JP2023148108A - 印刷配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】導波管における信号の伝送利得を向上することができる印刷配線板を提供する。
【解決手段】印刷配線板は、第１面および該第１面とは反対側の第２面を有する第１絶縁層と、第１絶縁層の第１面に設けられた第１導体層と、第１絶縁層の第２面に設けられ、第１絶縁層を挟んで第１導体層と対向する第２導体層と、第１絶縁層の内部に設けられた第３導体層と、を備える。第３導体層は、第１面に平行な第１方向に延在する第１部分と、第１部分と並行するように第１方向に延在する第２部分と、を有する。第１導体層および第２導体層は、第１面に垂直な方向からの平面透視で、第１部分および第２部分に挟まれた領域の少なくとも一部と重なる範囲に設けられている。
【選択図】図１

Description

本開示は、印刷配線板に関する。

従来、印刷配線板の内部に、高周波信号としての電磁波を伝送する導波管を形成する技術がある。例えば、特許文献１には、印刷配線板の厚み方向に延びるビア導体を、伝送される電磁波の波長に比して短い間隔で複数設け、複数のビア導体によって囲まれた領域を導波管として機能させる技術が開示されている。

特開平１０－１０７５１８号公報

しかしながら、上記構成の導波管は、隣り合うビア導体の隙間から電磁波が漏れやすいため、導波管における信号の伝送利得が得られにくいという課題がある。

本開示の一態様に係る印刷配線板は、第１面および該第１面とは反対側の第２面を有する第１絶縁層と、前記第１絶縁層の前記第１面に設けられた第１導体層と、前記第１絶縁層の前記第２面に設けられ、前記第１絶縁層を挟んで前記第１導体層と対向する第２導体層と、前記第１絶縁層の内部に設けられた第３導体層と、を備える。前記第３導体層は、前記第１面に平行な第１方向に延在する第１部分と、前記第１部分と並行するように前記第１方向に延在する第２部分と、を有する。前記第１導体層および前記第２導体層は、前記第１面に垂直な方向からの平面透視で、前記第１部分および前記第２部分に挟まれた領域の少なくとも一部と重なる範囲に設けられている。

本開示の内容によれば、導波管における信号の伝送利得を向上することができる。

印刷配線板の断面図である。 図１のＡ－Ａ線の位置におけるコア層の断面図である。 図１のＢ－Ｂ線の位置における印刷配線板の断面を＋Ｚ方向から見た図である。 図１のＣ－Ｃ線の位置における印刷配線板の断面を＋Ｚ方向から見た図である。 図１のＤ－Ｄ線の位置における印刷配線板の断面を－Ｚ方向から見た図である。 コア層の製造方法を示す断面図である。 コア層の製造方法を示す断面図である。 コア層の製造方法を示す断面図である。 コア層製造後の印刷配線板の製造方法を示す断面図である。 コア層製造後の印刷配線板の製造方法を示す断面図である。 コア層製造後の印刷配線板の製造方法を示す断面図である。 コア層製造後の印刷配線板の製造方法を示す断面図である。 コア層製造後の印刷配線板の製造方法を示す断面図である。 変形例に係るコア層の断面図である。

以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本開示の印刷配線板１は、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および寸法比率などを忠実に表したものではない。

〔印刷配線板の構成〕
図１を参照して、本実施形態に係る印刷配線板１の構成を説明する。
以下では、印刷配線板１の厚み方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系により印刷配線板１の各部の向きを説明する。また、印刷配線板１に設けられた後述の第１導波管４ａの延在方向をＸ方向とし、Ｘ方向およびＺ方向に垂直な方向をＹ方向とする。図１は、印刷配線板１のＹ方向に垂直な断面を模式的に示す図である。以下では、印刷配線板１を構成する各層の＋Ｚ方向を向く面を「上面」とも記し、－Ｚ方向を向く面を「下面」とも記す。また、Ｚ方向を「厚み方向」とも記す。また、印刷配線板１を、Ｚ方向から、一部の構成要素を透過させて見ることを「平面透視」と記す。

印刷配線板１は、ミリ波レーダーなどに用いられるアンテナ、および該アンテナにより受信された信号を伝送する伝送線路が内蔵された基板である。印刷配線板１は、コア層２と、コア層２の上面に積層されたビルドアップ層３ａと、ビルドアップ層３ａの上面に積層されたビルドアップ層３ｂと、コア層２の下面に積層されたビルドアップ層３ｃと、ビルドアップ層３ｃの下面に積層されたビルドアップ層３ｄと、を備えている。以下では、ビルドアップ層３ａ～３ｄのうち任意の１つを指す場合には「ビルドアップ層３」と記す。本実施形態では、コア層２の表裏にそれぞれ２層のビルドアップ層３が積層されている。

ビルドアップ層３ａ～３ｄは、コア層２のうち－Ｘ方向側の端部から所定範囲内、および＋Ｘ方向側の端部から所定範囲内にそれぞれ積層されており、コア層２のうちＸ方向についての中央部には積層されていない。以下では、印刷配線板１のうち、ビルドアップ層３ａ～３ｄが積層されている部分を「リジッド部１ｒ」と記し、ビルドアップ層３ａ～３ｄが積層されておらずコア層２が露出している部分を「フレキシブル部１ｆ」と記す。コア層２のみからなるフレキシブル部１ｆは、可撓性（フレキシブル性）を有しており、屈曲させることが可能となっている。一方、リジッド部１ｒは、コア層２にビルドアップ層３ａ～３ｄが積層されていることによって、可撓性を有しない状態となっている。

図１～図５を参照して、コア層２の構成について説明する。このうち、図２は、図１のＡ－Ａ線の位置におけるコア層２の断面図である。また、図１は、図２のＥ－Ｅ線の位置における印刷配線板１の断面に相当する。

図１および図２に示すように、コア層２は、第１絶縁層４０と、第１絶縁層４０の第１面Ｓ１（図２参照）に設けられた第１導体層１０と、第１絶縁層４０の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２（図２参照）に設けられ、第１絶縁層４０を挟んで第１導体層１０と対向する第２導体層２０と、第１絶縁層４０の内部に設けられた第３導体層３０（図２参照）と、第１絶縁層４０を厚み方向に貫通する複数のビア導体７１と、を備える。第１絶縁層４０は、ＸＹ平面に平行な板状の部材である。第１絶縁層４０の第１面Ｓ１は、第１絶縁層４０の上面であり、第２面Ｓ２は、第１面Ｓ１の下面である。図２に示すように、第１絶縁層４０は、層間絶縁層４１と、層間絶縁層４１の下面に積層された層間絶縁層４２とを備える。また、第３導体層３０は、第１絶縁層４０の内部のうち、層間絶縁層４１および層間絶縁層４２の界面に設けられている。

第１絶縁層４０の材質（層間絶縁層４１および層間絶縁層４２の材質）は、絶縁性を有するものであれば、特には限られない。第１絶縁層４０の材質としては、例えば、ポリイミド樹脂、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、ビスマレイミド－トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂などの有機樹脂などが挙げられる。これらの有機樹脂は２種以上を混合して用いてもよい。第１絶縁層４０として有機樹脂を使用する場合、有機樹脂に、補強材を配合してもよい。補強材としては、例えば、ガラス繊維およびガラス不織布等のガラスクロス、アラミド不織布およびアラミド繊維等のアラミドクロス、ポリエステル繊維などが挙げられる。これらの補強材は２種以上を併用してもよい。また、第１絶縁層４０には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機充填材が含まれていてもよい。ただし、後述するように、第１絶縁層４０は、電磁波を通す第１導波管４ａの一部を構成するため、より効率的に電磁波を通過させるために、補強材や充填剤を有しない構成とすることがより好ましい。上述の材料のうち、例えば液晶ポリマーを用いると、補強材および充填剤を含有しない構成で十分な可撓性および強度を確保することができる。第１絶縁層４０の厚さ（層間絶縁層４１および層間絶縁層４２の厚さ）は、フレキシブル部１ｆを構成するコア層２が所望の可撓性を有するような範囲内に定められる。例えば、層間絶縁層４１および層間絶縁層４２の厚さは、いずれも数十μｍ程度であってもよい。

本実施形態では、第１導体層１０、第２導体層２０および第３導体層３０として圧延銅箔が用いられている。これにより、フレキシブル部１ｆを構成するコア層２が曲げられた際に、第１導体層１０、第２導体層２０および第３導体層３０の断線が生じないようになっている。圧延銅箔の厚さは、例えば９μｍ～３５μｍ程度であってもよい。

図３は、図１のＢ－Ｂ線の位置における印刷配線板の断面を＋Ｚ方向から見た図である。第３導体層３０を通る位置での印刷配線板１の断面に相当する。図３に示すように、第３導体層３０は、平面透視で、Ｘ方向に長い環状の形状を有している。第３導体層３０は、Ｘ方向（第１方向）に延在する矩形状の第１部分３１と、第１部分３１と並行するようにＸ方向に延在する矩形状の第２部分３２と、第１部分３１および第２部分３２のＸ方向についての一端同士（－Ｘ方向側の端部同士）を繋ぐ第３部分３３と、第１部分３１および第２部分３２のＸ方向についての他端同士（＋Ｘ方向側の端部同士）を繋ぐ第４部分３４とを有する。第２部分３２は、第１部分３１の－Ｙ方向側に位置している。第１部分３１、第３部分３３、第２部分３２、および第４部分３４は、平面透視で環状をなすように一体的に連続している。第１部分３１と第２部分３２とは、コア層２をＹ方向に見たときに重なる部分を有する。また、第１部分３１の断面の形状および第２部分３２の断面の形状は、図２では、第１面Ｓ１に平行な面（Ｚ方向に対して垂直な面）の幅がＹ方向に対して垂直な面の幅よりも大きい構造となっているがこれに限られない。第１部分３１のおよび第２部分３２は、Ｙ方向に対して垂直な面の幅の方が、第１面Ｓ１に平行な面（Ｚ方向に対して垂直な面）の幅よりも大きくてもよい。第１部分３１および第２部分３２は、コア層２の厚みの方向に細長い形状であってもよい。

別の観点では、第３導体層３０は、Ｘ方向に長い略矩形状の導体層から、Ｘ方向に長い長円形状（矩形の両端に半円を接続した形状、オーバル形状）の部分を取り除いた形状である。言い換えると、第３導体層３０は、Ｘ方向に長い略矩形状の導体層に、Ｘ方向に長い長円形状の開口３０ａ（貫通孔）を設けた形成である。第１部分３１および第２部分３２は、開口３０ａがなす長円の外周のうち直線部分に隣接し、第３部分３３は、開口３０ａがなす長円の外周のうち一方の半円部分に隣接し、第４部分３４は、開口３０ａがなす長円の外周のうち他方の半円部分に隣接する。なお、開口３０ａの形状は図３に示した長円に限られない。例えば、両端の形状を、半円に代えて、楕円を長軸または短軸で２分したうちの一方の形状としてもよい。また、開口３０ａの形状は、矩形（角型）であってもよい。

平面透視で、第３部分３３は、－Ｘ方向側のリジッド部１ｒの範囲内に位置しており、第４部分３４は、＋Ｘ方向側のリジッド部１ｒの範囲内に位置している。また、平面透視で、第１部分３１および第２部分３２は、－Ｘ方向側のリジッド部１ｒの範囲内から、フレキシブル部１ｆを通り、＋Ｘ方向側のリジッド部１ｒの範囲内まで延在している。以下では、第１部分３１および第２部分３２によって挟まれた矩形の領域を「領域Ｒ」と記す。また、第１部分３１および第２部分３２は、第３部分３３および第４部分３４の外形に対してＹ方向について若干内側に設けられている。言い換えると、第１部分３１の＋Ｙ方向側の辺は、第３部分３３および第４部分３４の＋Ｙ方向側の端部位置よりも－Ｙ方向側に位置している。また、第２部分３２の－Ｙ方向側の辺は、第３部分３３および第４部分３４の－Ｙ方向側の端部位置よりも＋Ｙ方向側に位置している。

図４は、図１のＣ－Ｃ線の位置における印刷配線板の断面を＋Ｚ方向から見た図である。図４に示すように、第１導体層１０は、平面透視で、Ｘ方向に長い矩形状の導体からなる。なお、第１導体層１０の外形は矩形に限られず、長円などであってもよい。第１導体層１０は、平面透視で第３導体層３０の全体と重なる範囲に設けられている。詳しくは、第１導体層１０のＹ方向についての幅および形成範囲は、第３導体層３０の第３部分３３および第４部分３４のＹ方向についての幅および形成範囲と同一である。また、第１導体層１０のＸ方向についての幅および形成範囲は、第３導体層３０のＸ方向についての幅および形成範囲と同一である。よって、第１導体層１０は、平面透視で、第１部分３１、第２部分３２、および領域Ｒの全体と重なる範囲に設けられている。第１導体層１０のうち、＋Ｘ方向の端部近傍、および－Ｘ方向の端部近傍には、それぞれ円形の開口１０ａ（貫通孔）が設けられている。開口１０ａが設けられている位置は、平面透視でリジッド部１ｒと重なる範囲内である。開口１０ａは、後述する第１導波管４ａと第２導波管４ｂとの接続部として機能する。開口１０ａがなす円形は、平面透視で、第３導体層３０の開口３０ａの端部がなす半円と重なっている。開口３０ａの端部が半円でない場合にも、開口１０ａの形状は、平面透視で開口３０ａの端部の形状に一致する部分を有する形状とすることが好ましい。

図５は、図１のＤ－Ｄ線の位置における印刷配線板の断面を－Ｚ方向から見た図である。図５に示すように、第２導体層２０は、平面透視で、Ｘ方向に長い矩形状の導体からなる。なお、第２導体層２０の外形は矩形に限られず、長円などであってもよい。第２導体層２０は、平面透視で第３導体層３０の全体と重なる範囲に設けられている。詳しくは、第２導体層２０のＹ方向についての幅および形成範囲は、第３導体層３０の第３部分３３および第４部分３４のＹ方向についての幅および形成範囲と同一である。また、第２導体層２０のＸ方向についての幅および形成範囲は、第３導体層３０のＸ方向についての幅および形成範囲と同一である。よって、第２導体層２０は、平面透視で、第１部分３１、第２部分３２、および領域Ｒの全体と重なる範囲に設けられている。

図１に示すように、第１導体層１０および第２導体層２０の－Ｘ方向側の端部近傍、並びに第１導体層１０および第２導体層２０の＋Ｘ方向側の端部近傍には、第１絶縁層４０を厚み方向に貫通する（厚み方向に延びる）ビア導体７１が設けられている。ビア導体７１は、第１導体層１０、第３導体層３０、及び第１絶縁層４０を第２導体層２０まで貫通するビア下穴を埋める導体からなり、第１導体層１０、第２導体層２０及び第３導体層３０を電気的に接続している。ビア導体７１は、ビア下穴が空けられた第１絶縁層４０に対して電解めっきを施すことにより形成される。よって、ビア導体７１の材質は、電解めっきにより形成された銅であってもよい。

図３に示すように、ビア導体７１は、平面透視で、第３導体層３０の開口３０ａの両端部がなす半円に沿って複数設けられている。図３に示す例では、開口３０ａの一方側の端部がなす半円、および他方側の端部がなす半円に沿って、それぞれ７つのビア導体７１が配列されている。なお、開口３０ａの端部が半円でない場合にも、端部の形状に沿ってビア導体７１が配列される。例えば、開口３０ａが矩形である場合には、この矩形の端部の辺に沿って複数のビア導体７１が配列される。

第１導体層１０、第２導体層２０、第３導体層３０、および複数のビア導体７１は、図示しない接地電位の接地導体と電気的に接続されている。

図１および図２に示すように、コア層２のうち、第１導体層１０、第２導体層２０、第３導体層３０、および複数のビア導体７１と、第１絶縁層４０のうちこれらの各導体に囲まれた部分（誘電体）と、により、第１導波管４ａが構成される。第１導波管４ａは、Ｘ方向に延びており、一方側の開口１０ａから入射したマイクロ波などの電磁波（高周波信号）を、Ｘ方向に伝送し、他方側の開口１０ａに導く。

図２に示す断面において、第１絶縁層４０のうち電磁波が伝播する部分は、厚み方向（Ｚ方向）について第１導体層１０および第２導体層２０に挟まれ、かつ、Ｙ方向について第３導体層３０の第１部分３１および第２部分３２に挟まれた部分である。ここで、第３導体層３０の第１部分３１および第２部分３２は、厚み方向について、第１導体層１０および第２導体層２０と離間している。この場合、厚み方向についての、第１導体層１０と第３導体層３０との間隔ｄ１、および、第２導体層２０と第３導体層３０との間隔ｄ２は、第１導波管４ａを通って伝送される電磁波の波長λの１／２０以下となっているのがよい。間隔ｄ１および間隔ｄ２がλ／２０以下となっていることで、第１導体層１０と第２導体層２０との隙間、および第３導体層３０と第２導体層２０との隙間から電磁波が漏れにくくなっている。これにより、第１導波管４ａによって、印刷配線板１の厚み方向に垂直な方向（Ｘ方向）へ、電磁波を低損失で伝送することができる。なお、間隔ｄ１および間隔ｄ２は、λ／２０以上であっても一定以上のシールド効果を確保することは可能である。例えば、λ／１０以下とすることで、－３０ｄＢ程度のシールド効果を確保することができる。

また、図３に示す、第３導体層３０の開口３０ａの－Ｘ方向側の端部に沿って設けられた７つのビア導体７１により、第１導波管４ａの－Ｘ方向の端部が構成される。また、開口３０ａの＋Ｘ方向側の端部に沿って設けられた７つのビア導体７１により、第１導波管４ａの＋Ｘ方向の端部が構成される。第１導波管４ａの各端部を構成する７つのビア導体７１は、隣り合うビア導体７１同士の間隔が、上述した波長λの１／２０以下となっているのがよい。これにより、第１導波管４ａの端部からの電磁波の漏出が低減される。ビア導体７１同士の間隔は、λ／２０以上（例えば、λ／１０以下）であってもよい。

次に、ビルドアップ層３の構成について説明する。
図１に示すように、ビルドアップ層３ａは、コア層２の上面に積層された層間絶縁層５１と、層間絶縁層５１を厚み方向に貫通する複数のビア導体７２とを備える。また、ビルドアップ層３ｂは、層間絶縁層５１の上面に積層された層間絶縁層５２と、層間絶縁層５２を厚み方向に貫通する複数のビア導体７３とを備える。このうち層間絶縁層５１および層間絶縁層５２により第２絶縁層５０が構成される。第２絶縁層５０は、－Ｘ方向側のリジッド部１ｒ、および＋Ｘ方向側のリジッド部１ｒにそれぞれ積層されている。また、ビア導体７２およびビア導体７３は、２つのリジッド部１ｒの第２絶縁層５０にそれぞれ設けられている。

層間絶縁層５１は、図４の断面図に示すように、平面透視でリジッド部１ｒの範囲内に設けられている。また、層間絶縁層５２は、平面透視で層間絶縁層５１と重なる範囲に設けられている。また、図３および図４を比較すれば分かるように、層間絶縁層５１（第２絶縁層５０）は、第１絶縁層４０のうち、平面透視で第３導体層３０の第１部分３１および第２部分３２の端部を含む一部と重なる範囲に積層されている。

層間絶縁層５１および層間絶縁層５２の材質は、絶縁性を有するものであれば、特には限られない。層間絶縁層５１および層間絶縁層５２の材質としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド－トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリマーなどの有機樹脂などが挙げられる。これらの有機樹脂は２種以上を混合して用いてもよい。層間絶縁層５１および層間絶縁層５２として有機樹脂を使用する場合、有機樹脂に、補強材を配合してもよい。補強材としては、例えば、ガラス繊維およびガラス不織布等のガラスクロス、アラミド不織布およびアラミド繊維等のアラミドクロス、ポリエステル繊維などが挙げられる。これらの補強材は２種以上を併用してもよい。また、層間絶縁層５１および層間絶縁層５２には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機充填材が含まれていてもよい。層間絶縁層５１および層間絶縁層５２の材質は、第１絶縁層４０の材質と同一であってもよいし、異なっていてもよい。

ビア導体７２は、層間絶縁層５１を貫通するビア下穴を埋める導体からなる。複数のビア導体７２の各々は、平面透視でビア導体７１または第１導体層１０と重なる位置に、ビア導体７１または第１導体層１０と接するように設けられている。
ビア導体７３は、層間絶縁層５２を貫通するビア下穴を埋める導体からなる。複数のビア導体７３の各々は、平面透視でビア導体７２と重なる位置に、ビア導体７２と接するように設けられている。
よって、ビア導体７２は、第１導体層１０とビア導体７３とを電気的に接続している。

ビア導体７２は、層間絶縁層５１にビア下穴が空けられた状態で電解めっきを施すことにより形成される。また、ビア導体７３は、層間絶縁層５２にビア下穴が空けられた状態で電解めっきを施すことにより形成される。よって、ビア導体７２およびビア導体７３の材質は、電解めっきにより形成された銅であってもよい。ビア導体７２およびビア導体７３は、図示しない接地電位の接地導体と電気的に接続されている。

複数のビア導体７２および複数のビア導体７３は、平面透視で、第１導体層１０の円形の開口１０ａを囲むように等間隔に配列されている。詳しくは、平面透視で、図４に示す複数のビア導体７１の形成位置のそれぞれに、ビア導体７２およびビア導体７３が設けられており、かつ、図４において破線で示した位置にもそれぞれビア導体７２およびビア導体７３が設けられている。ビア導体７１の形成位置に設けられているビア導体７２は、ビア導体７１を介して第１導体層１０と電気的に接続されている。また、図４において破線で示した位置に設けられているビア導体７２は、第１導体層１０に接している。

複数のビア導体７２および複数のビア導体７３は、図１に示すように、厚み方向に延びる第２導波管４ｂを構成する。第２導波管４ｂは、－Ｘ方向側のリジッド部１ｒ、および＋Ｘ方向側のリジッド部１ｒの各々に設けられている。各第２導波管４ｂは、第１導体層１０の開口１０ａを介して第１導波管４ａに接続されている。よって、図１に示すように、＋Ｘ方向側のリジッド部１ｒの第２導波管４ｂから入射した電磁波Ｗは、この第２導波管４ｂの内部を－Ｚに進行した後に第１導波管４ａに入り、第１導波管４ａの内部を－Ｘ方向に進行し、－Ｘ方向側のリジッド部１ｒの第２導波管４ｂに入る。そして、この第２導波管４ｂの内部を＋Ｚ方向に進行し、第２絶縁層５０の上面に導かれる。ここで、第１絶縁層４０を構成する有機樹脂は、層間絶縁層５１および層間絶縁層５２を構成する有機樹脂よりも低誘電率を示すものであるのがよい。これは、第１絶縁層４０に形成される導波管（第１導波管４ａ）が、層間絶縁層５１および層間絶縁層５２に形成される導波管（第２導波管４ｂ）よりも距離的に長いため、有機樹脂の比誘電率が低い方が伝送損失を小さくできるからある。

第２導波管４ｂを構成する複数のビア導体７２は、隣り合うビア導体７２同士の間隔が、上述した波長λの１／２０以下となっているのがよい。同様に、第２導波管４ｂを構成する複数のビア導体７３も、隣り合うビア導体７３同士の間隔が、上述した波長λの１／２０以下となっているのがよい。これにより、第２導波管４ｂからの電磁波の漏出が低減される。なお、隣り合うビア導体７２同士の間隔、及び隣り合うビア導体７３同士の間隔は、λ／２０以上（例えば、λ／１０以下）であってもよい。

ビルドアップ層３ｃは、コア層２の下面に積層された層間絶縁層６１と、層間絶縁層６１の下面に設けられた配線導体７４とを備える。また、ビルドアップ層３ｄは、層間絶縁層６１の下面に積層された層間絶縁層６２と、層間絶縁層６２を厚み方向に貫通するビア導体７５と、層間絶縁層６２の下面に設けられた配線導体７６とを備える。このうち層間絶縁層６１および層間絶縁層６２により第２絶縁層６０が構成される。第２絶縁層６０は、－Ｘ方向側のリジッド部１ｒ、および＋Ｘ方向側のリジッド部１ｒにそれぞれ積層されている。

層間絶縁層６１は、図５の断面図に示すように、平面透視でリジッド部１ｒの範囲内に設けられている。また、層間絶縁層６２は、平面透視で層間絶縁層６１と重なる範囲に設けられている。また、図３および図５を比較すれば分かるように、層間絶縁層６１（第２絶縁層６０）は、第１絶縁層４０のうち、平面透視で第３導体層３０の第１部分３１および第２部分３２の端部を含む一部と重なる範囲に積層されている。層間絶縁層６１および層間絶縁層６２の材質は、層間絶縁層５１および層間絶縁層５２の材質と同一であってもよい。

配線導体７４および配線導体７６は、所望のパターンに形成された配線である。配線導体７４および配線導体７６の材質は、導電性を有するものであれば特には限定されないが、例えば、圧延銅箔、および／または電解めっきにより形成された銅であってもよい。

ビア導体７５は、層間絶縁層６２を貫通するビア下穴を埋める導体からなり、配線導体７４と配線導体７６とを電気的に接続している。ビア導体７５は、層間絶縁層６２にビア下穴が空けられた状態で電解めっきを施すことにより形成される。よって、ビア導体７５の材質は、電解めっきにより形成された銅であってもよい。

なお、ビルドアップ層３ｃの層間絶縁層６１にビア導体が設けられていてもよく、このビア導体を介して、コア層２の下面に設けられた図示しない配線導体と、配線導体７４とが電気的に接続されていてもよい。
また、ビルドアップ層３ａ、３ｂに、図示しない配線導体が設けられていてもよく、この配線導体を他の層の配線導体等と電気的に接続するためのビア導体が、層間絶縁層５１、５２に設けられていてもよい。また、印刷配線板１には、厚み方向に貫通する図示しないスルーホール導体が設けられていてもよく、このスルーホール導体によって、異なる２以上の層に設けられた配線導体等が電気的に接続されていてもよい。

〔印刷配線板の製造方法〕
次に、印刷配線板１の製造方法について説明する。
まず、図６Ａ～図６Ｃを参照してコア層２の製造方法を説明し、次に、図７Ａ～図７Ｅを参照して、コア層２にビルドアップ層３を積層して印刷配線板１を製造する方法を説明する。

コア層２の製造工程では、まず、図６Ａに示すように、層間絶縁層４１の上面の全体に、第１導体層１０となる圧延銅箔１０１が設けられ、層間絶縁層４１の下面の全体に、第３導体層３０となる圧延銅箔３０１が設けられたフレキシブル基板を用意する。

次に、図６Ｂに示すように、圧延銅箔３０１を公知のパターニング方法によりパターニングして、図３に示した第１部分３１、第２部分３２、第３部分３３および第４部分３４を有する第３導体層３０を形成する。

次に、第３導体層３０が形成された面に対し、－Ｚ方向側から、半硬化状態の樹脂材料および圧延銅箔２０１をレイアップし、Ｚ方向に加圧し、かつ加熱して、樹脂を溶融させた後に硬化させる。これにより、図６Ｃに示すように、第１絶縁層４０の内部に第３導体層３０が形成されたフレキシブル基板が得られる。図６Ｃのフレキシブル基板は、上面の全体に、第１導体層１０となる圧延銅箔１０１が設けられ、下面の全体に、第２導体層２０となる圧延銅箔２０１が設けられた状態である。このフレキシブル基板の圧延銅箔１０１および圧延銅箔２０１を公知のパターニング方法によりパターニングすることで、図２および図７Ａに示すコア層２が完成する。

次に、図７Ｂに示すように、コア層２にビア導体７１を形成する。詳しくは、まず、ビア導体７１の形成位置に＋Ｚ方向側から、レーザ加工またはドリル加工等により、第１導体層１０、第３導体層３０および第１絶縁層４０を貫通するビア下穴を形成する。その後、電解パネルめっきおよびサブトラクティブ法の組み合わせ、またはＭＳＡＰ（Modified Semi-Additive Process）といった方法により、銅のビア導体７１を形成する。

次に、図７Ｃに示すように、コア層２の上面に層間絶縁層５１を形成し、下面に層間絶縁層６１を形成する。詳しくは、コア層２の上面に、層間絶縁層５１となるプリプレグおよび図示しない銅箔をレイアップし、コア層２の下面に、層間絶縁層６１となるプリプレグおよび図示しない銅箔をレイアップする。ここで、プリプレグは、ガラスクロス等の補強材に樹脂を含浸させて半硬化させた部材である。その後、得られた積層体をＺ方向に加圧し、かつ加熱して、プリプレグを溶融させた後に硬化させることで、層間絶縁層５１および層間絶縁層６１が得られる。

次に、図７Ｄに示すように、層間絶縁層５１にビア導体７２を形成し、層間絶縁層６１の下面に配線導体７４を形成する。詳しくは、まず、ビア導体７２の形成位置に＋Ｚ方向側から、レーザ加工またはドリル加工等により、層間絶縁層５１を貫通するビア下穴を形成する。その後、電解パネルめっきにより、ビア導体７２および配線導体７４となる銅のめっき層を形成し、サブトラクティブ法によりめっき層の一部を除去してビア導体７２および配線導体７４を形成する。あるいは、ＭＳＡＰによりビア導体７２および配線導体７４を選択的に形成してもよい。これにより、ビルドアップ層３ａおよびビルドアップ層３ｃが完成する。

次に、図７Ｅに示すように、層間絶縁層５１および層間絶縁層６１の形成方法と同様の方法により、ビルドアップ層３ａの上面に層間絶縁層５２を形成し、ビルドアップ層３ｃの下面に層間絶縁層６２を形成する。また、ビア導体７２および配線導体７４の形成方法と同様の方法により、層間絶縁層５２にビア導体７３を形成し、層間絶縁層６２にビア導体７５および配線導体７６を形成する。

最後に、図７Ｅに示す積層体におけるビルドアップ層３ａ～３ｄのうち、平面透視でフレキシブル部１ｆと重なる部分を除去することで、図１に示す印刷配線板１が完成する。フレキシブル部１ｆと重なるビルドアップ層３ａ～３ｄを除去する方法としては、例えば、予めコア層２の表面に図示しないレーザ遮断層（めっきを形成したカバーレイフィルムなど）形成しておき、フレキシブル部１ｆのコア層２をレーザ遮断層により保護しつつビルドアップ層３ａ～３ｄのみをレーザ加工により除去する方法が挙げられる。
あるいは、図７Ｃ～図７Ｅにおいてビルドアップ層３を形成する際に、プリプレグのうちフレキシブル部１ｆと重なる部分を除去した後に加圧および加熱することで、フレキシブル部１ｆを除いたリジッド部１ｒに選択的にビルドアップ層３を形成してもよい。

〔変形例〕
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態では、コア層２に１層の第３導体層３０を設けた構成を例示したが、これに代えて、第１絶縁層４０の厚み方向について互いに異なる位置に複数の（２層以上の）第３導体層３０を設けてもよい。

図８は、内部に２層の第３導体層３０を設けたコア層２を示す断面図である。
図８に示すコア層２は、Ｚ方向に順に積層された３つの層間絶縁層４１～４３を有し、このうち中央の層間絶縁層４２の上面および下面にそれぞれ第３導体層３０が形成されている。また、層間絶縁層４１の上面に第１導体層１０が形成されており、層間絶縁層４３の下面に第２導体層２０が形成されている。２つの第３導体層３０の平面透視での形状は、図３に示す上記実施形態の第３導体層３０の形状と同一である。また、２つの第３導体層３０は、平面透視で重なる位置に設けられている。また、第１導体層１０および第２導体層２０の平面透視での形状は、上記実施形態と同一である。本変形例においては、コア層２のうち、第１導体層１０、第２導体層２０、２つの第３導体層３０、および複数のビア導体７１と、第１絶縁層４０のうちこれらの各導体に囲まれた部分（誘電体）と、により、第１導波管４ａが構成される。

厚み方向についての、第１導体層１０と、第１導体層１０に最も近い第３導体層３０（すなわち、＋Ｚ方向側の第３導体層３０）との間隔をｄ１とする。また、第２導体層２０と、第２導体層２０に最も近い第３導体層３０（すなわち、－Ｚ方向側の第３導体層３０）との間隔をｄ２とする。また、隣り合う第３導体層３０の間隔をｄ３とする。本変形例において、間隔ｄ１、間隔ｄ２および間隔ｄ３は、いずれも、第１導波管４ａを通って伝送される電磁波の波長λの１／２０以下となっているのがよい。間隔ｄ１～ｄ３は、均一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。間隔ｄ１～ｄ３がλ／２０以下となっていることで、第１導体層１０と第３導体層３０との隙間、第２導体層２０と第３導体層３０との隙間、および第３導体層３０同士の隙間から電磁波が漏れにくくなっている。これにより、第１導波管４ａによってＸ方向に電磁波を低損失で伝送することができる。なお、間隔ｄ１～ｄ３は、λ／２０以上であっても一定以上のシールド効果を確保することは可能である。例えば、λ／１０以下とすることで、－３０ｄＢ程度の平均的なシールド効果を確保することができる。
なお、コア層２に、３層以上の第３導体層３０を設けてもよい。

〔効果〕
以上のように、本実施形態に係る印刷配線板１は、第１絶縁層４０と、第１絶縁層４０の第１面Ｓ１に設けられた第１導体層１０と、第１絶縁層４０の第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２に設けられ、第１絶縁層４０を挟んで第１導体層１０と対向する第２導体層２０と、第１絶縁層４０の内部に設けられた第３導体層３０と、を備える。第３導体層３０は、第１面Ｓ１に平行なＸ方向（第１方向）に延在する第１部分３１と、第１部分３１と並行するようにＸ方向に延在する第２部分３２と、を有する。第１導体層１０および第２導体層２０は、第１面Ｓ１に垂直なＺ方向からの平面透視で、第１部分３１および第２部分３２に挟まれた領域Ｒの少なくとも一部と重なる範囲に設けられている。これにより、第１絶縁層４０の第１面Ｓ１に平行な方向（Ｘ方向）に電磁波を伝送可能な第１導波管４ａを、印刷配線板１の内部に設けることができる。また、第１導波管４ａの一部を構成する第１部分３１および第２部分３２が、第１絶縁層４０の第１面Ｓ１に平行なＸ方向に延在しているため、第１絶縁層４０の延在方向への電磁波の漏れを低減することができる。このため、第１導波管４ａにおける信号の伝送利得を向上することができる。

また、第１導体層１０および第２導体層２０は、平面透視で、少なくとも第１部分３１および第２部分３２に挟まれた領域Ｒの全体と重なる範囲に設けられている。これにより、第１導波管４ａからの電磁波の漏れをより低減することができる。よって、第１導波管４ａにおける信号の伝送利得をより向上することができる。

また、第１導体層１０および第２導体層２０は、平面透視で、少なくとも第１部分３１および第２部分３２と重なる範囲に設けられている。これにより、第１導波管４ａからの電磁波の漏れをより低減することができる。よって、第１導波管４ａにおける信号の伝送利得をより向上することができる。

また、第３導体層３０の第１部分３１および第２部分３２は、第１絶縁層４０の厚み方向について、第１導体層１０および第２導体層２０と離間している。これにより、第１導体層１０および第２導体層２０と、第１部分３１および第２部分３２とを電気的に接続するための、厚み方向に延びる導電体を設けなくても、第１導波管４ａを構成することができる。よって、簡素な構成で印刷配線板１の内部に第１導波管４ａを設けることができる。

また、厚み方向についての、第１導体層１０と第３導体層３０との間隔ｄ１、および、第２導体層２０と第３導体層３０との間隔ｄ２は、第１導体層１０、第２導体層２０、および第３導体層３０により構成された第１導波管４ａを通って伝送される電磁波の波長λの１／２０以下である。これにより、第１導体層１０と第３導体層３０との隙間、および第２導体層２０と第３導体層３０との隙間からの電磁波の漏れを低減することができる。よって、第１導波管４ａによって電磁波を低損失で伝送することができる。

また、上記変形例に係る印刷配線板１では、第１絶縁層４０の内部に、第１絶縁層４０の厚み方向について互いに異なる位置に設けられた複数の第３導体層３０が設けられている。このように第３導体層３０の数を変更することで、厚み方向についての第１導波管４ａの幅を簡易に調整することができる。

また、上記変形例では、厚み方向についての、第１導体層１０と、第１導体層１０に最も近い第３導体層３０との間隔ｄ１、第２導体層２０と、第２導体層２０に最も近い第３導体層３０との間隔ｄ２、および、隣り合う第３導体層３０の間隔ｄ３は、第１導体層１０、第２導体層２０、および複数の第３導体層３０により構成された第１導波管４ａを通って伝送される電磁波の波長λの１／２０以下であるのがよい。これにより、第１導体層１０と第３導体層３０との隙間、第２導体層２０と第３導体層３０との隙間、および第３導体層３０同士の隙間からの電磁波の漏れを低減することができる。よって、複数の第３導体層３０が設けられている構成においても、第１導波管４ａによって電磁波を低損失で伝送することができる。

また、第３導体層３０は、第１部分３１および第２部分３２のＸ方向についての一端同士を繋ぐ第３部分３３、および他端同士を繋ぐ第４部分３４を有し、平面透視で環状に連続している。これにより、第１絶縁層４０の延在方向への電磁波の漏れをさらに低減することができる。よって、第１導波管４ａにおける信号の伝送利得をさらに向上することができる。

また、第１絶縁層４０のうち、平面透視で第１部分３１および第２部分３２のＸ方向についての端部を含む一部と重なる範囲に積層された第２絶縁層５０を備える。これによれば、第２絶縁層５０が設けられた部分を、可撓性を有しないリジッド部１ｒとし、第２絶縁層５０が設けられていない部分を、可撓性を有するフレキシブル部１ｆとすることができる。よって、リジッド部１ｒおよびフレキシブル部１ｆを有する印刷配線板１を実現することができる。第２絶縁層５０は、第１部分３１および第２部分３２のＸ方向についての両端部にそれぞれ位置する。第２絶縁層５０は、第１部分３１および第２部分３２のＸ方向についての両端部間に離間して位置する。第１部分３１および第２部分３２のＸ方向についての両端部間に離間して位置している２つの第２絶縁層５０の間には第２絶縁層５０に相当するものが存在しない。第１絶縁層４０上で第２絶縁層５０が設けられていない部分においても、フレキシブル部１ｆの可撓性を損なわない程度で第１部分３１、第２部分３２および第２導体層２０を保護するための保護膜が設けられてもよい。

また、第２絶縁層５０には、第２絶縁層５０の厚み方向に延びる複数のビア導体７２および複数のビア導体７３が設けられている。複数のビア導体７２および複数のビア導体７３は、厚み方向に延びる第２導波管４ｂを構成するように配列されている。第２導波管４ｂは、第１導体層１０、第２導体層２０、および第３導体層３０により構成された第１導波管４ａに接続されている。このような構成によれば、第１導波管４ａによって、印刷配線板１（フレキシブル部１ｆ）の延在方向（Ｘ方向）に電磁波を伝送しつつ、第２導波管４ｂによって印刷配線板１の厚み方向に電磁波を伝送することができる。よって、印刷配線板１において電磁波の立体的な搬送経路を設けることができる。

また、平面透視で第２絶縁層５０と重ならない部分が可撓性を有している。このような構成によれば、可撓性を有するフレキシブル部１ｆにおいて、第１導波管４ａにより電磁波を伝送することが可能な印刷配線板１が得られる。よって、フレキシブル部１ｆが屈曲した状態においても、フレキシブル部１ｆの延在方向に電磁波を伝送することができる。

また、第１導体層１０、第２導体層２０、および第３導体層３０は、圧延銅箔により構成されている。これによれば、フレキシブル部１ｆが繰り返し屈曲したとしても、第１導体層１０、第２導体層２０、および第３導体層３０が断線しにくい。よって、高い耐久性を有する第１導波管４ａを印刷配線板１の内部に設けることができる。

また、第１導体層１０、第２導体層２０、および第３導体層３０は、接地電位とされている。これにより、第１導体層１０、第２導体層２０、および第３導体層３０を有する第１導波管４ａにより安定して電磁波を伝送することができる。

〔その他〕
なお、上記実施の形態は例示であり、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、平面透視で、第１導体層１０および第２導体層２０が、図３に示す領域Ｒ（第１部分３１および第２部分３２により挟まれた矩形の領域）の全体と重なり、かつ第１部分３１および第２部分３２と重なる構成を例示したが、これに限られない。例えば、第１導体層１０および第２導体層２０は、平面透視で領域Ｒと重なり、かつ第１部分３１および第２部分３２とは重ならない範囲に設けられていてもよい。あるいは、第１導体層１０および第２導体層２０は、平面透視で第１部分３１および第２部分３２と重ならず、かつ領域Ｒの一部と重なる範囲に設けられていてもよい。これらの構成であっても、第１導体層１０と、第３導体層３０の第１部分３１および第２部分３２との隙間、並びに、第２導体層２０と、第３導体層３０の第１部分３１および第２部分３２との隙間が、電磁波の漏れにくい大きさ（好ましくは、λ／２０以下）であれば、第１導波管４ａにより信号を伝送することができる。

また、第１導体層１０は、第１絶縁層４０の第１面Ｓ１の全体に（べた状に）設けられていてもよい。また、第２導体層２０は、第１絶縁層４０の第２面Ｓ２の全体に（べた状に）設けられていてもよい。

また、第３導体層３０は、環状に連続していなくてもよく、第１導波管４ａにより信号を伝送可能な範囲内で、部分的に途切れていてもよい。よって、第３導体層３０は、互いに分離した複数の部分から構成されていてもよい。

印刷配線板１のうち第１導波管４ａが設けられている部分の一部（上記実施形態では、フレキシブル部１ｆ）が可撓性を有する構成を例示したが、これに限られず、印刷配線板１の全体が可撓性を有しない構成であってもよい。この場合には、第１導体層１０、第２導体層２０および第３導体層３０は、曲げに対する耐性を有していなくてもよいため、必ずしも圧延銅箔を用いなくてもよく、例えば電解めっきにより形成される銅などを用いてもよい。

また、印刷配線板１は、第１導体層１０、第２導体層２０および第３導体層３０により構成される第１導波管４ａを少なくとも有していればよく、第１導波管４ａ以外の電磁波の伝送経路は、特には限られない。例えば、マイクロストリップ線路やコプレーナ線路を有していてもよい。また、第２導波管４ｂが省略されてもよい。

また、コア層２の上面および下面にそれぞれ２層のビルドアップ層３が積層される構成を例示したが、これに限られない。コア層２の上面に、１層または３層以上のビルドアップ層３が積層されてもよいし、コア層２の下面に、１層または３層以上のビルドアップ層３が積層されてもよい。また、コア層２の上面および下面の一方にのみビルドアップ層３が積層された構成であってもよい。

その他、上記実施の形態で示した構成、構造、位置関係および形状などの具体的な細部は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態で示した構成、構造、位置関係および形状を適宜組み合わせ可能である。

１ 印刷配線板
１ｆ フレキシブル部
１ｒ リジッド部
２ コア層
３、３ａ～３ｄ ビルドアップ層
４ａ 第１導波管
４ｂ 第２導波管
１０ 第１導体層
１０ａ 開口
１０１ 圧延銅箔
２０ 第２導体層
２０１ 圧延銅箔
３０ 第３導体層
３０ａ 開口
３１ 第１部分
３２ 第２部分
３３ 第３部分
３４ 第４部分
３０１ 圧延銅箔
４０ 第１絶縁層４０
４１～４３、５１、５２、６１、６２ 層間絶縁層
５０、６０ 第２絶縁層
７１ ビア導体
７１～７３、７５ ビア導体
７４、７６ 配線導体
Ｒ 領域
Ｗ 電磁波

Claims (13)

1. 第１面および該第１面とは反対側の第２面を有する第１絶縁層と、
   前記第１絶縁層の前記第１面に設けられた第１導体層と、
   前記第１絶縁層の前記第２面に設けられ、前記第１絶縁層を挟んで前記第１導体層と対向する第２導体層と、
   前記第１絶縁層の内部に設けられた第３導体層と、
   を備え、
   前記第３導体層は、前記第１面に平行な第１方向に延在する第１部分と、前記第１部分と並行するように前記第１方向に延在する第２部分と、を有し、
   前記第１導体層および前記第２導体層は、前記第１面に垂直な方向からの平面透視で、前記第１部分および前記第２部分に挟まれた領域の少なくとも一部と重なる範囲に設けられている、
   印刷配線板。
2. 前記第１導体層および前記第２導体層は、前記平面透視で、少なくとも前記第１部分および前記第２部分に挟まれた前記領域の全体と重なる範囲に設けられている、
   請求項１に記載の印刷配線板。
3. 前記第１導体層および前記第２導体層は、前記平面透視で、少なくとも前記第１部分および前記第２部分と重なる範囲に設けられている、
   請求項２に記載の印刷配線板。
4. 前記第３導体層の前記第１部分および前記第２部分は、前記第１絶縁層の厚み方向について、前記第１導体層および前記第２導体層と離間している、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の印刷配線板。
5. 前記厚み方向についての、前記第１導体層と前記第３導体層との間隔、および、前記第２導体層と前記第３導体層との間隔は、前記第１導体層、前記第２導体層、および前記第３導体層により構成された第１導波管を通って伝送される電磁波の波長の１／２０以下である、
   請求項４に記載の印刷配線板。
6. 前記第１絶縁層の内部に、前記第１絶縁層の厚み方向について互いに異なる位置に設けられた複数の前記第３導体層が設けられている、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の印刷配線板。
7. 前記厚み方向についての、前記第１導体層と前記第１導体層に最も近い前記第３導体層との間隔、前記第２導体層と前記第２導体層に最も近い前記第３導体層との間隔、および、隣り合う前記第３導体層の間隔は、前記第１導体層、前記第２導体層、および前記複数の第３導体層により構成された第１導波管を通って伝送される電磁波の波長の１／２０以下である、
   請求項６に記載の印刷配線板。
8. 前記第３導体層は、前記第１部分および前記第２部分の前記第１方向についての一端同士を繋ぐ第３部分、および前記第１部分および前記第２部分の前記第１方向についての他端同士を繋ぐ第４部分を有し、前記平面透視で環状に連続している、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の印刷配線板。
9. 前記第１絶縁層のうち、前記平面透視で前記第１部分および前記第２部分の前記第１方向についての端部を含む一部と重なる範囲に積層された第２絶縁層を備える、
   請求項１～８のいずれか一項に記載の印刷配線板。
10. 前記第２絶縁層には、前記第２絶縁層の厚み方向に延びる複数のビア導体が設けられており、
    前記第１導体層、前記第２導体層、および前記第３導体層は、第１導波管を構成し、
    前記複数のビア導体は、前記厚み方向に延びる第２導波管を構成するように配列されており、
    前記第２導波管は、前記第１導波管に接続されている、
    請求項９に記載の印刷配線板。
11. 前記平面透視で前記第２絶縁層と重ならない部分が可撓性を有している、請求項９または１０に記載の印刷配線板。
12. 前記第１導体層、前記第２導体層、および前記第３導体層は、圧延銅箔により構成されている、
    請求項１～１１のいずれか一項に記載の印刷配線板。
13. 前記第１導体層、前記第２導体層、および前記第３導体層は、接地電位とされている、
    請求項１～１２のいずれか一項に記載の印刷配線板。

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