JP2020092138A - 高周波回路用プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高周波回路が安定して動作するガラス基板モジュールを得る。【解決手段】高周波回路用プリント配線板が、ガラス基板とそのガラス基板の少なくとも片面上に形成されてインダクタを持つ高周波回路を構成する導体層とを有する基部配線板と、前記基部配線板の少なくとも片面上に積層されるとともに各々樹脂絶縁層と導体層とを有する1または複数層のビルドアップ層と、前記基部配線板と前記ビルドアップ層との間に位置して少なくとも前記インダクタを覆う低誘電率膜と、を具える。【選択図】図1
Description
本発明は、ガラス基板を用いた高周波回路用プリント配線板およびその製造方法に関する。
近年のプリント配線板の用途として、絶縁基板上に導体回路層でコイル(インダクタ)を形成し、GHzレベルの高周波回路を構成することが試みられている(例えば特許文献1参照)。
ところで、ガラスは、平坦性、電気絶縁性、光に対する透明性などを有しているため、高性能化を求める電子基板材料として注目されている(例えば特許文献2参照)。特に、ガラスは比誘電率が低いため高いQ値が得られるので、プリント配線板の絶縁基板としてのガラス基板の使用は、高周波回路の構成に適している。
この場合、従来技術に従うプリント配線板では、例えば図2に示されるように、ガラス基板1の片面上に導体層2を形成し、その導体層2によってコイル(インダクタ)3aを持つ高周波回路3を構成し、それらガラス基板1と導体層2とで基部配線板4を形成するとともに、その基部配線板4上に直接、樹脂絶縁層5とその上の導体層6とを持つ通常のビルドアップ層7を1または複数層積層し、ガラス基板1の反対の面上に形成したバンプ8と導体層2および導体層6とを、ガラス基板1を貫通するスルーホール導体9を介して電気的に接続することになる。
しかしながら上記のように、ガラス基板1上に形成した導体層2が高周波回路3を構成する基部配線板4上に、樹脂絶縁層5と導体層6とを持つビルドアップ層7を直接積層すると、コイル(インダクタ)3aがその樹脂絶縁層5の高い誘電率の影響を受け、高周波回路3の安定した動作が妨げられる可能性がある。
この発明の高周波回路用プリント配線板は、
ガラス基板とそのガラス基板の少なくとも片面上に形成されてインダクタを持つ高周波回路を構成する導体層とを有する基部配線板と、
前記基部配線板の少なくとも片面上に積層されるとともに各々樹脂絶縁層と導体層とを有する1または複数層のビルドアップ層と、
前記基部配線板と前記ビルドアップ層との間に位置して少なくとも前記インダクタを覆う低誘電率膜と、
を具える。
ガラス基板とそのガラス基板の少なくとも片面上に形成されてインダクタを持つ高周波回路を構成する導体層とを有する基部配線板と、
前記基部配線板の少なくとも片面上に積層されるとともに各々樹脂絶縁層と導体層とを有する1または複数層のビルドアップ層と、
前記基部配線板と前記ビルドアップ層との間に位置して少なくとも前記インダクタを覆う低誘電率膜と、
を具える。
この発明の高周波回路用プリント配線板の製造方法は、
ガラス基板とそのガラス基板の少なくとも片面上に形成されてインダクタを持つ高周波回路を構成する導体層とを有する基部配線板を準備することと、
前記基部配線板上に少なくとも前記インダクタを覆うように低誘電率膜を形成することと、
前記低誘電率膜を形成した前記基部配線板の少なくとも片面上に各々樹脂絶縁層と導体層とを持つビルドアップ層を1または複数層積層することと、
を含む。
ガラス基板とそのガラス基板の少なくとも片面上に形成されてインダクタを持つ高周波回路を構成する導体層とを有する基部配線板を準備することと、
前記基部配線板上に少なくとも前記インダクタを覆うように低誘電率膜を形成することと、
前記低誘電率膜を形成した前記基部配線板の少なくとも片面上に各々樹脂絶縁層と導体層とを持つビルドアップ層を1または複数層積層することと、
を含む。
本発明の実施形態によれば、基部配線板の高いQ値が得られるガラス基板の少なくとも片面上にインダクタが形成されて高周波回路が構成され、その高周波回路の少なくともインダクタを低誘電率膜が覆い、その低誘電率膜を形成した基部配線板の少なくとも片面上に、樹脂絶縁層と導体層とを持つビルドアップ層が1または複数層積層されて高周波回路用プリント配線板が構成されるので、高周波回路のインダクタがビルドアップ層の樹脂絶縁層の高い誘電率の影響を受けず、高周波回路が安定して動作する。
以下、図面を参照して本発明に係る高周波回路用プリント配線板およびその製造方法の実施形態について説明する。図面の説明において、図2におけると同様の要素には同一符号を付す。
図2は、本発明の一実施形態に係る高周波回路用プリント配線板を示す断面図であり、この実施形態の高周波回路用プリント配線板は、図1に示される従来技術に従う高周波回路用プリント配線板と同様、ガラス基板1と、図示例ではそのガラス基板1の片面(上面)上に形成されて、インダクタとしてのコイル3aを持つ高周波回路3を構成する導体層2と、を有する基部配線板4と、図示例ではその基部配線板4の片面(上面)上に積層されるとともに各々樹脂絶縁層5と導体層6とを有する、図示例では2層のビルドアップ層7と、を具えている。
また、この実施形態の高周波回路用プリント配線板は、図示例ではガラス基板1の反対の面(下面)上に導体パッドを介して形成された例えばハンダ製のバンプ8と、ガラス基板1を貫通するように形成されたスルーホール内に充填されたスルーホール導体9と、を具えており、バンプ8と導体層2とは、スルーホール導体9により電気的に接続されて導通し、導体層6と導体層2とは、樹脂絶縁層5を貫通するバイアホール導体6aにより電気的に接続されている。
ガラス基板1を形成するガラス材料には、例えば石英ガラスや無アルカリガラス、硼珪酸ガラス等を用いることができる。導体層2および導体層6並びに導体パッドを形成する導体材料には、例えば銅を用いることができる。
樹脂絶縁層5を形成する樹脂材料には、例えばシリカやアルミナ等の無機フィラーを含有するエポキシ樹脂やBT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂等の樹脂組成物を用いることができ、その樹脂材料は、好ましくはガラスクロス等の補強材を含んでいる。
ガラス基板1の上面上への導体層2の形成およびガラス基板1の下面上への導体パッドの形成は、例えば先ず、物理蒸着(PVD)、化学蒸着(CVD)、無電解めっき法などによって例えば銅やニッケルの電極皮膜を形成し、その電極皮膜上に電解めっきで必要厚さの銅を付着させることで行うことができる。
この実施形態の高周波回路用プリント配線板はさらに、基部配線板4とビルドアップ層7との間に位置して、図示例ではコイル3aを含む高周波回路3および他の導体回路を有する導体層2の全体を覆う低誘電率膜10を具えている。
低誘電率膜10を形成する材料には、例えばDLC(ダイヤモンドライクカーボン)、SiC(炭化珪素)、アルミナ、窒化アルミニウム、ポリシラザン系等の無機膜を用いることができる。特に、DLC、SiCおよびポリシラザン系が好ましい。低誘電率膜10の膜厚は、10nm〜10μmとすることが好ましい。
この実施形態の高周波回路用プリント配線板を製造する際には、先ず、例えば0.05mm以上で1mm以下、好ましくは20μm〜30μmの厚みを持ち、例えばレーザ等によって貫通孔としてのスルーホールが形成されているガラス基板1を準備する。次いで、そのガラス基板1の上下面全体およびスルーホールの内周面に、例えばTi(チタン)のスパッタリングおよびCu(銅)あるいはニッケル(Ni)の無電解めっきによって電極皮膜を形成する。
次いで、例えばセミアディティブ法により、先ずガラス基板1の上下面全体およびスルーホールの内周面に、上記電極皮膜を電極として電解めっき銅を析出させて、ガラス基板1の上面に導体層2を形成するとともにガラス基板1の下面およびスルーホールの内周面にも同様の導体層を形成し、スルーホール内をその導体層で充填してスルーホール導体9を形成する。
次いで、例えばマスキングおよびエッチングにより、ガラス基板1の上面の導体層2でコイル3aを含む高周波回路3および他の導体回路を構成するとともに、ガラス基板1の下面の導体層で導体パッドを構成し、それにより基部配線板4を形成する。
次いで、基部配線板4の上面上に例えばPVDによって、例えばDLCからなる低誘電率膜10を形成する。DLCの代りにSiCまたはポリシラザン系の材料からなる皮膜を形成してもよい。PVDを用いることによって、C−rich、Si−rich等に皮膜の性質をコントロールすることができる。
低誘電率膜10は、図示例ではガラス基板1の上面全体を覆うように形成しているが、例えばコイル3aを含む高周波回路3だけ、あるいはコイル3aだけを覆うようにそれらの直上に形成してもよい。
次いで、基部配線板4の上面上に、先ず、例えばPETフィルムからなるプリプレグの貼り付けおよび加熱により樹脂絶縁層5を形成して、その樹脂絶縁層5に例えばレーザにより貫通孔であるバイアホールを形成し、次に、例えばセミアディティブ法により、その樹脂絶縁層5上に導体層6を形成するとともに樹脂絶縁層5のバイアホール内にバイアホール導体6aを形成して、その導体層6で導体回路を構成し、それら樹脂絶縁層5と導体層6とからビルドアップ層7を形成するという工程を繰り返して、図示例では2層のビルドアップ層7を積層する。
1層目のビルドアップ層7の樹脂絶縁層5はその下の低誘電率膜10および導体層2を覆い、これにより低誘電率膜10は、基部配線板4と1層目のビルドアップ層7との間に位置する。2層目のビルドアップ層7の樹脂絶縁層5はその下の1層目のビルドアップ層7の導体層6を覆う。バイアホール導体6aは、1層目と2層目のビルドアップ層7の導体層6間および、1層目のビルドアップ層7の導体層6と基部配線板4の導体層2との間を電気的に接続する。
次いで、基部配線板4の下面の導体パッド上にフラックス等を塗布してハンダボールを付着させ、このハンダボールを加熱によりリフローさせて導体パッド上にバンプ8を形成することで、上記実施形態の高周波回路用プリント配線板が製造される。
この実施形態の高周波回路用プリント配線板およびその製造方法によれば、基部配線板4の、高いQ値が得られるガラス基板1の片面上にコイル3aが形成されて高周波回路3が構成され、そのコイル3aを含む高周波回路3を低誘電率膜10が覆い、その低誘電率膜10を形成した基部配線板4の片面上に、樹脂絶縁層5と導体層6とを持つビルドアップ層7が2層積層されて高周波回路用プリント配線板が構成されるので、高周波回路3のインダクタであるコイル3aがビルドアップ層7の樹脂絶縁層5の高い誘電率の影響を受けず、高周波回路3が安定して動作するガラス基板モジュールが構成される。
以上、図示の実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、請求の範囲の記載から逸脱しない範囲で種々の変更、修正が可能である。例えば、ビルドアップ層7は基部配線板4の片面上に3層以上積層されてもよく、基部配線板4の両面上に積層されてもよい。また、コイル3aを含む高周波回路3およびそれらを覆う低誘電率膜10も基部配線板4の両面上に設けられてもよい。
1 ガラス基板
2 導体層
3 高周波回路
3a コイル(インダクタ)
4 基部配線板
5 樹脂絶縁層
6 導体層
7 ビルドアップ層
8 バンプ
9 スルーホール導体
10 低誘電率膜
2 導体層
3 高周波回路
3a コイル(インダクタ)
4 基部配線板
5 樹脂絶縁層
6 導体層
7 ビルドアップ層
8 バンプ
9 スルーホール導体
10 低誘電率膜
Claims (4)
- 高周波回路用プリント配線板において、
ガラス基板とそのガラス基板の少なくとも片面上に形成されてインダクタを持つ高周波回路を構成する導体層とを有する基部配線板と、
前記基部配線板の少なくとも片面上に積層されるとともに各々樹脂絶縁層と導体層とを有する1または複数層のビルドアップ層と、
前記基部配線板と前記ビルドアップ層との間に位置して少なくとも前記インダクタを覆う低誘電率膜と、
を具える。 - 請求項1記載の高周波回路用プリント配線板において、
低誘電率膜はDLCからなる。 - 高周波回路用プリント配線板の製造方法において、
ガラス基板とそのガラス基板の少なくとも片面上に形成されてインダクタを持つ高周波回路を構成する導体層とを有する基部配線板を準備することと、
前記基部配線板上に少なくとも前記インダクタを覆って低誘電率膜を形成することと、
前記低誘電率膜を形成した前記基部配線板の少なくとも片面上に各々樹脂絶縁層と導体層とを持つビルドアップ層を1または複数層積層することと、
を含む。 - 請求項3記載の高周波回路用プリント配線板の製造方法において、
低誘電率膜をPVDにより形成する。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018227262A JP2020092138A (ja) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | 高周波回路用プリント配線板およびその製造方法 |
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JP2018227262A Pending JP2020092138A (ja) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | 高周波回路用プリント配線板およびその製造方法 |
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JP (1) | JP2020092138A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112291935A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-29 | 深圳爱彼电路股份有限公司 | 一种超小尺寸与超薄高频电路板制作方法 |
-
2018
- 2018-12-04 JP JP2018227262A patent/JP2020092138A/ja active Pending
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