JP2017017175A - 多層配線基板、高周波回路、通信装置、及び多層配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化かつ低コストでノイズを効果的に低減することができる多層配線基板を提供すること。【解決手段】本実施形態にかかる多層配線基板は、積層された複数の誘電層５〜７と、複数の誘電層に形成された導体層１〜４と、誘電層５の一方の面に実装されたコイル部品１０２と、コイル部品１０２が実装された第１誘電層５の他方の面に設けられた接着剤２０１と、接着剤２０１によって第１誘電層５に接着された磁性体層２００と、を備えたものである。【選択図】図１

Description

本発明は多層配線基板、高周波回路、通信装置、及び多層配線基板の製造方法に関する。

近年、表面実装タイプの高周波回路を有する多層配線基板が開発されている。このような多層配線基板では、装置の小型化の要求に対して、基板の小型化はもちろんのこと、高密度化が求められている。さらには、基板に複数の回路要素を実装することも求められている。すなわち、電源回路、高周波回路、デジタル回路等が１つの基板上に実装されることになる。

特に、電源回路からは、ＤＣ−ＤＣ電圧変換回路により。スイッチングノイズ（スイッチングスプリアス、スイッチング周波数の不要波成分）が発生する。したがって、電源回路と近接する回路とのアイソレーションが不可欠となる。したがって、回路間の物理的な距離を離す構成、又はシールドの壁を設ける構成によって、近接する回路間のアイソレーションを満足させている。しかしながら、それらの構成は、小型化の要求に相反する対策となってしまう。

特許文献１には、電磁遮蔽層を有する電子部品内蔵型プリント配線板が開示されている。電磁遮蔽層は、フェライトなどの磁気的損失を有する材料から構成される。特許文献１の図３では、２つの電子部品の間に補助配線が配置されている。そして補助配線の両面に電磁遮蔽層が設けられている。電磁遮蔽層は印刷法やサブトラクティブ法により形成されている。

特許文献２には、ノイズ抑制層を有する多層プリント回路基板が開示されている。ノイズ抑制層は、第１の絶縁層と第２の絶縁層との間に配置されている。そして、特許文献２の図９では、ノイズ抑制層が、電子部品の真下に形成されている。ノイズ抑制層には、強磁性金属又は常磁性金属が用いられている。ノイズ抑制層は、湿式メッキ法、物理的蒸着法、化学的蒸着法により形成される。ノイズ抑制層は、第１の導体層と電磁結合している。

特許文献３には、電磁波ノイズ吸収層を備えるチップインダクタンス内蔵配線基板が開示されている。電磁波ノイズ吸収層は、チップインダクタの相対向する少なくとも一方の領域に配置されている。電磁波吸収ノイズ層では、熱硬化性樹脂中に磁性体粒子が分散されている。磁性体粒子は、フェライト、カーボニル鉄、モリブデンパーマロイ、センダストである。樹脂は、エポキシ樹脂又はポリイミド樹脂などである。

特許文献４には、ＲＦ（Radio Frequency）用パワーアンプと、被保護部品であるＴＣＸＯ（Temperature Compensated Crystal Oscillator）とを備えた多層基板が開示されている。特許文献４では、熱の伝搬を抑制するために、ＴＣＸＯの周辺に多数のビアが設けられている。そして、多数のビア内には、銅ペースト又はニッケルペーストが設けられている。

特許文献５には、放熱のためのサーマルビアを有する多層配線基板が開示されている。サーマルビアは、半導体チップの真下に配置されている。サーマルビアは半導体チップのバンプ電極と、接続されている。サーマルビアには銀ペースト、あるいは銅ペーストが用いられている。

特開２００４−５６１４４号公報 特開２００８−２８１６５号公報 特開２０１３−４５８４９号公報 特開２０１０−１６５７２８号公報 国際公開第１９９９／５４９３５号

特許文献１〜３では、電磁遮蔽層、ノイズ抑制層、電磁波ノイズ吸収層の製造工程が煩雑になってしまう。よって、低コスト化を図ることが困難となってしまう。

特許文献４では、ＴＣＸＯの周辺に複数のビアが配置されている。したがって、ＴＣＸＯの周辺にビアを形成するためのスペースが必要となってしまう。よって、基板の小型化が困難となってしまう。

特許文献５では、サーマルビアには銀ペースト又は銅ペーストが設けられている。銀ペースト又は銅ペーストは、磁性体でないため、高周波ノイズを効果的に低減することができない。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、小型かつ低コストでノイズを効果的に低減することができる多層配線基板、高周波回路、通信装置、及び多層配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

本実施形態にかかる多層配線基板は、積層された複数の基板と、前記複数の基板に形成された導体パターンと、前記基板の一方の面に実装された回路部品と、前記回路部品が実装された前記基板の他方の面に設けられた接着層と、前記接着層によって前記基板に接着された磁性体層と、を備えたものである。

本実施形態にかかる多層配線基板は、積層された複数の基板と、前記複数の基板に形成された導体パターンと、前記基板の一方の面に実装された回路部品と、前記回路部品の直下において、前記基板を貫通するビア内に設けられた磁性材料と、を備えたものである

本実施形態にかかる多層配線基板の製造方法は、基板上に導体パターンを形成するステップと、前記基板の前記導体パターンが形成されていない領域に、接着層を介して磁性体層を接着するステップと、前記基板の前記磁性体層が実装された面と反対側の面に電子部品を実装するステップと、を備えたものである。

本実施形態にかかる多層配線基板の製造方法は、複数の基板に導体パターンを形成するステップと、前記複数の基板を積層するステップと、前記複数の基板に設けられた貫通穴に磁性材料を埋め込むことで貫通ビアを形成するステップと、前記貫通ビアの真上に回路部品を実装するステップと、を備えたものである。

本発明によれば、小型かつ低コストでノイズを効果的に低減することができる多層配線基板、高周波回路、通信装置、及び多層配線基板の製造方法を提供することができる。

実施の形態１にかかる多層配線基板の構成を示す断面図である。 磁性体を有していない多層配線基板の構成を示す断面図である 筐体を有する多層配線基板の構成を示す断面図である。 多層配線基板の製造工程断面図である。 多層配線基板の製造工程断面図である。 多層配線基板の製造工程断面図である。 多層配線基板の製造工程断面図である。 多層配線基板の製造工程断面図である。 多層配線基板の製造工程断面図である。 多層配線基板の製造工程断面図である。 磁性材料の有無によるＤ／Ｕ比の違いを示す図である。 実施の形態２にかかる多層配線基板の構成を示す断面図である。 実施の形態３にかかる多層配線基板の構成を示す断面図である。 実施の形態４にかかる多層配線基板の構成を示す断面図である。 実施の形態５にかかる多層配線基板の構成を示す断面図である。 実施の形態５にかかる多層配線基板の構成を示す平面図である。 多層配線基板の応用例を模式的に示す図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

以下の説明では、多層配線基板の断面図において、多層配線基板の厚さ方向を上下方向として説明する。もちろん、以下の説明における方向は、相対的なものであり、多層配線基板１０の配置によって変化する。
実施の形態１
図１は、本実施の形態にかかる多層配線基板の構成を示す断面図である。多層配線基板１０は、プリント配線基板であり、複数の導体層（配線層）を有している。多層配線基板１０は、導体層と誘電層が交互に積層された構成を有している。

多層配線基板１０は、第１導体層１、第２導体層２、第３導体層３、第４導体層４、第１誘電層５、第２誘電層６、第３誘電層７、高周波部品１０１、及び、コイル部品１０２を備えている。なお、本実施の形態では、多層配線基板１０が、第１導体層１〜第４導体層４と３第１誘電層５〜第３誘電層７との積層構造を有しているとして説明するが、導体層及び誘電層の積層数は特に限定されるものではない。導体層が複数層設けられている構成であればよい。

多層配線基板１０は、上から順に、第１導体層１、第１誘電層５、第２導体層２、第２誘電層６、第３導体層３、第３誘電層７、第４導体層４が積層された積層構造を有している。第１導体層１、第２導体層２、第３導体層３、及び第４導体層４は、配線を構成するための導体パターンとなっている。第１導体層１、第２導体層２、第３導体層３、及び第４導体層４によって、多層の配線が形成される。第１導体層１、第２導体層２、第３導体層３、及び第４導体層４は、例えば、銅やアルミニウムなどの非磁性材料(反磁性体)によって形成されている。第１誘電層５、第２誘電層６、第３誘電層７は、樹脂などの誘電体（絶縁材料）によって形成されている。

第１導体層１が最上層の導体パターンとなり、第４導体層４が最下層の導体パターンとなる。したがって、第１導体層１と第４導体層４が最外層の導体パターンとなる。第２導体層２は、第１誘電層５と第２誘電層６との間に配置された内層の導体パターンとなる。第３導体層３は、第３誘電層７と第２誘電層６との間に配置された内層の導体パターンとなる。

第１誘電層５の上面（一方の面）には高周波部品１０１とコイル部品１０２とが実装されている。すなわち、第１導体層１上には、高周波部品１０１とコイル部品１０２とが実装されている。高周波部品１０１とコイル部品１０２は、それぞれ回路部品（電子部品）となる。高周波部品１０１は、例えば、高周波回路用のチップであり、インダクタなどを有している。高周波部品１０１は、第１導体層１の配線と電気的に接続されている。コイル部品１０２は、例えば、電源回路用のチップである。

コイル部品１０２は、電源回路用のチップである。コイル部品１０２は、第１導体層１の配線と電気的に接続されている。コイル部品１０２は、トランスなどを有しており、磁力線を発生する。コイル部品１０２の発生する磁力線が、高周波部品１０１のノイズ源となる。

第１誘電層５の下面(他方の面)には、磁性体層２００が設けられている。磁性体層２００は、コイル部品１０２の直下に設けられている。磁性体層２００は、鉄やフェライトなどの磁性体材料によって形成されている。すなわち、磁性体層２００は、強磁性体、又は常磁性体によって形成されている。例えば、薄いシート状の鉄、又は鉄板により、磁性体層２００を形成することができる。

磁性体層２００は、コイル部品１０２と第１誘電層５を介して対向配置されている。すなわち、磁性体層２００は、接着剤２０１を介して、第１誘電層５に接着されている。第１誘電層５の下面には、接着剤２０１が接着されている。接着剤２０１の下面には、磁性体層２００が接着されている。したがって、接着剤２０１は、磁性体層２００と第１誘電層５との間に介在している。接着剤２０１、及び磁性体層２００は、第２導体層２が設けられていない領域に配置されている。したがって、接着剤２０１は、第１誘電層５の下面と接触している。

磁性体層２００が、第１誘電層５の下面に設けられている。すなわち、磁性体層２００が、第１誘電層５の下面に設けられた第２導体層２と同一の層にある。したがって、電源回路のコイル部品１０２から発する磁力線は図1の中に記載している矢印の向きになる。したがって、コイル部品１０２が高周波部品１０１の近くにあったとしても、コイル部品１０２と隣接する高周波部品１０１への影響を低減することができる。電源回路のスイッチングノイズがスプリアス成分として、高周波回路に結合するのを防ぐことができる。よって、スイッチング周波数が高周波信号の近傍に現れるのを防ぐことができる。

磁性体層２００が設けられていない構成で発生するスイッチングノイズについて、図２を用いて説明する。磁性体層２００がない場合、コイル部品１０２から発生する磁力線は、図２の矢印の向きに発生する。電源回路のコイル部品１０２は電磁誘導により、隣接する高周波部品１０１へ電磁結合してしまう。コイル部品１０２がＤＣ−ＤＣ(直流−直流電圧変換回路)電源回路に用いられていると、電源回路からスイッチングノイズが発生する。したがって、スイッチングノイズがスプリアス成分として高周波部品１０１に結合してしまう。この場合、高周波回路において電源回路のスイッチング周波数が高周波信号の近傍に現れてしまう。

一般的にノイズ対策として、金属の筐体１０３等で回路をシールドする構成が用いられている（図３参照）。金属の筐体１０３を設けることで、スイッチングノイズが高周波部品１０１に結合するのを防ぐことができる。しかしながら、筐体１０３のサイズは、数ｍｍ〜数十ｍｍである。よって、筐体１０３を設ける構成では、多層配線基板が大型化してしまう。これに対して、本実施の形態の構成では、図３に示す構成と比べて、多層配線基板１０を小型化することができる。すなわち、磁性体層２００と接着剤２０１との合計厚さは、第２導体層２とほぼ同程度である。したがって、多層配線基板１０を小型化した場合でも、ノイズを効果的に低減することができる。さらに、図２の構成と比べて、高周波部品１０１とコイル部品１０２とを近接して配置することができる。これにより、設計の自由度を向上することができ、多層配線基板１０を小型化することができる。

なお、本実施の形態において、磁性体層２００が、第１導体層１〜第４導体層４と独立して設けられていてもよい。すなわち、磁性体層２００は第１導体層１〜第４導体層４と絶縁されていてもよい。この場合、磁性体層２００はフローティングとなっている。あるいは、磁性体層２００は、ビアなどを介して、導体層と電気的に接続されていてもよい。具体的には、磁性体層２００が導体層を介して、グランドに接続されていてもよい。さらには、本実施の形態では、シート状又は板状の磁性体層２００を用いているため、磁性体層２００を配線の一部として利用することも可能である。この場合、磁性体層２００が第２導体層２又は他の導電層と電気的に接続する。

磁性体層２００は、コイル部品１０２の真下に設けられていることが好ましい。このようにすることで、図１に示すように、コイル部品１０２で発生する磁力線のほとんどが、磁性体層２００に向かうようになる。よって、コイル部品１０２で発生するノイズを効果的に抑制することができる。なお、コイル部品１０２の全体の真下に、磁性体層２００が設けられていることが好ましい。すなわち、平面視において、磁性体層２００がコイル部品１０２を覆うようになっていることが好ましい。こうすることで、効果的にノイズを低減することができる。もちろん、コイル部品１０２の一部の真下に、磁性体層２００が配置されていてもよい。あるいは、コイル部品の真下に、磁性体層２００が設けられていなくてもよい。すなわち、平面視において、コイル部品１０２の一部又は全部が磁性体層２００と重複してなくてもよい。

さらには、磁性体層２００はコイル部品１０２が実装されている層と最も近接する層に形成することが好ましい。すなわち、誘電層における回路部品の実装面（一方の面）と反対側に面（他方の面）に磁性体層２００を接着することが好ましい。例えば、第１誘電層５の上面がコイル部品１０２の実装面となる場合、磁性体層２００は、第１誘電層５の下面に接着されていることが好ましい。このように、磁性体層２００をコイル部品１０２の実装面と最も近接する面に設けることで、より効果的にノイズを低減することができる。

次に、本実施の形態にかかる多層配線基板１０の製造方法について、図４〜図１０を用い説明する。図４〜図１０は、多層配線基板１０の製造工程断面図である。

第１導体層１、及び第２導体層２を有する第１誘電層５（第１基板３１）の製造工程について説明する。まず、第１誘電層５となる絶縁性の基板を用意する。そして、図４に示すように、第１誘電層５の上面に第１導体層１を形成し、下面に第２導体層２を形成する。例えば、第１導体層１、及び第２導体層２は、メッキ膜や銅箔などで形成される。そして、第１導体層１、第２導体層２をエッチングによりパターニングすると、図５に示すようになる。ここでは、磁性体層２００、及び接着剤２０１を形成する領域の第２導体層２をエッチングで除去する。

次に、接着剤２０１を介して、第１誘電層５の下面に磁性体層２００を接着する。これにより、図６に示す構成となる。なお、磁性体層２００は、例えば、鉄板又はシート状の鉄である。薄い鉄板又はシート状の鉄を、接着剤２０１によって、第１誘電層５に貼り付ける。ここでは、常温で接着可能な接着剤２０１を用いていることが好ましい。常温で、磁性体層２００が接着剤２０１を介して、第１誘電層５に接着される。このようにして、第１導体層１、及び第２導体層２を有する第１誘電層５(第１基板３１)が製造される。なお、磁性体層２００は、第２導体層２が設けられていない領域に設けられている。すなわち、エッチングによって第２導体層２が除去された領域に、磁性体層２００が設けられている。したがって、磁性体層２００、及び接着剤２０１は、第２導体層２と独立して形成される。

第３導体層３、及び第４導体層４を有する第３誘電層７（第２基板３２）の製造工程について説明する。まず、第３誘電層７となる基板を用意する。そして、図７に示すように、第３誘電層７の上面に第３導体層３を形成し、下面に第４導体層４を形成する。例えば、第３導体層３、及び第４導体層４は、メッキ膜や銅箔などで形成される。第３導体層３、及び第４導体層４をエッチングによりパターニングすると、図８に示すようになる。このようにして、第３導体層３、及び第４導体層４を有する第３誘電層７（第２基板３２）が製造される。

そして、上記のように製造した第１基板３１と第２基板３２とを貼り合せる（図９参照）。具体的には、第２誘電層６となる接着剤を用意する。第２誘電層６は、例えば、シート状の接着剤であり、第１誘電層５、及び第３誘電層７とほぼ同じ大きさとなっている。第２誘電層６の上面には、第１誘電層５（第１基板）が貼り付けられ、下面には第３誘電層７（第２基板３２）が貼り付けられる。具体的には、第２誘電層６が、磁性体層２００、第２導体層２と第３導体層３とを接着する。こうすることで、図１０に示すように、第１誘電層５、及び第３誘電層７が第２誘電層６を介して対向配置される。これにより、回路部品を実装する前の多層配線基板１０が製造される。

そして、最外層の第１導体層１の上に、高周波部品１０１、コイル部品１０２を実装する。これにより、図１に示す構成となる。このようにして、高周波部品１０１、及びコイル部品１０２等の電子部品が実装された多層配線基板１０が製造される。

本実施の形態では、接着剤２０１を用いて磁性体層２００が第１誘電層５に接着されている。こうすることで、簡素な製造工程で多層配線基板１０を製造することができる。例えば、蒸着法や熱硬化樹脂を用いる場合のように、多層配線基板１０を加熱する必要がなくなる。また、めっき法のように薬液を用いる必要がなくなる。よって、簡素な製造工程で多層配線基板を製造することができ、生産性を向上することができる。これにより、低コストで多層配線基板１０を製造することができる。

本実施の形態では、ノイズを効果的に低減することができるので、高周波部品１０１とコイル部品１０２とを近接して配置することができる。これにより、設計の自由度を向上することができる。よって、小型化を図ることができる。

上記のように、多層配線基板１０の内層面に磁性体層２００を形成することで、スイッチングノイズを効果的に低減することができる。図１１に、磁性体層２００の有無によるノイズ低減効果の比較結果を示す。図１１は、磁性体層２００がある場合のＤ／Ｕ比と、磁性体層２００がない場合のＤ／Ｕ比とを示す図である。

具体的には、コイル部品１０２の近傍に磁性体層２００を設ける構成１を図１１の右側に示し、磁性体層２００を設けていない構成２を左側に示している。また、構成１と構成２とでは同じ回路面積となっている。構成２の場合、電源スイッチング周波数３００ｋＨｚが、所望周波数に対してＤ／Ｕ比で約５２ｄＢｃ発生している。これに対して、構成１では、Ｄ／Ｕ比が６３ｄＢｃとなっている。したがって、磁性体層２００を設けることによって、１０ｄＢ以上のノイズ低減効果を確認することができる。

なお、図１１は、ＤＣ−ＤＣコンバータに隣接するＲＦ回路の高周波信号を測定した結果を示している。コイル部品１０２のＤＣ−ＤＣコンバータには、平滑用コイルが用いられている。構成２では、平滑用コイルと高周波部品１０１とが電磁干渉してしまい、高周波部品１０１がＤＣ−ＤＣコンバータのスイッチングノイズを受けてしまう。したがって、高周波部品１０１のＲＦ信号にスプリアス成分が現れる(ここでは、Δ３００ｋＨｚ)。また、構成１では、４層の多層配線基板１０において、コイル部品１０２の裏側に磁石を置いた構成となっている。

実施の形態２．
本実施の形態にかかる多層配線基板１０について、図１２を用いて説明する。図１２は、多層配線基板１０の構成を示す断面図である。本実施の形態では、放熱特性を良好にするため、多層配線基板１０に貫通穴３０１が設けられている。そして、貫通穴３０１内に磁性体層２００が配置されている。なお、多層配線基板１０の基本的な構成、及び製造方法については、実施の形態１と同様である。したがって、重複する説明を省略する。

図１２に示すように第３誘電層７、及び第２誘電層６には、貫通穴３０１が設けられている。貫通穴３０１は、第３誘電層７、及び第２誘電層６を貫通している。そして、磁性体層２００が貫通穴３０１内に埋設されている。磁性体層２００は、第１誘電層５の下面から第４導体層４の下面までの厚さに対応する厚さを有している。磁性体層２００が最下層の第４導体層４から露出している。実施の形態１と同様に、磁性体層２００は、接着剤２０１を介して、第１誘電層５に接着されている。

さらに、第１誘電層５にはビア３００が設けられている。ビア３００は、第１導体層１、第１誘電層５、第２導体層２、及び接着剤２０１を貫通している。ビア３００内には、導電材料が設けられている。ビア３００は、最上層の第１導体層１と接合されている。第１導体層１と磁性体層２００とはビア３００を介して導通している。例えば、ビア３００には、導電性ペーストが埋設されている。ビア３００に設ける導電性ペーストは磁性体を含んでいなくてもよく、磁性材料を含んでいてもよい。

コイル部品１０２で発生した熱がビア３００を介して、磁性体層２００に伝導する。よって、コイル部品１０２で発生した熱が磁性体層２００から放熱される。すなわち、コイル部品１０２で発生した熱が、ビア３００、及び磁性体層２００を介して放熱される。このような構成とすることで、多層配線基板１０の放熱特性を向上することができる。

磁性体層２００は、第４導体層４と接触していてもよい。こうすることで、より放熱特性を高くすることができる。あるいは、第４導体層４が磁性体層２００を覆っていてもよい。この場合、第４導体層４が下側に露出している。よって、第４導体層４を介して、コイル部品１０２で発生した熱が放熱される。この場合、第４導体層４が磁性体層２００を覆うように、例えば、メッキ法で第４導体層４を形成することができる。この構成においても放熱特性を向上することができる。

実施の形態３．
本実施の形態にかかる多層配線基板１０について、図１３を用いて説明する。図１３は、本実施の形態にかかる多層配線基板１０の構成を示す断面図である。図１３では、高周波部品１０１、及びコイル部品１０２の代わりに、高周波部品４００、４０１が設けられている。具体的には、２つの高周波部品４００、４０１が多層配線基板１０に実装されている。なお、多層配線基板１０の基本的な構成、及び製造方法は実施の形態１と同様であるため、適宜説明を省略する。

例えば、高周波部品４００は、アイソレータであり、高周波部品４０１は、サーキュレータである。高周波部品４００、及び高周波部品４０１は、磁石やフェライトなどの磁性材を有する回路部品である。高周波部品４００、及び高周波部品４０１は平面視において重複するように配置されている。

高周波部品４００は、最上層の第１導体層１に実装されている。高周波部品４０１は、最下層の第４導体層４に実装されている。高周波部品４０１と高周波部品４００との間には、磁性体層２００が設けられている。具体的には、第１誘電層５の下面に、接着剤２０１を介して、磁性体層２００が接着されている。第３導体層３の上面には、接着剤２０１を介して、磁性体層２００が接着されている。したがって、高周波部品４００と高周波部品４０１との間には、第１導体層１、第１誘電層５、接着剤２０１、磁性体層２００、第２誘電層６、接着剤２０１、磁性体層２００、第３誘電層７、及び第４導体層４が介在している。したがって、２層の磁性体層２００が積層された構成となる。

このように、高周波部品４００の真下には、磁性体層２００が配置されており、高周波部品４０１の真上に、磁性体層２００が配置される。高周波部品４００と高周波部品４０１との間に、２層の磁性体層２００が配置される。これにより、効果的にノイズを低減することができる。なお、上記の説明では、高周波部品４００と高周波部品４０１との間に、２層の磁性体層２００が介在しているが、３層以上の磁性体層２００が介在してもよい。すなわち、２つの高周波部品の間に、２層以上の磁性体層２００が設けられていてもよい。

このようにすることで、２つの高周波部品４００、４０１を重複する位置に配置することができる。よって、設計の自由度を向上することができる。これにより、多層配線基板１０の小型化に資することができる。

実施の形態４．
本実施の形態にかかる多層配線基板１０について、図１４を用いて説明する。図１４は、本実施の形態にかかる多層配線基板１０の構成を示す断面図である。図１４では、高周波部品１０１の配置が異なっている。具体的には高周波部品１０１が第３誘電層７の下面側に実装されている。また、磁性体層２００、及び接着剤２０１が第１誘電層５の全面に形成されている。なお、上記以外の構成については、実施の形態１と同様であるため、適宜説明を省略する。

図１４に示すように、高周波部品１０１は、最外層である第４導体層４に実装されている。すなわち、多層配線基板１０の最上層が、電源回路用の電子部品の実装面となっており、最下層が高周波回路用の電子部品の実装面となっている。そして、接着剤２０１が第１誘電層５のほぼ全面に接着されている。磁性体層２００は、第１誘電層５とほぼ同じ大きさとなっている。したがって、磁性体層２００は、第１誘電層５のほぼ全面を覆うように形成されている。また、磁性体層２００は、接着シートである第２誘電層６に接着される。

高周波部品１０１の実装面とコイル部品１０２の実装面とが層を挟んでいる。この構成において、多層配線基板１０の内層パターンの全面に磁性体層２００が貼られている。すなわち、高周波部品１０１の実装面と、コイル部品１０２の実装面とに間において、磁性体層２００が全面に設けられている。このようにすることで、設計効率、製造効率を向上することができる。よって、低コスト化に資することができる。例えば、コイル部品１０２や高周波部品１０１の面内位置が設計からずれている場合でも、ノイズを効果的に低減することができる。さらに、部品配置の制約を受けずに高周波部品１０１、及びコイル部品１０２を配置することができるため、設計の自由度を向上することができる。また、第１誘電層５の全面に設けられた磁性体層２００を接地又は電源に接続するベタ電極として利用することも可能である。これにより、より効果的にノイズを低減することができる。

実施の形態５．
本実施の形態にかかる多層配線基板１０について、図１５、及び図１６を用いて説明する。図１５は、本実施の形態にかかる多層配線基板１０の構成を示す断面図である。図１６は、多層配線基板１０の要部構成を示す平面図である。本実施の形態では、磁性体層２００の構成が異なっている。さらに、多層配線基板１０に、接着剤２０１が設けられていない構成となっている。なお、磁性体層２００、及び接着剤２０１以外の構成については、実施の形態と同様であるため、適宜説明を省略する。

本実施の形態では、コイル部品１０２の直下に貫通ビア３０２が設けられている。貫通ビア３０２は、第１導体層１、第２導体層２、第３導体層３、第４導体層４、第１誘電層５、第２誘電層６、第３誘電層７を貫通している。貫通ビア３０２には、磁性材料が設けられている。例えば、貫通ビア３０２の内には、固形状又はペースト状の磁性材料が埋め込まれている。

貫通ビア３０２は、複数の基板を積層した後に設けることができる。本実施の形態にかかる多層配線基板の製造方法について説明する。まず、第１誘電層５、第３誘電層７にそれぞれ導体パターンを形成する（図８を参照）。次に、第１誘電層５、及び第３誘電層７を積層する。例えば、図９に示したように、第２誘電層６を介して第１誘電層５と第３誘電層７とを貼り合せる。複数の第１誘電層５〜第３誘電層７に貫通穴を形成する。第２誘電層６を介して、第１誘電層５と第３誘電層７とを接着した積層構造において、貫通穴を設ける。

そして、第１誘電層５〜第３誘電層７に設けられた貫通穴に磁性材料を埋め込むことで貫通ビア３０２を形成する。例えば、貫通穴に、固形物又はペースト状の磁性材料を埋め込む。これにより、第１誘電層５、第２誘電層６、第３誘電層７に貫通ビア３０２が形成される。さらに、貫通ビア３０２の真上にコイル部品１０２を実装する。このようにすることで、本実施の形態にかかる多層配線基板１０を製造することができる。なお、貫通ビア３０２の上をメッキ膜で覆ってもよい。例えば、貫通ビア３０２の上から、銅メッキを施す。さらに、同メッキ膜の上から、金又は銀などにより、仕上げのフラッシュメッキを施す。このようにすることで、磁性材料が充填された貫通ビア３０２を確実に形成することができる。

このように、貫通ビア３０２内に磁性材料を形成することによって、接着剤２０１を設ける必要がなくなる。内層パターンに磁性体層２００を接着する必要がないので、多層配線基板の接着工程を省略することができる。また、コイル部品１０２で発生した熱が貫通ビアを介して放熱される。よって、放熱特性を向上することができる。

本実施の形態では、コイル部品１０２の直下に貫通ビア３０２が設けられている。このようにすることで、コイル部品１０２の周辺の領域を活用することができる。これに対して、特許文献４では、ＴＣＸＯの周辺にサーマルビアが設けられているため、ＴＣＸＯの周辺にサーマルビアを形成するスペースが必要となってしまう。よって、特許文献４の構成では、ＴＣＸＯ周辺のスペースを有効に活用することができなくなってしまう。また、特許文献５では、半導体チップの真下にサーマルビアが設けられている。しかしながら、サーマルビアには磁性材料が設けられていないため、ノイズを低減することができない。

尚、本実施の形態では、コイル部品１０２の直下に２つの貫通ビア３０２を設けているが、貫通ビア３０２の数、及び配置については、図示された構成に限定されるものではない。複数の貫通ビア３０２を千鳥配置にしてもよい。また、貫通ビア３０２の代わりに、多層配線基板１０を貫通しない非貫通ビアを設けてもよい。具体的には磁性材料が充填されたＳＶＨ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｖｉａ Ｈｏｌｅ）、又はＢＶＨ（Ｂｌｉｎｄ Ｖｉａ Ｈｏｌｅ）をコイル部品１０２の直下に配置してもよい。この場合、例えば、第２導体層２を貫通するＳＶＨ、又はＢＶＨをコイル部品１０２の直下に配置する。

実施の形態１〜５にかかる多層配線基板１０の応用例について説明する。図１７は、多層配線基板１０を有する通信装置５００の構成を模式的に示す図である。通信装置５００は、携帯電話などの通信端末である。通信装置５００は、無線通信を行うための高周波回路５０１を有している。高周波回路５０１は、高周波信号を生成する。高周波回路５０１は、本実施の形態にかかる多層配線基板１０を有している。

このように、多層配線基板１０を有する高周波回路５０１を用いることで、良好な通信特性を得ることができる。すなわち、高周波回路５０１においてノイズを低減することができるため、通信特性を向上することができる。

本実施の形態において、磁性体層２００は、両面テープ、接着シート、又は接着パッドなどの接着部材によって貼り付けられていてもよい。すなわち、磁性体層２００と第１誘電層５とを接着する接着層の材料及び構成については特に限定されるものでなない。例えば、ペースト状や液状の接着剤を用いて磁性体層２００と第１誘電層５を貼り付けることができる。さらには、両面テープ、接着シート、又は接着パッドなどの接着部材を接着層として用いて、磁性体層２００と第１誘電層５を貼り付けてもよい。したがって、接着層は、液体状、ペースト状、テープ状、板状、あるいはシート状等となっていてもよい。

上記した実施の形態１〜５の構成は適宜組み合わせることができる。例えば、ノイズ源となる複数の回路部品が設けられている場合、それぞれの回路部品に対して実施の形態１〜５の構成の少なくとも１つを用いることができる。例えば、第１の回路部品については実施の形態１の磁性体層２００を設け、第２の回路部品については、実施の形態５の貫通ビア３０２を設けてもよい。なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ 第１導体層
２ 第２導体層
３ 第３導体層
４ 第４導体層
５ 第１誘電層
６ 第２誘電層
７ 第３誘電層
１０ 多層配線基板
３１ 第１基板
３２ 第２基板
１０１ 高周波部品
１０２ コイル部品
２００ 磁性体層
２０１ 接着剤
３００ ビア
３０１ 貫通穴
３０２ 貫通ビア
４００ 高周波部品
４０１ 高周波部品
５００ 通信装置
５０１ 高周波回路

Claims (15)

1. 積層された複数の基板と、
   前記複数の基板に形成された導体パターンと、
   前記基板の一方の面に実装された回路部品と、
   前記回路部品が実装された前記基板の他方の面に設けられた接着層と、
   前記接着層によって前記基板に接着された磁性体層と、を備えた多層配線基板。
2. 前記磁性体層が前記基板を介して前記回路部品と対向配置されている請求項１に記載の多層配線基板。
3. 前記磁性体層が、前記導体パターンから独立して形成されている請求項１、又は２に記載の多層配線基板。
4. 前記回路部品が実装された基板とは異なる基板に貫通穴が設けられており、
   前記貫通穴内に前記磁性体層が配置され、
   前記磁性体層が最外層の前記導体パターンと接合されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の多層配線基板。
5. ２つの前記回路部品が、平面視において重複するように配置され、
   前記２つの回路部品の間に、前記磁性体層が２層以上設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の多層配線基板。
6. 前記基板の前記他方の面に設けられた前記導体パターンが、最外層ではない内層パターンであり、
   前記磁性体層が前記基板の前記他方の面の全面に形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の多層配線基板。
7. 積層された複数の基板と、
   前記複数の基板に形成された導体パターンと、
   前記基板の一方の面に実装された回路部品と、
   前記回路部品の直下において、前記基板を貫通するビア内に設けられた磁性材料と、を備えた多層配線基板。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の多層配線基板を有する高周波回路。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の多層配線基板を有する通信装置。
10. 複数の基板に導体パターンを形成するステップと、
    前記基板の前記導体パターンが形成されていない領域に、接着層を介して磁性体層を接着するステップと、
    前記基板の前記磁性体層が実装された面と反対側の面に回路部品を実装するステップと、を備えた多層配線基板の製造方法。
11. 常温において、前記磁性体層が前記接着層を介して前記基板に接着されることを特徴とする請求項１０に記載の多層配線基板の製造方法。
12. 前記磁性体層が前記基板を介して前記回路部品と対向配置されている請求項１０、又は１１に記載の多層配線基板の製造方法。
13. 前記導体パターンが設けられていない領域に、前記接着層を介して前記磁性体層が接着される請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の多層配線基板の製造方法。
14. 複数の前記基板が積層されており、
    前記回路部品が実装された基板と異なる基板に、貫通穴が設けられ、
    前記貫通穴内に前記磁性体層が配置され、
    前記磁性体層が最外層の前記導体パターンと接続されている請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の多層配線基板の製造方法。
15. 複数の基板に導体パターンを形成するステップと、
    前記複数の基板を積層するステップと、
    前記複数の基板に設けられた貫通穴に磁性材料を埋め込むことで貫通ビアを形成するステップと、
    前記貫通ビアの真上に回路部品を実装するステップと、を備えた多層配線基板の製造方法。