JP2019021878A - 配線基板及びプレーナトランス - Google Patents

Abstract

【課題】接続導体を大径化しつつ、絶縁層における欠陥の発生や接続導体内のボイドの発生を抑制できる配線基板を提供する。【解決手段】本開示は、表面及び裏面を有する少なくとも１つの絶縁層と、絶縁層の表面側に配置された第１配線層と、第１配線層が配置された絶縁層の裏面側に配置された第２配線層と、第１配線層と第２配線層とを電気的に接続する接続導体と、を備える配線基板である。絶縁層は、この絶縁層を厚み方向に貫通する貫通孔を有する。接続導体は、貫通孔内に配置されると共に、少なくとも第１配線層及び第２配線層を厚み方向に貫通する金属製の棒体を有する。棒体は、棒体の貫通部分において第１配線層及び第２配線層に直接又は接合部を介して電気的に接続される。絶縁層の厚み方向から視て、棒体の貫通部分における第１配線層と棒体との平均距離及び第２配線層と棒体との平均距離は、それぞれ、貫通孔の壁面と棒体との平均距離よりも小さい。【選択図】図２

Description

本開示は、配線基板及びプレーナトランスに関する。

複数の絶縁層と複数の配線層とを交互に積層した多層配線基板の製造方法として、金属ペーストを絶縁層上に印刷し、焼成して配線層を形成する方法が知られている（特許文献１参照）。この方法では、複数の配線層同士を導通する接続導体であるビアも金属ペーストの焼成により形成される。

特開平６−２０４０３９号公報

上述の多層配線基板において、電気抵抗を低減するため、配線層の厚肉化と合わせて接続導体の大径化が求められることがある。しかし、上述の方法で大径の接続導体を形成すると、接続導体の形成材料と絶縁層との熱膨張率の差異に起因して焼成時に応力が発生し、絶縁層にクラック等の欠陥が発生しやすい。また、接続導体内部に空隙（いわゆるボイド）が発生し、接続導体の形成が困難になる場合がある。

本開示の一局面は、接続導体を大径化しつつ、絶縁層における欠陥の発生や接続導体内のボイドの発生を抑制できる配線基板を提供することを目的とする。

本開示の一態様は、表面及び裏面を有する少なくとも１つの絶縁層と、少なくとも１つの絶縁層の表面側に配置された第１配線層と、第１配線層が配置された絶縁層の裏面側に配置された第２配線層と、第１配線層と第２配線層とを電気的に接続する接続導体と、を備える配線基板である。絶縁層は、この絶縁層を厚み方向に貫通する貫通孔を有する。接続導体は、貫通孔内に配置されると共に、少なくとも第１配線層及び第２配線層を厚み方向に貫通する金属製の棒体を有する。棒体は、棒体の貫通部分において第１配線層及び第２配線層に直接又は接合部を介して電気的に接続される。絶縁層の厚み方向から視て、棒体の貫通部分における第１配線層と棒体との平均距離及び第２配線層と棒体との平均距離は、それぞれ、貫通孔を構成する絶縁層の壁面と棒体との平均距離よりも小さい。

このような構成によれば、金属製の棒体で接続導体が構成されるので、接続導体内のボイドの発生が抑制される。また、接続導体の焼成の必要がないため、絶縁層と接続導体との熱膨張率の差異に起因する応力が抑制される。さらに、棒体の貫通部分における配線層と棒体との平均距離が貫通孔を構成する絶縁層の壁面と棒体との平均距離よりも小さいため、配線層と棒体との導通を容易にしつつ、棒体と絶縁層との接触が抑制できる。そのため、絶縁層にクラックや破損等の欠陥が発生することも抑制される。

本開示の一態様では、棒体は、貫通孔を構成する絶縁層の内壁に固定されていなくてもよい。このような構成によれば、棒体と絶縁層とがそれぞれ個別に変位できるので、棒体と絶縁層との間の熱膨張率の差異に起因する応力の発生を抑制できる。

本開示の一態様では、棒体は、第１配線層及び第２配線層に接合部を介して接合されてもよい。また、接合部は、第１配線層及び第２配線層それぞれの表面及び裏面と接合されてもよい。このような構成によれば、接合部により棒体と配線層とがより確実に接続されるので、接続信頼性が向上する。

本開示の一態様では、棒体は、第１配線層及び第２配線層に嵌入してもよい。また、第１配線層及び第２配線層における棒体の嵌入部分は、厚み方向の一方に陥没していてもよい。このような構成によれば、接合部を用いずに棒体を配線層と電気的に接続できるので、接合部の接合による応力の発生を抑制できる。

本開示の一態様では、第１配線層及び第２配線層の少なくとも一方は、隣接する絶縁層と固定されていない非固定領域と、隣接する絶縁層と固定されている固定領域とを有してもよい。また、第１配線層及び第２配線層は、隣接する絶縁層と固定されていなくてもよい。このような構成によれば、温度変化によって配線層及び絶縁層が膨張又は収縮した際に、熱膨張率の差異による配線層と絶縁層との変形量の差を絶縁層と固定されない非固定領域によって吸収できる。そのため、絶縁層と配線層との間で発生する応力が低減され、絶縁層におけるクラック等の欠陥が抑制される。

本開示の一態様では、第１配線層及び第２配線層は、銅を主成分としてもよい。このような構成によれば、低コストで高い電気伝導性及び高い熱伝導性を有する信頼性の高い配線板を得ることができる。

本開示の一態様では、棒体の材質は、第１配線層及び第２配線層の主成分と同じであってもよい。このような構成によれば、棒体と配線層との熱膨張率が同じになるため、温度変化時に接続導体と配線層との間に発生する応力を低減できる。

本開示の一態様では、絶縁層は、セラミックを主成分としてもよい。このような構成によれば、絶縁層の平坦性が向上されるので、絶縁層に配線を高密度に配置することができる。さらに、高い絶縁性も得ることができる。

実施形態の配線基板の模式的な断面図である。 図２は、図１の配線基板における接続導体近傍の模式的な部分拡大断面図である。 図１の配線基板の製造方法を示すフローチャートである。 図１とは異なる実施形態における配線基板の図２に対応する模式的な断面図である。 図１及び図４とは異なる実施形態における配線基板の模式的な断面図である。

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．配線基板］
図１に示す配線基板１は、複数の絶縁層（第１絶縁層２及び第２絶縁層３）と、複数の配線層（第１配線層４、第２配線層５及び第３配線層６）と、複数の配線層間を接続する接続導体７と、複数の配線層固定部材９とを備える。

なお、本実施形態では、本開示の一例として２つの絶縁層と３つの配線層とを備える多層構造の配線基板１を説明するが、本開示の配線基板における絶縁層及び配線層の数はこれに限定されない。

配線基板１は、配線層のパターンの設計により、トランス（つまり変圧器）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）照明装置、パワートランジスタ、モーター等の用途に使用される。配線基板１は、高電圧及び大電流の用途に特に好適に使用できる。

＜絶縁層＞
第１絶縁層２及び第２絶縁層３は、それぞれ表面及び裏面を有する。また、第１絶縁層２及び第２絶縁層３は、それぞれセラミックを主成分とする。なお、「主成分」とは、８０質量％以上含有される成分を意味する。

第１絶縁層２及び第２絶縁層３を構成するセラミックとしては、例えばアルミナ、ベリリア、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ＬＴＣＣ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃ）等が挙げられる。これらのセラミックは単体で、又は２種以上組み合わせて使用することができる。

第１絶縁層２は、その表面側に隣接する第１配線層４が配置され、その裏面側に隣接する第２配線層５が配置されている。第２絶縁層３は、第１絶縁層２の表面側に第１配線層４を介して配置されており、その表面側に隣接する第３配線層６が配置されている。

第１絶縁層２及び第２絶縁層３は、それぞれ第１絶縁層２及び第２絶縁層３を厚み方向に貫通する少なくとも１つの貫通孔２Ａ，３Ａを有する。貫通孔２Ａ，３Ａはいわゆる配線層間を電気的に接続するビアが形成されるビアホールである。本実施形態では、第１絶縁層２の貫通孔２Ａ及び第２絶縁層３の貫通孔３Ａは、絶縁層２，３の厚み方向から視て（つまり平面視で）同じ位置に設けられており、同じ径を有する。

＜配線層＞
第１配線層４、第２配線層５及び第３配線層６は、導電性を有し、主成分として金属を含む。この金属としては、例えば、銅、アルミニウム、銀、金、白金、ニッケル、チタン、クロム、モリブデン、タングステン、これらの合金等が挙げられる。これらの中でも、コスト、導電性、熱伝導性、及び強度の観点から、銅が好ましい。したがって、各配線層４，５，６として、銅箔又は銅板が好適に使用できる。

第１配線層４は、第１絶縁層２の表面側に配置されている。第１配線層４は、隣接する第１絶縁層２と固定されている固定領域Ａと、隣接する第１絶縁層２と固定されていない非固定領域Ｂとを有する。なお、第１配線層４は、２つの絶縁層２，３の間に配置された内部配線層である。

第２配線層５は、第１絶縁層２の裏面側に配置されている。第３配線層６は、第２絶縁層３の表面側に配置されている。第２配線層５及び第３配線層６は、第１配線層４と同様、隣接する絶縁層と固定されている固定領域Ａと、隣接する絶縁層と固定されていない非固定領域Ｂとを有する。固定領域Ａ及び非固定領域Ｂの詳細については後述する。

第１配線層４及び第２配線層５は、それぞれ、後述する棒体７Ａが貫通する貫通孔４Ｃ，５Ｃをそれぞれ有する。これらの貫通孔４Ｃ，５Ｃは、絶縁層２，３の貫通孔２Ａ，３Ａと平面視で重なるように配置されている。また、配線層４，５の貫通孔４Ｃ，５Ｃの径は、それぞれ、絶縁層２，３の貫通孔２Ａ，３Ａの径よりも小さい。

＜接続導体＞
接続導体７は、第１絶縁層２の貫通孔２Ａ内と第２絶縁層３の貫通孔３Ａ内とに跨って配置されている。接続導体７は、第１配線層４と、第２配線層５と、第３配線層６とを電気的に接続するいわゆるビアである。また、接続導体７は、第１配線層４と、第２配線層５と、第３配線層６とを電気的に接続している。

接続導体７は、図２に示すように、金属製の棒体７Ａと、接合部７Ｂとを有する。
棒体７Ａは、貫通孔２Ａ及び貫通孔３Ａ内に配置されると共に、第１配線層４及び第２配線層５を厚み方向に貫通している。棒体７Ａの一方の端部（つまり、第２絶縁層３の表面側に位置する端部）は、第３配線層６の裏面と突き合わせられるように配置されている。したがって、棒体７Ａは、第３配線層６を貫通していない。一方、棒体７Ａの他方の端部（つまり、第１絶縁層２の裏面側に位置する端部）は、第２配線層５の裏面から突出している。

棒体７Ａは、接合部７Ｂを介して第１配線層４と第２配線層５と第３配線層６とに電気的に接続されている。また、棒体７Ａは、第１配線層４、第２配線層５、及び第３配線層６に接合部７Ｂを介して接合されている。

棒体７Ａの材質は特に限定されず、第１配線層４、第２配線層５及び第３配線層６に使用可能な金属と同じものが使用できる。ただし、棒体７Ａの材質は、第１配線層４、第２配線層５及び第３配線層６の主成分と同じとすることが好ましい。これにより、温度変化時に接続導体７と配線層４，５，６との間に発生する応力を低減できる。

棒体７Ａの形状は特に限定されず、例えば円柱状とすることができる。本実施形態では、棒体７Ａは、貫通孔２Ａを構成する第１絶縁層２の内壁及び貫通孔３Ａを構成する第２絶縁層３の内壁と離間しており、かつ貫通孔２Ａ，３Ａを構成する絶縁層２，３の内壁に固定されていない。

また、本実施形態では、棒体７Ａは、貫通孔４Ｃを構成する第１配線層４の内壁及び貫通孔５Ｃを構成する第２配線層５の内壁とも離間している。ただし、後述する接合部７Ｂによって、棒体７Ａは、貫通孔４Ｃ，５Ｃを構成する配線層４，５の内壁と接合されている。

配線基板１の厚み方向から視て、棒体７Ａの貫通部分（つまり貫通孔４Ｃ，５Ｃ）における第１配線層４と棒体７Ａとの平均距離Ｄ１及び第２配線層５と棒体７Ａとの平均距離Ｄ２は、それぞれ、貫通孔２Ａを構成する第１絶縁層２の壁面と棒体７Ａとの平均距離Ｄ３及び貫通孔３Ａを構成する第２絶縁層３の壁面と棒体７Ａとの平均距離Ｄ４よりも小さい。

なお、「棒体の貫通部分における配線層と棒体との平均距離」は、配線層を厚み方向に２等分する断面において、貫通孔の内壁における任意の５か所で計測した配線層と棒体との距離の平均値を意味する。「貫通孔を構成する絶縁層の壁面と棒体との平均距離」は、絶縁層を厚み方向に２等分する断面において、貫通孔を構成する絶縁層の内壁における任意の５か所で計測した絶縁層と棒体との距離の平均値を意味する。

接合部７Ｂは、導電性を有し、棒体７Ａと第１配線層４、第２配線層５及び第３配線層６とを電気的に接続する。接合部７Ｂは、例えば銀−銅合金などの金属ロウ材や、錫−銀−銅合金等の半田材によって構成される。

接合部７Ｂは、図２に示すように、棒体７Ａの外面のうち、３つの領域に配置されている。第１の領域７１は、棒体７Ａの外周面のうち貫通孔４Ｃを構成する第１配線層４の内壁（つまり、第１配線層４の貫通孔４Ｃの内壁）と対向する領域を含む。第２の領域７２は、棒体７Ａの外周面のうち貫通孔５Ｃを構成する第２配線層５の内壁（つまり、第２配線層５の貫通孔５Ｃの内壁）と対向する領域を含む。第３の領域７３は、棒体７Ａの第３配線層６の裏面と対向する端面を含む。

第１の領域７１に配置された接合部７Ｂは、貫通孔４Ｃを構成する第１配線層４の内壁と、第１配線層４の表面及び裏面のうち貫通孔４Ｃの周囲の部分とに接合されている。なお、第１の領域７１の配線基板１の厚み方向における幅は、貫通孔４Ｃの深さ（つまり第１配線層４の厚み）よりも大きい。

第２の領域７２は、第１の領域７１と同様の構成である。つまり、第２の領域７２に配置された接合部７Ｂは、貫通孔５Ｃを構成する第２配線層５の内壁と、第２配線層５の表面及び裏面のうち貫通孔５Ｃの周囲の部分とに接合されている。

第３の領域７３に配置された接合部７Ｂは、第３配線層６の裏面の一部に接合されている。なお、第３の領域７３は、棒体７Ａの外周面のうち端面と連続する領域も含む。つまり、接合部７Ｂは、棒体７Ａの一方の端面と、この端面近傍の外周面とを被覆している。

接合部７Ｂは、棒体７Ａの外面のうち、第１の領域７１、第２の領域７２、及び第３の領域７３以外には設けられていない。また、接合部７Ｂは、第１絶縁層２及び第２絶縁層３には接合されていない。接続導体７と貫通孔２Ａ、３Ａを構成する絶縁層２，３の内壁との間には空隙が存在する。

＜配線層固定部材＞
複数の配線層固定部材９は、図１に示すように、第１配線層４、第２配線層５、又は第３配線層６と第１絶縁層２又は第２絶縁層３との間にそれぞれ配置されている。

複数の配線層固定部材９は、例えば接続導体７の接合部７Ｂと同様の金属ロウ材又は半田材によって構成される。第１配線層４は、複数の配線層固定部材９によって、隣接する第１絶縁層２及び第２絶縁層３に固定されている。

＜固定領域及び非固定領域＞
上述のように、複数の配線層４，５，６は、それぞれ、固定領域Ａと、非固定領域Ｂとを有する。本実施形態では、各配線層４，５，６の固定領域Ａ及び非固定領域Ｂは、平面視で同じ位置に配置されている。以下では第１配線層４を用いて各領域の説明をするが、以下の説明は他の配線層についても同様である。

固定領域Ａは、第１配線層４が第１絶縁層２に固定された領域である。具体的には、図１に示すように、第１配線層４において、複数の配線層固定部材９が接合された領域が固定領域Ａをそれぞれ構成する。固定領域Ａの平面形状は特に限定されない。

複数の配線層固定部材９が接合されていない領域は、非固定領域Ｂに含まれる。本実施形態では、接続導体７が各絶縁層２，３に接合されていないので、各配線層４，５，６における接続導体７との接合部分は、非固定領域Ｂに含まれる。

第１配線層４の厚み方向から視た固定領域Ａの重心から外縁までの最大距離は、それぞれ、７ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以下がより好ましい。上記最大距離が大きすぎると、絶縁層と配線層との熱膨張率の差異に起因したクラックや破損が第１絶縁層２及び第２絶縁層３に発生するおそれがある。

なお、「固定領域の重心から外縁までの最大距離」は、固定領域の重心から固定領域の外縁まで伸ばした線分（以下、延伸線分ともいう。）のうち、最も長い延伸線分の長さを意味する。なお、固定領域内に非固定領域が含まれる場合（例えば固定領域が環状の場合）は、まず、固定領域内に含まれる非固定領域を含んだ仮想の重心を定め、上記延伸線分を取得する。次に、取得した上記延伸線分のうち非固定領域を通る部分はその長さから除外する。つまり、上記延伸線分の長さは、固定領域内に含まれる部分のみの長さとする。

なお、非固定領域Ｂにおいて、本実施形態では、各配線層４，５，６は、第１絶縁層２又は第２絶縁層３と離間しているが、各配線層４，５，６は、第１絶縁層２又は第２絶縁層３に当接していてもよい。つまり、非固定領域Ｂでは、配線層と絶縁層とが面方向にそれぞれ個別に変位できれば、各図に示されるように、配線層と絶縁層とが離間せずに、当接していてもよい。

［１−２．配線基板の製造方法］
次に、配線基板１の製造方法について説明する。
配線基板１は、図３に示す貫通孔形成工程Ｓ１と、層配置工程Ｓ２と、棒体配置工程Ｓ３と、接合工程Ｓ４とを備える製造方法によって得られる。

＜貫通孔形成工程＞
本工程では、複数の絶縁層を形成すると共に、これらの絶縁層に、これらの絶縁層を厚み方向に貫通する貫通孔を形成する。また、複数の配線層にも貫通孔を形成する。

本工程では、最初に未焼結セラミックをセラミック基板状に成形する。具体的には、まず、セラミック粉末、有機バインダ、溶剤、及び可塑剤等の添加剤を混合して、スラリーを得る。次に、このスラリーを周知の方法によりシート状に成形することで、基板状の未焼結セラミック（いわゆるセラミックグリーンシート）が得られる。

得られたセラミックグリーンシートに対し、穿設等により、貫通孔２Ａ，３Ａを設ける。その後、セラミックグリーンシートを焼結する。これにより、セラミック製の絶縁層２，３が形成される。

＜層配置工程＞
本工程では、貫通孔を設けた各絶縁層２，３と各配線層４，５とを交互に重ね合わせる。なお、第３配線層６は、次の棒体配置工程Ｓ３の後に配置する。

つまり、本工程では、第１絶縁層２の表面側に第１配線層４を配置し、第１絶縁層２の裏面側に第２配線層５を配置する。また、第１配線層４の表面側に第２絶縁層３を配置する。また、各層の間に複数の配線層固定部材９を配置する。

＜棒体配置工程＞
本工程では、重ね合わせた各絶縁層２，３及び各配線層４，５の貫通孔に棒体７Ａを第２配線層５の裏面側から貫通させる。

棒体７Ａの配置後、第２絶縁層３の表面側に第３配線層６を配置し、棒体７Ａの端面と第３配線層６の裏面とを突き合わせる。
なお、本工程では、棒体７Ａの挿入前に、棒体７Ａの接合部７Ｂを形成する箇所を金属ロウ材又は半田材で被覆する。また、棒体７Ａに金属ロウ材等を配置する代わりに、第１配線層４及び第２配線層５の貫通孔４Ｃ，５Ｃの周辺部分及び第３配線層６の裏面に金属ロウ材等を配置してもよい。第１配線層４及び第２配線層５の貫通孔４Ｃ，５Ｃの周辺部分に金属ロウ材等を配置する場合は、貫通孔を形成する箇所に予め金属ロウ材等を塗布してから貫通孔を形成することで金属ロウ材等を配置してもよい。

＜接合工程＞
本工程では、接合部７Ｂを溶融及び固化し、棒体７Ａと第１配線層４、第２配線層５及び第３配線層６とを接合する。

具体的には、棒体７Ａを貫通させた積層体を加熱する。これにより、接続導体７が形成されると共に、複数の絶縁層２，３と複数の配線層４，５，６とが配線層固定部材９により接合される。

なお、配線層固定部材９は、接合部７Ｂと同様の金属ロウ材等を使用することができる。配線層固定部材９と絶縁層２，３との固定は絶縁層２，３の固定領域Ａとなる範囲にメタライズ層（図示せず）を形成しておくことで容易に行うことができる。

［１−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）金属製の棒体７Ａで接続導体７が構成されるので、接続導体７内のボイドの発生が抑制される。また、接続導体７を絶縁層と同時に又は個別で焼成して形成する必要がないため、絶縁層２，３と接続導体７との熱膨張率の差異に起因する応力が抑制される。さらに、棒体７Ａの貫通部分における配線層４，５と棒体７Ａとの平均距離が貫通孔２Ａ，３Ａを構成する絶縁層２，３の壁面と棒体７Ａとの平均距離よりも小さいため、配線層４，５と棒体７Ａとの導通を容易にしつつ、棒体７Ａと絶縁層２，３との接触が抑制できる。そのため、絶縁層２，３にクラックや破損等の欠陥が発生することも抑制される。

（１ｂ）１つの接続導体７によって、３層の配線層４，５，６を厚み方向に電気的に接続できるので、複数の接続導体で各層間を接続した場合に比べ、多層構造における接続導体の位置ずれが抑えられる。

（１ｃ）棒体７Ａが貫通孔２Ａ，３Ａを構成する絶縁層２，３の内壁に固定されていないため、棒体７Ａと絶縁層２，３とがそれぞれ個別に変位できる。そのため、接続導体７と各絶縁層２，３との間の熱膨張率の差異に起因する応力の発生を抑制できる。

（１ｄ）棒体７Ａと各配線層４，５，６とが接合部７Ｂによって接合されるので、棒体７Ａと配線層４，５，６とをより確実に電気的に接続できる。そのため、接続信頼性が向上する。

（１ｅ）配線層４，５，６が非固定領域Ｂを有するため、温度変化によって配線層４，５，６及び絶縁層２，３が膨張又は収縮した際に、配線層４，５，６と絶縁層２，３との間の熱膨張率の差異による配線層４，５，６と絶縁層２，３との変形量の差を絶縁層２，３と固定されない非固定領域Ｂによって吸収できる。そのため、絶縁層２，３と配線層４，５，６との間で発生する応力が低減され、絶縁層２，３におけるクラック等の欠陥が抑制される。

そのため、例えば、絶縁層の主成分としてアルミナ（熱膨張率７．６×１０^−６ｍ／Ｋ）を使用し、配線層の主成分として高い電気伝導性と高い熱伝導性を有する銅（熱膨張率１７×１０^−６ｍ／Ｋ）を使用することが可能となる。

（１ｆ）第１絶縁層２及び第２絶縁層３は、それぞれセラミックを主成分とするので、各絶縁層２，３の平坦性が向上される。そのため、各絶縁層２，３に配線を高密度に配置することができる。さらに、高い絶縁性も得ることができる。これにより、配線層４，５，６に比較的大きな電流を流す場合でも、配線層４，５，６間の確実な電気的絶縁が可能となる。

［２．第２実施形態］
［２−１．配線基板］
図４に示す配線基板１１は、複数の絶縁層（第１絶縁層２及び第２絶縁層３）と、複数の配線層（第１配線層１４、第２配線層１５及び第３配線層６）と、複数の配線層間を接続する接続導体８とを備える。複数の絶縁層２，３と第３配線層６とは図１の配線基板１と同じものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。

＜配線層＞
第１配線層１４及び第２配線層１５は、貫通孔１４Ｃ，１５Ｃにおいて棒体７Ａと接触している点と、棒体７Ａの嵌入部分（つまり、貫通孔１４Ｃ，１５Ｃの周囲部分）１４Ａ，１５Ａが厚み方向の一方に陥没している点とを除いて、図１の配線基板１の第１配線層１４及び第２配線層１５と同様のものである。

＜接続導体＞
接続導体８は、図１の接続導体７と同様に、第１絶縁層２の貫通孔２Ａ内と第２絶縁層３の貫通孔３Ａ内とに跨って配置されている。接続導体８は、第１配線層１４と、第２配線層１５と、第３配線層６とを電気的に接続する。

接続導体８は、棒体８Ａと、接合部８Ｂとを有する。棒体８Ａ及び接合部８Ｂの材質は、図２の棒体７Ａ及び接合部７Ｂと同様である。棒体８Ａは、他の部材を介さずに第１配線層１４と第２配線層１５とに電気的に接続されている。また、棒体８Ａは、接合部８Ｂを介して第３配線層６と電気的に接続されている。

本実施形態では、棒体８Ａは、図４に示すように、第１配線層１４及び第２配線層１５に嵌入している。つまり、棒体８Ａは、第１配線層１４の貫通孔１４Ｃ内で第１配線層１４と接触し、第２配線層１５の貫通孔１５Ｃ内で第２配線層１５と接触している。棒体８Ａの径は、陥没していない状態の貫通孔１４Ｃ，１５Ｃの径よりもわずかに大きい。

また、棒体８Ａの一端は、図１の棒体７Ａと同様、第３配線層６の裏面に突き合わされ、接合部８Ｂによって第３配線層６に接合されている。
さらに、棒体８Ａは、図１の棒体７Ａと同様、貫通孔２Ａ，３Ａを構成する絶縁層２，３の内壁（つまり、貫通孔２Ａ，３Ａの内壁）と離間している。また、棒体８Ａは、貫通孔２Ａ，３を構成する絶縁層２，３の内壁とは接合されていない。

接合部８Ｂは、棒体８Ａと第３配線層６とを電気的に接続する。接合部８Ｂは、図１の棒体７Ａにおける第３の領域７３にのみ設けられている。したがって、接合部８Ｂは、第１絶縁層２及び第２絶縁層３、並びに第１配線層１４及び第２配線層１５には接合されていない。

［２−２．配線基板の製造方法］
配線基板１１は、図１の配線基板１と同様の製造方法によって得られる。ただし、配線基板１１の製造方法では、棒体配置工程Ｓ３が以下の点で配線基板１の製造方法とは異なる。

配線基板１１の製造方法では、棒体配置工程Ｓ３において、棒体８Ａを第１配線層１４及び第２配線層１５に嵌入させる。これにより、第１配線層１４及び第２配線層１５の嵌入部分１４Ａ，１５Ａが裏面側（つまり配線基板１における棒体８Ａを嵌入した側）に陥没する。

なお、棒体８Ａが嵌入できれば、第１配線層１４及び第２配線層１５に貫通孔を予め設けなくてもよい。例えば、棒体８Ａの外周面にネジ山を形成し、棒体８Ａを軸回転させながら配線層に嵌入させてもよい。

［２−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）接合部を用いずに棒体８Ａを第１配線層１４及び第２配線層１５と電気的に接続できるので、接合部の接合による応力の発生を抑制できる。

［３．第３実施形態］
［３−１．配線基板］
図５に示す配線基板２１は、複数の絶縁層（第１絶縁層２、第２絶縁層３、第３絶縁層２２、第４絶縁層２３及び第５絶縁層２４）と、複数の配線層（第１配線層４、第２配線層５、第３配線層６、第４配線層２５、第５配線層２６及び第６配線層２７）と、複数の配線層間を電気的に接続する接続導体７と、複数の絶縁層固定部材１０とを備える。

複数の絶縁層２，３と配線層４，５，６と接続導体７とは、図１の配線基板１と同じものであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
第３絶縁層２２、第４絶縁層２３及び第５絶縁層２４は、第１絶縁層２と同じ構成を有する。第３絶縁層２２は、第１絶縁層２の表面側に配置されている。第４絶縁層２３及び第５絶縁層２４は、この順に第２絶縁層３の裏面側に配置されている。

＜配線層＞
第４配線層２５は、第４絶縁層２３及び第５絶縁層２４の間に配置されている。第５配線層２６は、第３絶縁層２２の表面側に配置されている。第６配線層２７は、第５絶縁層２４の裏面側に配置されている。

第５配線層２６及び第６配線層２７は、それぞれ、外部と電気的に接続される端子２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂを含む。これらの端子２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂは、絶縁層にその全体が固定されている。これらの端子２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂは、比較的面積が小さいため、絶縁層にその全体が固定されても熱膨張率の差異によって生じる応力が小さい。

また、本実施形態では、第１配線層４、第２配線層５、第３配線層６、及び第４配線層２５は、それぞれ、主配線層４Ａ，５Ａ，６Ａ，２５Ａと、主配線層４Ａ，５Ａ，６Ａ，２５Ａと分離された副配線層４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，２５Ｂとを有する。

主配線層４Ａ，５Ａ，６Ａ，２５Ａは、コイル等の配線パターンが形成された配線層である。主配線層４Ａ，５Ａ，６Ａ，２５Ａは、比較的面積が大きいため、図１に示す非固定領域Ｂを有する。

副配線層４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，２５Ｂは、厚み方向に主配線層同士を接続するための配線層である。例えば、第１配線層４の副配線層４Ｂは、接続導体７を介して、第２配線層５の主配線層５Ａと第３配線層６の主配線層６Ａとを電気的に接続している。

副配線層４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，２５Ｂは、端子２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂと同様、比較的面積が小さく、平面視での重心から外縁までの最大距離が７ｍｍ以下である。そのため、副配線層４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，２５Ｂは、非固定領域Ｂを含まずに、平面視における全体が表面側又は裏面側の絶縁層と固定されていてもよい。この場合、副配線層４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，２５Ｂは、固定領域Ａのみを含む。

＜接続導体＞
本実施形態における接続導体７は、図示しないが、金属製の棒体と接合部とからなっている。棒体は、複数の絶縁層（第１絶縁層２、第２絶縁層３、第３絶縁層２２、第４絶縁層２３及び第５絶縁層２４）と、複数の配線層（第１配線層４、第２配線層５、第３配線層６及び第４配線層２５）とを貫通している。また、棒体の一端は、第３絶縁層２２の表面に配置された第５配線層２６に当接し、棒体の他端は、第５絶縁層２４の裏面に配置された第６配線層２７に当接している。

なお、第１配線層４、第２配線層５、第３配線層６及び第４配線層２５において棒体が貫通する箇所と、第５配線層２６及び第６配線層２７と金属棒体とが当接する箇所は、図１の配線基板１と同様に接合部７Ｂにより接合されている。

＜絶縁層固定部材＞
絶縁層固定部材１０は、隣接する絶縁層同士（例えば第１絶縁層２及び第２絶縁層３）を厚み方向に接合して固定する部材である。絶縁層固定部材１０は、各絶縁層間に配置されている。各絶縁層固定部材１０は、それぞれ、厚み方向から視て第１配線層４、第２配線層５、第３配線層６、又は第４配線層２５を囲うように配置されている。

各絶縁層固定部材１０は、２つのメタライズ層１０Ａと、接合部１０Ｂとを有する。
２つのメタライズ層１０Ａは、接合する２つの絶縁層のうち一方の絶縁層（例えば第１絶縁層２）の裏面と、他方の絶縁層（例えば第２絶縁層３）の表面とに配置されている。

接合部１０Ｂは、２つのメタライズ層１０Ａの間に配置され、２つのメタライズ層１０Ａを厚み方向に接合している。
メタライズ層１０Ａの材質は、例えばタングステンやモリブデンを主成分とすることができる。また、接合部１０Ｂの材質は、接続導体７の接合部７Ｂと同様とすることができる。

なお、複数の絶縁層固定部材１０は、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂接着剤で形成された絶縁層固定部材１０を含んでもよい。また、セラミックを含むペーストを用いて絶縁層固定部材１０を形成してもよい。樹脂又はセラミックを使用する場合は、メタライズ層１０Ａは形成しなくともよい。

また、各絶縁層間を封止及び固定するために、各絶縁層の間に設けられた絶縁層固定部材１０に加えて、複数の絶縁層に跨って配線基板の側部を一括で覆う絶縁層固定部材１０を設けてもよい。また、各絶縁層の間に設絶縁層固定部材１０をそれぞれ配置する替わりに、複数の絶縁層に跨って配線基板の側部を一括で覆う絶縁層固定部材１０のみを設けてもよい。

［３−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（３ａ）複数の配線層４，５，６，２５が複数の絶縁層固定部材１０によって封止されるので、各配線層４，５，６，２５の酸化や、空気中の水分による配線層間のショートが抑制される。その結果、配線基板１の信頼性を高めることができる。

［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（４ａ）上記実施形態の配線基板１において、配線層と絶縁層との間に必ずしも配線層固定部材９を設ける必要はない。つまり、各配線層は、固定領域Ａを有さず、非固定領域Ｂのみを有してもよい。

（４ｂ）上記実施形態の配線基板１において、各配線層の固定領域Ａ及び非固定領域Ｂは、平面視において異なる位置に配置されてもよい。つまり、配線層固定部材９は各層で異なる位置に配置されてもよい。

（４ｃ）上記実施形態の配線基板１において、接合部７Ｂは、必ずしも第１配線層４及び第２配線層５の表面及び裏面と接合されなくてもよい。つまり、第１の領域７１及び第２の領域７２の接合部７Ｂは、貫通孔４Ｃ，５Ｃを構成する配線層４，５の内壁とのみ接合されてもよい。

また、接合部７Ｂは、貫通孔４Ｃ，５Ｃを構成する配線層４，５の内壁と接合されなくてもよい。つまり、第１の領域７１及び第２の領域７２の接合部７Ｂは、第１配線層４及び第２配線層５の表面及び裏面の少なくとも一方のみと接合していてもよい。

（４ｄ）上記実施形態の配線基板１，１１において、棒体７Ａ，８Ａは、貫通孔２Ａ，３Ａを構成する絶縁層２，３の内壁と当接していてもよい。また、棒体７Ａ，８Ａは、接合部７Ｂ，８Ｂによって貫通孔２Ａ，３Ａを構成する絶縁層２，３の内壁と接合されてもよい。

（４ｅ）上記実施形態の配線基板１，１１，２１において、各絶縁層の材質はセラミックに限定されない。例えば、各絶縁層は樹脂、ガラス等を主成分としてもよい。

（４ｆ）上記実施形態の配線基板１において、配線層固定部材９として接着剤を用いてもよい。この場合の接着剤としては、エポキシ樹脂や、シリコーン樹脂等の樹脂接着剤を選択することができる。

（４ｇ）上記実施形態の配線基板２１において、副配線層４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，２５Ｂが固定領域Ａと非固定領域Ｂとの両方をそれぞれ有してもよい。また、副配線層４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，２５Ｂが非固定領域Ｂのみを有してもよい。

（４ｈ）上記実施形態の配線基板２１において、上記実施形態の配線基板１１と同様に、棒体を各配線層に嵌入させてもよい。また、上記実施形態の配線基板１と上記実施形態の配線基板１１との両方の形態を同時に採用してもよい。つまり、配線層に棒体を嵌入させたうえで、金属ロウ材等からなる接合部により、嵌入部分を接合してもよい。

（４ｉ）上記実施形態の配線基板１，１１，２１は、プレーナトランスを形成可能である。つまり、第１配線層と第２配線層とは、それぞれコイル状の配線パターンを絶縁層の外縁部に有してもよい。また、絶縁層の中央部にはコイル状に形成された巻線配線パターンの内側を貫通するコア挿入孔が形成されていてもよい。このコア挿入孔には、例えばフェライトなどの磁性体コアが挿入される。

（４ｊ）上記実施形態の配線基板１，１１，２１において、各絶縁層と各配線層とが同じ厚みを有するように図示されているが、各絶縁層の厚みと配線層の厚みとは、異なっていてもよい。また、各配線層の占有面積は異なっていてもよい。

（４ｋ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

１…配線基板、２…第１絶縁層、２Ａ…貫通孔、３…第２絶縁層、３Ａ…貫通孔、
４…第１配線層、４Ａ…主配線層、４Ｂ…副配線層、４Ｃ…貫通孔、５…第２配線層、
５Ａ…主配線層、５Ｂ…副配線層、５Ｃ…貫通孔、６…第３配線層、６Ａ…主配線層、
６Ｂ…副配線層、７，８…接続導体、７Ａ，８Ａ…棒体、７Ｂ，８Ｂ…接合部、
９…配線層固定部材、１０…絶縁層固定部材、１０Ａ…メタライズ層、
１０Ｂ…接合部、１１，２１…配線基板、１４…第１配線層、１４Ａ…嵌入部分、
１４Ｃ…貫通孔、１５…第２配線層、１５Ａ…嵌入部分、１５Ｃ…貫通孔、
２２，２３，２４…絶縁層、２５，２６，２７…配線層、２５Ａ…主配線層、
２５Ｂ…副配線層、２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７Ｂ…端子。

Claims (10)

1. 表面及び裏面を有する少なくとも１つの絶縁層と、
   前記少なくとも１つの絶縁層の表面側に配置された第１配線層と、
   前記第１配線層が配置された前記絶縁層の裏面側に配置された第２配線層と、
   前記第１配線層と前記第２配線層とを電気的に接続する接続導体と、
   を備え、
   前記絶縁層は、この絶縁層を厚み方向に貫通する貫通孔を有し、
   前記接続導体は、前記貫通孔内に配置されると共に、少なくとも前記第１配線層及び前記第２配線層を厚み方向に貫通する金属製の棒体を有し、
   前記棒体は、前記棒体の貫通部分において前記第１配線層及び前記第２配線層に直接又は接合部を介して電気的に接続され、
   前記絶縁層の厚み方向から視て、前記棒体の貫通部分における前記第１配線層と前記棒体との平均距離及び前記第２配線層と前記棒体との平均距離は、それぞれ、前記貫通孔を構成する前記絶縁層の壁面と前記棒体との平均距離よりも小さい、配線基板。
2. 前記棒体は、前記貫通孔を構成する前記絶縁層の内壁に固定されていない、請求項１に記載の配線基板。
3. 前記棒体は、前記第１配線層及び前記第２配線層に前記接合部を介して接合され、
   前記接合部は、前記第１配線層及び前記第２配線層それぞれの表面及び裏面と接合される、請求項１又は請求項２に記載の配線基板。
4. 前記棒体は、前記第１配線層及び前記第２配線層に嵌入しており、
   前記第１配線層及び前記第２配線層における前記棒体の嵌入部分は、厚み方向の一方に陥没している、請求項１又は請求項２に記載の配線基板。
5. 前記第１配線層及び前記第２配線層の少なくとも一方は、隣接する前記絶縁層と固定されていない非固定領域と、隣接する前記絶縁層と固定されている固定領域とを有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の配線基板。
6. 前記第１配線層及び前記第２配線層は、隣接する前記絶縁層と固定されていない、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の配線基板。
7. 前記第１配線層及び前記第２配線層は、銅を主成分とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の配線基板。
8. 前記棒体の材質は、前記第１配線層及び前記第２配線層の主成分と同じである、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の配線基板。
9. 前記絶縁層は、セラミックを主成分とする、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の配線基板。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の配線基板を用いたプレーナトランス。