短縮且つ、高密度化した多層プリント配線板が得られる。

次に、この第二の実施形態の製造方法を図１０と図１１を用いて説明する。まず、第一の実施形態と同構成の高周波基板３を用意して、内層ＩＬに位置する金属箔２ｂをエッチングにより、所望の配線パターンを形成する（図１０（ａ）（ｂ）参照）。

次の段階では、第一の実施形態と同様の構成に材料を配置し、積層一体化する（図１０（ｃ）（ｄ）参照）。これにより、比較的薄い厚みの高周波基板３を単独で加工する工程が少なくなるため、製造工程の短縮だけでなく、歩留りも向上する。また、この構成では、高周波基板にＩＶＨが形成されていないため、この内部を半硬化状態の絶縁接着層７ａの絶縁樹脂で充填する必要がない。よって、第一の実施形態のときより、絶縁接着層７ａを薄くすることができ、多層プリント配線板を薄型化できる。さらに、半硬化状態の絶縁接着層７ａと、半硬化状態の絶縁樹脂層７ｂを同じ厚みのものを採用できるため、反りはより低減され、製造時の管理も簡略化することもできる。

次に、所望の箇所にそれぞれの導体層を接続するためのＢＶＨやＴＨを形成する（図１１（ｅ）参照）。このうち、ＢＶＨ１４は、高周波基板３に形成されている。因みに、高周波基板３にミリ波数帯に対応したアンテナを形成する場合、高周波基材１の厚みは、材料の特性上１００μｍ以上となることが多い。一方、他方の面に形成されるＢＶＨ９は、絶縁樹脂層ＤＬ２に形成されるため、１００μｍ以下となることが多い。

このため、ＢＶＨ１４をＢＶＨ９よりも大きな開口径とすることが望ましい。これは、線膨張係数の大きな高周波基材１が、厚みが厚くなることに伴い、膨張量が大きくなることを考慮すると、ＢＶＨ１４が大きな開口径となることは、導通接続信頼性の向上につながるためである。一方、ＢＶＨ９が小径化することは低周波用配線パターンの高密度化につながるためである。孔加工としては、第一の実施形態と同様で、ＢＶＨ９及び、ＢＶＨ１４はレーザ加工により、ＴＨ１０はドリル加工によりそれぞれ形成すれば良い。

その後、第一の実施形態と同様に、導電化処理することで、ＢＶＨ９内やＢＶＨ１４内、ＴＨ１０内を含む全面に金属膜１１を形成し、それぞれの外層の導体層（外層ＯＬ１側は金属箔２ａと金属膜１１、外層ＯＬ２側は金属箔８と金属膜１１からなる）をエッチングすることで、高周波基板を積層した外層ＯＬ１には、高周波用配線パターン１２を、外層ＯＬ２には、低周波用配線パターン１３が形成された多層プリント配線板Ｐｂ２が得られる（図１１（ｆ））。

勿論、こちらも第一の実施形態と同様で、外層ＯＬ１には、高周波用配線パターン１２の他にも、低周波用配線パターン１３を形成することも可能であるため、これらが同一層で混成した多層プリント配線板とすることもできる。

また、第二の実施形態の応用構成として、高周波基板３に形成するＢＶＨ１５の孔形状を樽状とした多層プリント配線板Ｐｂ３とする（図１２参照）。これにより、ＢＶＨ１５内に露出した高周波基材１と金属膜１１との密着性を、孔形状からも強化することができ、より安定した導通信頼性を得られる。

このＢＶＨ１５の形成方法としては、レーザ加工により孔を形成する際、コンフォーマル工法により行うことで、容易に形成できる。因みに、コンフォーマル工法とは、穿孔される領域と同寸の金属箔をエッチング除去した後、レーザ照射し内部の絶縁接着層を除去する工法である。これに対し、ラージウィンドウ工法とは、予めレーザが照射される領域の金属箔を穿孔領域よりも大きめにエッチング除去した後、レーザを照射し内部の絶縁接着層を除去する工法となる。

続いて本発明のプリント配線板の第三の実施形態を図１３及び、図１４を用いて説明する。この構成のポイントは、高周波基板３の他方の面に設ける半硬化状態の絶縁樹脂層７ｂ上の金属箔１６を、反り抑制層としての役割だけでなく、放熱層として使用することにある。

ミリ波レーダに対応した多層プリント配線板では、高周波基板上に、当然レーダ送受信部品が搭載される。このレーダ送受信部品の中には、発熱しやすい部品もあるため、多層プリント配線板の中で放熱層を設けることは、安定して機能を発現させるためには有利な構成となる。そこで、第三の実施形態では、絶縁樹脂層上に設ける金属箔に、比較的厚みのある金属箔を使用した構成とする。

これにより、金属箔の剛性が上がるため、第一の実施形態で示したような絶縁接着層と絶縁樹脂層の特性を厳密に管理しなくとも、絶縁接着層の硬化収縮の影響を低く抑えることができ、反りを低減することができる。更に、この厚い金属箔と高周波用配線パターンを、ＴＨを介して導通接続することで、高い放熱性が得られる。その結果、反りを低減するだけでなく、放熱性も兼ね備えた多層プリント配線板が得られる。

次に、この多層プリント配線板の製造方法を、図１３を用いて説明する。まず、ベース基板中間体ＢＰ１の一方の面に、半硬化状態の絶縁接着層７ａを介して、内層ＩＬに所望の配線パターンが形成された高周波基板３を配置すると同時に、ベース基板中間体ＢＰ１の他方の面には、半硬化状態の絶縁樹脂層７ｂを介して、他の導体層よりも厚い金属箔１６を配置する（図１３（ａ）参照）。

金属箔１６の種類としては、特に制限はないが、放熱性やコストメリットを考慮すると、銅箔が適宜使用される。金属箔１６の厚みとしては、反り抑制層としての剛性と、放熱性の点から少なくとも７０μｍ以上であれば、上記効果が得られる。上限については、回路形成しないのであれば、特に制限はないが、回路形成するのであれば、エッチング精度の点から２００μｍ以下であることが望まれる。

次に、これを積層一体化し、他の実施形態と同様に、ＴＨ１０等を形成し、導電処理等を行うことで、多層プリント配線板Ｐｂ４が得られる（図１３（ｂ）参照）。

この多層プリント配線板Ｐｂ４は、ＴＨ１０を介して高周波基板３側の外層ＯＬ１にある高周波用配線パターン１２と、反対側の外層ＯＬ２にある放熱パターン１７（金属箔１６と金属膜１１からなる）が導通接続されている。これにより、反りを低減するだけでなく、放熱性も兼ね備えた多層プリント配線板が得られる。

また、第三の実施形態の応用構成として、外層ＯＬ１と外層ＯＬ２で異なる厚みの導体層を同時にエッチングすることを利用し、外層ＯＬ２側を、放熱性を確保しつつ、筐体に安定して固定するための形状とすることができる（図１４参照）。

この製造方法は、非常に容易であり、外層ＯＬ１側の導体層に合わせたエッチング条件で、外層ＯＬ２側の導体層を同時にエッチングすることで、目的の構成が得られる。つまり、外層ＯＬ２側の導体層はハーフエッチングされた状態となるため、全面で絶縁樹脂層ＤＬ２が露出することなく、導体層が存在した状態にできる。このため、例えば図１４に示すように、筐体１９に凸状のパターン２０が形成されていた場合、この形状に合わせて外層ＯＬ２をエッチングし、凹状パターン１８とすることで、筐体１９への接触面積を増やせるので、より効率的に放熱することができる。

更に、この凸状パターン２０は、位置合わせ用のガイドピンとして使用できるため、筐体組み込み時の位置精度と作業性を向上することができる。

本発明を説明するに当たって、７層構成のプリント配線板を例にして説明したが、本発明の構成から逸脱しない範囲であれば、他の構成を利用することはもちろん可能である。

１：高周波基材
２ａ：金属箔
２ｂ：金属箔
ＯＬ１：外層
ＩＬ：内層
３：高周波基板
４：貫通孔
５：金属膜
６：インタースティシャルバイアホール（ＩＶＨ）
ＧＮＤ：グランドパターン
ＢＰ：ベース基板
ＢＰ１：ベース基板中間体
ＴＯＰ：ブラインドバイアホール（ＢＶＨ）のトップ
ＢＰ２：ベース基板中間体
ＴＯＬ：他の導体層より厚い導体層
ＢＰ３：ベース基板中間体
７ａ：半硬化状態の絶縁接着層
７ｂ：半硬化状態の絶縁樹脂層
８：金属箔
ＤＬ１：絶縁接着層
ＤＬ２：絶縁樹脂層
ＯＬ２：外層
９：ブラインドバイアホール（ＢＶＨ）
１０：スルーホール（ＴＨ）
１１：金属膜
１２：高周波用配線パターン
１３：低周波用配線パターン
Ｐｂ１：多層プリント配線板
ＤＲ：ドリル
１４：ブラインドバイアホール（ＢＶＨ）
Ｐｂ２：多層プリント配線板
１５：ブライドバイアホール（ＢＶＨ）
Ｐｂ３：多層プリント配線板
１６：金属箔
Ｐｂ４：多層プリント配線板
１７：放熱パターン
１８：凹部
１９：筐体
２０：凸部
Ｐｂ５：多層プリント配線板
２１：高周波基材
２２ａ：金属箔
２２ｂ：金属箔
２３：高周波基板
２４：半硬化状態の絶縁接着層
ＢＰ２：ベース基板
Ｐｂ：多層プリント配線板
ＤＬ：絶縁接着層
ＩＦ：界面

Claims

導体層と絶縁樹脂層とを所望とする層数分繰り返し積層してなるベース基板と、当該ベース基板の一方の面に絶縁接着層を介して積層された、導体層と高周波特性に優れる絶縁樹脂層とを有してなる高周波基板と、を少なくとも備えた多層プリント配線板であって、当該ベース基板における他方の面の最外層に位置する絶縁樹脂層が、当該高周波基板を当該ベース基板に積層するのと同じ工程で積層された半硬化状態の絶縁樹脂層の硬化物からなることを特徴とする多層プリント配線板。
当該一方の面の絶縁接着層と当該他方の面の絶縁樹脂層が同一材質からなることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板。
当該一方の面の絶縁接着層と当該他方の面の絶縁樹脂層の厚みが同一であることを特徴とする請求項１又は２記載の多層プリント配線板。
当該一方の面の絶縁接着層が、当該他方の面の絶縁樹脂層より積層時の伸縮量が小さい材料で厚く形成されていることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板。
当該絶縁樹脂層の硬化物の外層面には、半硬化状態の絶縁樹脂層を積層するのと同時に積層された導体層を有していることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板。