JP4980322B2 - 多層配線板およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、多層配線板およびその製造方法に係り、特に、配線板と磁性シートとを積層させたノイズ抑制型多層配線板に好適に利用できる多層配線板およびその製造方法に関する。

一般的に、磁性シートとは、軟質性結着材または硬質性結着材を基材とするシートの内部または表面に磁性材料が配合されたシートであり、高周波機器の分野においては主に放射ノイズに対する抑制を目的として用いられている。これは、磁性シートが高い磁性損失（透磁率の虚数項）μ”を有することに起因する。伝送路から放射された電磁界成分が磁性シートを通過する際、磁性シートは磁界成分を熱量に変換する。また、磁界成分の熱量変換に追従して電界成分も減衰する。これにより、磁性シートはノイズ抑制効果を発揮する。

図９および図１０に示すように、磁性シート１０４の内部に配合された磁性材料が軟磁性金属扁平粉末１０８の場合、その配向によって磁性シート１０４の特性が大きく変化する。例えば、図９に示すように、軟磁性金属扁平粉末１０８の法線方向Ｈ８が磁性シート１０４の厚さ方向Ｈ４と平行になる場合、換言すると、磁性シート１０４の縦断面図において軟磁性金属扁平粉末１０８が水平に配向された場合、ノイズ抑制効果が最大になることが知られている。その一方、図１０に示すように、軟磁性金属扁平粉末１０８の法線方向Ｈ８が磁性シート１０４の厚さ方向Ｈ４と直交する場合、換言すると、磁性シート１０４の縦断面図において軟磁性金属扁平粉末１０８が縦方向に配向された場合、軟磁性金属扁平粉末１０８が水平に配向された場合と比較して、磁性シート１０４の比誘電率が１０倍程度増加することが知られている。

そこで、従来の多層配線板に磁性シート１０４のノイズ抑制効果を利用する場合には、その一例として、図１１に示すように、磁性シート１０４の縦断面図において軟磁性金属扁平粉末１０８が水平に配向された磁性シート１０４を１枚（または２枚以上）の配線板１０２とともに積層させたノイズ抑制型多層配線板１０１Ａになっていた。また、従来の多層配線板に磁性シート１０４の高い比誘電率を利用する場合には、その一例として、図１２に示すように、磁性シート１０４の縦断面図において軟磁性金属扁平粉末１０８が縦方向に配向された磁性シート１０４を２枚の平板電極１０６、１０７が対向するように配置された２枚の配線板１０２、１０３の間に挟んで積層させた高誘電率型多層配線板１０１Ｂになっていた。

特開２００５−２２８９０８号公報

しかしながら、図９または図１０に示すように、磁性シート１０４に配合されたすべての軟磁性金属扁平粉末１０８の配向は同一方向に揃っているため、ノイズ抑制型多層配線板１０１Ａに対して高い比誘電率を付加させることはできず、また、高誘電率型多層配線板１０１Ｂに対して高いノイズ抑制効果を付加することができないという問題があった。そのため、従来の多層配線板１０１Ａ、１０１Ｂにノイズ抑制効果および高い比誘電率を同時付加する場合、積層される２枚の配線板１０２、１０３にそれぞれ形成される対向電極の間に誘電基板を挟みこみ、その誘電基板の片面に磁性シート１０４を貼付しなければならず、煩雑な製造工程が必要であった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、ノイズ抑制効果および高い比誘電率をともに有し、かつ、その製造を容易にすることができる多層配線板およびその製造方法を提供することを本発明の目的としている。

前述した目的を達成するため、本発明の多層配線板は、その第１の態様として、コンデンサに用いられる１個または２個以上の平板電極を表面または裏面にそれぞれ有しており、各々の平板電極を対向させて積層されている２枚の配線板と、軟磁性金属扁平粉末を混合した結着材を硬化させたシートであって２枚の配線板に挟まれている磁性シートとを備えており、２枚の配線板において積層方向に対向する２枚の平板電極に挟まれた磁性シートの軟磁性金属扁平粉末は、その法線方向が積層方向と直交するように配列されていることを特徴としている。

本発明の第１の態様の多層配線板によれば、対向する２枚の平板電極の間に挟まれた磁性シートの所定の領域のみ誘電率が高くなっているので、磁性シートを積層させた多層配線板に大容量のコンデンサを配置することができる。

本発明の第２の態様の多層配線板は、第１の態様の多層配線板において、２枚の配線板において積層方向に対向する２枚の平板電極に挟まれていない磁性シートの軟磁性金属扁平粉末は、その法線方向が積層方向と平行になるように配列されていることを特徴としている。

本発明の第２の態様の多層配線板によれば、前述した磁性シートの所定の領域以外の領域において磁性シートのノイズ抑制効果を高めることができる。

本発明の第３の態様の多層配線板は、第１または第２の態様の多層配線板において、磁性シートは、磁性シートの周縁を囲む枠形状または空洞形状であって硬化後における所望する磁性シートの厚さと同等の厚さまたは深さに設定されたフレーム基板の枠内または空洞内に挿入された状態において、２枚の配線板に挟まれていることを特徴としている。

本発明の第３の態様の多層配線板によれば、多層配線板の積層時に磁性シートが所望の厚さよりも薄くなりすぎて期待する磁気特性よりも劣化することを防止することができる。

本発明の第４の態様の多層配線板は、第３の態様の多層配線板において、フレーム基板は、樹脂製であることを特徴としている。

本発明の第４の態様の多層配線板によれば、形成容易性かつ絶縁性に優れたフレーム基板を作成することができる。

本発明の第５の態様の多層配線板は、第１から第４のいずれか１の態様の多層配線板において、各々の平板電極は、２枚の配線板における磁性シートとの接触面にそれぞれ形成されていることを特徴としている。

本発明の第５の態様の多層配線板によれば、各々の平板電極と磁性シートとの間に何も介在せずに直接接触するので、コンデンサの容量を最大に設定することができる。

本発明の第６の態様の多層配線板は、第１から第５のいずれか１の態様の多層配線板において、２枚の配線板は、積層方向に貫通する１個または２個以上の硬化補助孔を有する配線板であることを特徴としている。

本発明の第６の態様の多層配線板によれば、硬化補助孔を介して磁性シートの熱交換や結着材の蒸発が容易になるため、磁性シートの硬化前であっても２枚の配線板の間に積層させることができる。

また、本発明の多層配線板の製造方法は、その第１の態様として、軟磁性金属扁平粉末を結着材に混合して得たスラリーをシート状に加工することによりスラリーシートを形成するスラリーシート形成工程と、表面または裏面にそれぞれ形成された１個または２個以上の平板電極を積層方向に対向させた２枚の配線板の間にスラリーシートを挟む積層工程と、スラリーシート形成工程の後であって積層工程の前後いずれかにおいて、積層方向に対向する２枚の平板電極に挟まれる予定の又は挟まれたスラリーシートの軟磁性金属扁平粉末に対してスラリーシートの厚さ方向または積層方向に磁場を局所印加することにより、局所磁場印加された軟磁性金属扁平粉末をその法線方向がスラリーシートの厚さ方向または積層方向と直交するように配列させる局所磁場印加工程と、積層工程および局所磁場印加工程の後において、２枚の配線板に挟まれたスラリーシートを積層状態において積層方向に熱加圧することにより、スラリーシートを硬化させた磁性シートを形成する硬化工程とを備えることを特徴としている。

本発明の第１の態様の多層配線板の製造方法によれば、対向する２枚の平板電極の間に挟まれた磁性シートの所定の領域のみ誘電率が高くなるので、磁性シートを積層させたノイズ抑制効果のある多層配線板に大容量のコンデンサを配置した多層配線板を製造することができる。また、スラリーシートの積層後硬化前に磁性シートの所定の領域にのみ積層方向への磁場を局所印加する場合、磁性シートの所定の領域を確実に特定して軟磁性金属扁平粉末の配向を変更することができる。

本発明の第２の態様の多層配線板の製造方法は、第１の態様の多層配線板の製造方法において、局所磁場印加工程においては、通電された第２のコイルの中心軸方向とスラリーシートの厚さ方向または積層方向とが平行になるように第２のコイルの端部周辺または内部に２枚の配線板に挟まれる予定の又は挟まれたスラリーシートを配置することにより、スラリーシートの厚さ方向または積層方向に磁場を印加することを特徴としている。

本発明の第２の態様の多層配線板の製造方法によれば、第２のコイルの端部周辺または内部においては他の位置と比較して磁束密度が高いので、軟磁性金属扁平粉末の配向を同一方向に容易に局所変更することができる。

本発明の第３の態様の多層配線板の製造方法は、第２の態様の多層配線板の製造方法において、第２のコイルは、同一軸上の２箇所において１本の金属線を同一方向に巻回することにより直列配置された２連コイルであり、局所磁場印加工程においては、第２のコイルの内部であってその連結領域に２枚の配線板に挟まれる予定の又は挟まれたスラリーシートを配置することを特徴としている。

本発明の第３の態様の多層配線板の製造方法によれば、第２のコイルの内部の磁束密度はその端部周辺の磁束密度よりも高くなっているが、第２のコイルは２連コイルになっており、第２のコイルに対する当該スラリーシートの内部配置が容易になっているので、軟磁性金属扁平粉末の配向を同一方向により一層容易に局所変更することができる。

本発明の第４の態様の多層配線板の製造方法は、第１から第３のいずれか１の態様の多層配線板の製造方法において、スラリーシート形成工程の後であって局所磁場印加工程の前において、スラリーシートに混合されたすべての軟磁性金属扁平粉末に対してスラリーシートの厚さ方向または積層方向と直交方向に磁場を全体印加することにより、全体磁場印加された軟磁性金属扁平粉末をその法線方向がスラリーシートの厚さ方向または積層方向と平行になるように配列させる全体磁場印加工程を備えることを特徴としている。

本発明の第４の態様の多層配線板の製造方法によれば、前述した磁性シートの所定の領域において高誘電率を維持しつつ、その所定の領域以外の領域において磁性シートのノイズ抑制効果を高めることができる。

本発明の第５の態様の多層配線板の製造方法は、第４の態様の多層配線板の製造方法において、全体磁場印加工程においては、通電された第１の空芯コイルの中心軸方向とスラリーシートの厚さ方向または積層方向とが直交するように第１の空芯コイルの内部に２枚の配線板に挟まれる予定の又は挟まれたスラリーシートを通過させることにより、スラリーシートの全域に対してスラリーシートの厚さ方向または積層方向と直交方向に磁場を印加することを特徴としている。

本発明の第５の態様の多層配線板の製造方法によれば、第１の空芯コイルの内部通過によりすべての軟磁性金属扁平粉末の配向を容易に変更することができる。

本発明の第６の態様の多層配線板の製造方法は、第１から第５のいずれか１の態様の多層配線板の製造方法において、スラリーシート形成工程の後であって積層工程の前において、枠形状または空洞形状であって磁性シートの厚さと同等の厚さまたは深さに設定されたフレーム基板の枠内または空洞内にスラリーシートを挿入するフレーム基板配置工程を備えることを特徴としている。

本発明の第６の態様の多層配線板の製造方法によれば、硬化工程において２枚の配線板に挟まれたスラリーシートを積層方向に熱加圧しても、２枚の配線板の間隔が一定になるようにフレーム基板が支持するので、スラリーシートに熱加圧時の圧力が加わりすぎて所望の厚さよりも薄くなることを防止することができる。

本発明の第７の態様の多層配線板の製造方法は、第６の態様の多層配線板の製造方法において、フレーム基板は、樹脂製であることを特徴としている。

本発明の第７の態様の多層配線板の製造方法によれば、形成容易性かつ絶縁性に優れたフレーム基板を作成することができる。

本発明の第８の態様の多層配線板の製造方法は、第１から第７のいずれか１の態様の多層配線板の製造方法において、各々の平板電極は、２枚の配線板におけるスラリーシートとの接触面にそれぞれ形成されていることを特徴としている。

本発明の第８の態様の多層配線板の製造方法によれば、各々の平板電極と磁性シートとの間に何も介在せずに直接接触するので、コンデンサの容量を最大に設定することができる。

本発明の第９の態様の多層配線板の製造方法は、第１から第８のいずれか１の態様の多層配線板の製造方法において、２枚の配線板は、積層方向に貫通する１個または２個以上の硬化補助孔を有する配線板であることを特徴としている。

本発明の第９の態様の多層配線板の製造方法によれば、硬化補助孔を介して磁性シートの熱交換や結着材の蒸発が容易になるため、磁性シートの硬化前に２枚の配線板の間に積層させたとしても、硬化補助孔が形成されていない場合と比較して磁性シートの硬化を促進することができる。

本発明の多層配線板によれば、磁性シートの一部の領域においては比誘電率が高く、また、その他の領域においてはノイズ抑制効果が高いので、その磁性シートを積層させた多層配線板に対してノイズ抑制効果および高い比誘電率を同時に発揮させることができるという効果を奏する。

また、本発明の多層配線板の製造方法によれば、２枚の配線板の間に積層されるスラリーシートに局所磁場を印加して硬化することにより、軟磁性金属扁平粉末の配向が他の領域と局所的に異なる磁性シートが作成されるので、その磁性シートを２枚の配線板の間に挟むことにより、ノイズ抑制効果および高い比誘電率を同時に発揮する多層配線板の製造を容易にすることができるという効果を奏する。

以下、図を用いて、本発明の多層配線板およびその製造方法をその一実施形態により説明する。

はじめに、本実施形態の多層配線板を説明する。図１は、本実施形態の多層配線板の分解斜視図を示している。本実施形態の多層配線板１は、図１に示すように、２枚の配線板２、３および磁性シート４を備える３層型多層配線板１となっている。また、本実施形態の多層配線板１においては、フレーム基板５が任意に追加されている。

配線板２、３は、樹脂基板の表面または裏面に配線パターン２ｐや接地電極３ｐが形成されたものであり、本実施形態においては２枚用意されている。これら２枚の配線板２、３は、コンデンサに用いられる１個または２個以上の平板電極（図１においては１枚の配線板につき４個の平板電極６、７が設けられている。）６、７をそれらの表面または裏面にそれぞれ有しており、２枚の配線板２、３を積層することによって各々の平板電極６、７が対向している。

ここで、コンデンサの大容量化を所望する場合、各々の平板電極６、７は２枚の配線板２、３における磁性シート４との接触面、すなわち上層の配線板２であればその裏面２ｂに、下層の配線板３であればその表面３ａに、それぞれ形成されていることが好ましい。また、２枚の配線板２、３には、積層方向Ｈ１に貫通する１個または２個以上の硬化補助孔（図１においては１枚の配線板につき４個の硬化補助孔２ｈが設けられている。）２ｈを有することが好ましい。

磁性シート４は、図２および図３に示すような軟磁性金属扁平粉末８を混合した結着材９を硬化させたシートであり、２枚の配線板２、３に挟まれている。

本実施形態の磁性シート４は、軟磁性金属扁平粉末８および結着材９を含有したスラリーを、ドクターブレード法または軟磁性金属扁平粉末８を結着材９に噴射するコーテイング法によりシート加工し、磁場を印加した後に熱加圧によりシートを硬化させて得られる。

軟磁性金属としては、非晶質相を主相とするアモルファス金属やガラス転移を示す金属ガラス合金、特にＦｅ基金属ガラス合金を用いることが好ましい。Ｆｅ基金属ガラス合金の組成としては、一例として、Ｆｅ_{１００−ｘ−ｙ−ｚ−ｗ−ｔ}Ｍ_ｘＰ_ｙＣ_ｚＢ_ｗＳｉ_ｔ（Ｍ：Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕより選ばれる１種または２種以上の元素）を用いることができる。この組成比を示すｘ、ｙ、ｚ、ｗ、ｔは、０．５原子％≦ｘ≦８原子％、２原子％≦ｙ≦１５原子％、０原子％＜ｚ≦８原子％、１原子％≦ｗ≦１２原子％、０原子％≦ｔ≦８原子％、７０原子％≦（１００−ｘ−ｙ−ｚ−ｗ−ｔ）≦７９原子％である。また、他の一例としては、従来から用いられているＦｅ−Ａｌ−Ｇａ−Ｃ−Ｐ−Ｓｉ−Ｂ系合金やその他のＦｅ基以外の組成の金属ガラス合金をも用いることができる。

軟磁性金属に金属ガラス合金を用いる場合、はじめに、所望する組成の金属ガラス合金溶湯を液体急冷法により急冷して得られた合金薄帯を粉砕するか、あるいは、水アトマイズ法もしくはガスアトマイズ法により得られた球状粒子をアトライタ等により機械的に粉砕することにより、金属ガラス合金の扁平粉末を得る。得られた金属ガラス合金については内部応力の緩和を目的として必要に応じて熱処理することが好ましい。熱処理温度Ｔａはキュリー温度Ｔｃ以上ガラス遷移温度Ｔｇ以下の範囲であることが好ましい。

軟磁性金属扁平粉末８のアスペクト比（長径／厚さ）は、２．５以上が好ましく、１２以上がより好ましい。軟磁性金属扁平粉末８のアスペクト比が２．５以上の場合、磁性シート４の透磁率の虚数項μ”は１０以上となる。また、そのアスペクト比が１２以上の場合、磁性シート４の透磁率の虚数項μ”は１５以上となる。なお、軟磁性金属扁平粉末８のアスペクト比が高いほど磁性シート４の圧縮形成時に軟磁性金属扁平粉末８が配向してＧＨｚ帯域の透磁率の虚数項μ”が高くなるために電波吸収特性が向上するが、現在の製造技術のレベルからアスペクト比の上限は２５０程度である。

また、Ｆｅ基金属ガラス合金としては、ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ＞２５Ｋ（ΔＴｘ：過冷却液体の温度間隔、Ｔｘ：結晶化開始温度、Ｔｇ：ガラス遷移温度）の式を満たすものが好ましい。前述の式を満たすＦｅ基金属ガラス合金は、軟磁気特性に優れており、磁性シート４の透磁率の虚数項μ”が１０以上、場合によっては１５以上となり、ＧＨｚ帯域での電磁波抑制効果が向上し、高周波ノイズを効果的に抑制する。

結着材９としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、シリコーン樹脂などの耐熱性樹脂、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂のいずれを用いても良い。ここで、磁性シート４については、軟磁性金属扁平粉末８や結着材９の他に、キシレン、トルエン、イソプロピルアルコールなどの分散媒やステアリン酸塩からなる潤滑剤が添加されていてもよい。

磁性シート４における軟磁性金属扁平粉末８の含有率としては、軟磁性金属扁平粉末８に金属ガラス合金を用いる場合、４１体積％以上８３体積％以下の範囲であることが好ましい。軟磁性金属扁平粉末８の含有率が４１体積％以上あれば、磁性シート４の透磁率の虚数項μ”が１０以上になるので、ノイズ抑制効果が有効に発揮される。また、その含有率が８３体積％以下であれば、隣位する軟磁性金属扁平粉末８同士が接触することがなくなるので、磁性シート４のインピーダンス低下を有効に防止する。

磁性シート４の厚みｔは、磁性シート４の熱加圧前において２５μｍ以上４４０μｍ以下の範囲とすることが好ましい。熱加圧前の磁性シート４の厚みｔが２５μｍ以上４４０μｍ以下の範囲であれば、磁性シート４の透磁率の虚数項μ”が１０以上になる。なお、熱加圧前の磁性シート４の厚みｔが５５μｍ以上４００μｍ以下の範囲であれば、透磁率の虚数項μ”が１５以上になる。

ここで、図１に示すように、磁性シート４の全域のうち、２枚の配線板２、３において積層方向Ｈ１に対向する２枚の平板電極６、７に挟まれた領域を所定の領域４Ａ２と称する。また、軟磁性金属扁平粉末８の面内方向ＰＤ８および法線方向Ｈ８を図２のように規定する。この場合、磁性シート４の所定の領域４Ａ２に配合された軟磁性金属扁平粉末８は、図３に示すように、その法線方向Ｈ８が積層方向Ｈ１と直交するように（言い換えると、その面内方向ＰＤ８が磁性シートの面内方向ＰＤ４と直交するように）、配列されている。また、磁性シート４の全域のうち、２枚の配線板２、３において積層方向Ｈ１に対向する２枚の平板電極６、７に挟まれていない領域、すなわち所定の領域４Ａ２以外の領域を他の領域４Ａ１と称する。この場合、磁性シート４の他の領域４Ａ１に配合された軟磁性金属扁平粉末８は、その法線方向Ｈ８が積層方向Ｈ１と平行になるように配列されている。

フレーム基板５は、磁性シート４の周縁を囲む枠形状に形成されている。このフレーム基板５の厚さは、硬化後における所望する磁性シート４の厚さと同等に設定されている。また、その外寸は、２枚の配線板２、３の外寸と同等に設定されている。そして、磁性シート４は、フレーム基板５の枠内に挿入された状態において、２枚の配線板２、３に挟まれている。

このフレーム基板５としては、樹脂製であることが好ましい。

次に、本実施形態の多層配線板１の製造方法を説明する。

本実施形態の多層配線板１は、スラリーシート４Ｓ形成工程、積層工程、局所磁場印加工程および硬化工程を順に経て製造される。また、本実施形態においては、前述の工程の他、フレーム基板配置工程および全体磁場印加工程が任意に追加されている。

本実施形態の第１の工程となるスラリーシート形成工程は、軟磁性金属扁平粉末８を結着材９に混合して得たスラリーをシート状に加工することにより、図１に示す磁性シート４と同形状のスラリーシート４Ｓを形成する。スラリーからスラリーシート４Ｓを形成する方法は種々のパターンが考えられる。本実施形態においては、圧延ローラおよびドクターブレードを用いてシート加工している。圧延ローラは、スラリーを均一の厚さに圧延するともに、軟磁性金属扁平粉末８の法線方向Ｈ８が厚さ方向Ｈ４と平行になるように軟磁性金属扁平粉末８の配向をおおまかに揃えるものである。また、ドクターブレードは、スラリーを所望の厚さ、例えば前述した通り２５μｍ以上４４０μｍ以下の範囲に整えるものであり、スラリーシート４Ｓの幅よりも長く設定されている。

本実施形態の第２の工程となる全体磁場印加工程においては、スラリーシート４Ｓに混合されたすべての軟磁性金属扁平粉末８、つまりスラリーシート４Ｓの全域に対してスラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４と直交方向に磁場を全体印加する。具体的な手段としては、図４に示すように、ＰＥＴフィルムからなる長尺フィルム１３に載置されておりスラリーシート加工装置１４から搬送されるスラリーシート４Ｓの搬送経路に第１の空芯コイル１５を配置し、通電した第１の空芯コイル１５の内部にスラリーシート４Ｓを通過させる。

第１の空芯コイル１５としては、直径もしくは長径が長尺フィルム１３の幅（長尺フィルム１３の長手方向（長尺方向）と直交する方向）よりも大きな円形もしくは楕円形のコイルが選択されている。第１の空芯コイル１５の中心軸方向１５ｓにスラリーシート４Ｓを通過させるので、第１の空芯コイル１５の内部の磁場印加方向はスラリーシート４Ｓの法線方向と直交することになる。これにより、全体磁場印加された軟磁性金属扁平粉末８の法線方向Ｈ８がスラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４と平行になるようにそれらの軟磁性金属扁平粉末８は配列される。

本実施形態の第３の工程となるフレーム基板配置工程においては、図１に示すようなフレーム基板５を形成し、そのフレーム基板５の枠内にスラリーシート４Ｓを挿入する。後の工程においてスラリーシート４Ｓが硬化する際、スラリーシート４Ｓの厚さはフレーム基板５と同等の厚さまで熱圧縮される。そのため、フレーム基板配置工程においては、スラリーシート４Ｓの厚さはフレーム基板５の厚さよりも厚くなっていても良い。なお、フレーム基板５が樹脂製である場合、フレーム基板５を上層の配線板２の裏面２ｂまたは下層の配線板３の表面３ａに薄膜形成しても良い。

本実施形態の第４の工程となる積層工程は、フレーム基板５に挿入されたスラリーシート４Ｓをフレーム基板５ごと２枚の配線板２、３の間に挟んでそれらを積層する。前述の通り、２枚の配線板２、３には平板電極６、７および硬化補助孔２ｈがそれぞれ形成されている。

本実施形態の第５の工程となる局所磁場印加工程は、スラリーシート４Ｓにおいて積層方向Ｈ１に対向する２枚の平板電極６、７に挟まれた軟磁性金属扁平粉末８、すなわち図１に示したスラリーシート４Ｓの所定の領域４Ａ２に対して積層方向Ｈ１に磁場を局所印加する。具体的には、図５に示すように、通電された第２のコイル１６から生じた磁場を利用してスラリーシート４Ｓの所定の領域４Ａ２に磁場を局所印加する。

本実施形態の第２のコイル１６は、同一軸上の２箇所において１本の金属線を同一方向に巻回することにより直列配置された２連コイル１６ａ、１６ｂであり、この中心軸方向１６ｓと積層方向Ｈ１とが平行になるように配置されている。また、２枚の配線板２、３に挟まれたスラリーシート４Ｓは、第２のコイル１６の内部であってその連結領域１６ｍに配置される。これにより、スラリーシート４Ｓの所定の領域４Ａ２のみに積層方向Ｈ１の磁場が局所印加されるので、局所磁場印加された軟磁性金属扁平粉末８の法線方向Ｈ８が積層方向Ｈ１と直交するようにそれらが配列させる。

なお、第２のコイル１６が２連コイル１６ａ、１６ｂではなく通常の円柱コイルである場合、２枚の配線板２、３に挟まれたスラリーシート４Ｓは、図６に示すように、第２のコイル１６の端部周辺に配置する。

本実施形態の第６の工程（最終工程）となる硬化工程は、前述までの工程が終了した後、２枚の配線板２、３に挟まれたスラリーシート４Ｓを積層状態において積層方向Ｈ１に熱加圧する。磁性シート４の結着材９は熱硬化性樹脂であっても熱可塑性樹脂であっても熱加圧および冷却を経ることにより硬化するので、熱加圧を行なうことによりスラリーシート４Ｓを硬化させた磁性シート４が形成される。また、熱加圧を行なうことにより、磁性シート４が２枚の配線板２、３と接着し、多層配線板１が形成される。

次に、本実施形態の多層配線板１の作用を説明する。

本実施形態の多層配線板１においては、図１および図３に示すように、各々４個の平板電極６、７を有する２枚の配線板２、３の間に磁性シート４が積層されており、各々上下２個の平板電極６、７に挟まれた磁性シート４の所定の領域４Ａ２における軟磁性金属扁平粉末８はその法線方向Ｈ８が積層方向Ｈ１と直交するように配列されている。かかる軟磁性金属扁平粉末８の配向が上記の通りになっていると、磁性シート４の所定の領域４Ａ２のみの誘電率が高くなるので、従来技術のように誘電基板を挟みこむ必要がなく、１枚の磁性シート４のみを用いて多層配線板１に大容量のコンデンサを配置することができる。

また、各々４個の平板電極６、７は、図１および図３に示すように、上下２枚の配線板２、３における磁性シート４との接触面、すなわち上層の配線板２であればその裏面２ｂに、下層の配線板３であればその表面３ａに、それぞれ形成されている。コンデンサの容量については、対向電極の対向面積が不変であればその対向距離が短いほど大容量になる。つまり、各々上下２枚の平板電極６、７と磁性シート４との間に何も介在せずに直接接触させることにより、配線板２、３の厚さ分だけ各々上下２枚の平板電極６、７の対向距離が近づく。また、磁性シート４の所定の領域４Ａ２の誘電率よりも低い誘電率の空気層を排除することもできる。これにより、コンデンサの容量を最大に設定することができる。

その一方、図１および図３に示すように、各々上下２枚の平板電極６、７に挟まれていない領域、すなわち磁性シート４の他の領域４Ａ１における軟磁性金属扁平粉末８は、その法線方向Ｈ８が積層方向Ｈ１と平行になるように配列されている。かかる軟磁性金属扁平粉末８の配向が上記の通りになっていると、磁性シート４の他の領域４Ａ１においては従来からよく知られた高いノイズ抑制効果が生じるため、磁性シート４全体としてそのノイズ抑制効果を高めることができる。

上記の磁性シート４の磁気特性は、軟磁性金属扁平粉末８の形状やそのアスペクト比の他に、軟磁性金属扁平粉末８の密度や配向によっても大きく変化する。ここで、磁性シート４の厚さが所望の厚さよりも薄くなり過ぎた場合、軟磁性金属扁平粉末８の配向や磁性シート４の厚さ方向Ｈ４における軟磁性金属扁平粉末８の密度が変化するため、所望の磁気特性を得ることが困難となる。そこで、本実施形態の磁性シート４は、図１および図３に示すように、フレーム基板５の枠内に挿入された状態において２枚の配線板２、３に挟まれている。これにより、多層配線板１の積層時に磁性シート４が所望の厚さよりも薄くなりすぎて、所望する磁気特性よりも劣化することを防止することができる。

本実施形態のフレーム基板５としては、樹脂製のものが選択されている。そのため、フレーム基板５としての上記役割を果たしつつ、形成容易性かつ絶縁性に優れたフレーム基板５を作成することができる。

また、磁性シート４を挟む２枚の配線板２、３には、積層方向Ｈ１に４個の硬化補助孔２ｈがそれぞれ貫通している。これによって、硬化補助孔２ｈを介して磁性シート４の熱交換や結着材９の蒸発が容易になるため、硬化前の磁性シート４であっても２枚の配線板２、３の間に積層させることができる。

次に、本実施形態の多層配線板１の製造方法の作用を説明する。

本実施形態の多層配線板１の製造方法においては、第４の工程となる積層工程の後に第５の工程となる局所磁場印加工程が設けられている。この局所磁場印加工程においては、スラリーシート４Ｓの所定の領域４Ａ２のみに対して積層方向Ｈ１に磁場を局所印加する。スラリーシート４Ｓの所定の領域４Ａ２において局所磁場印加された軟磁性金属扁平粉末８は、その法線方向Ｈ８がスラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４または積層方向Ｈ１と直交するように配列させるので、磁性シート４の所定の領域４Ａ２のみ誘電率が高くなる。ここで、磁性シート４は圧延加工などによってシート加工されており一定のノイズ抑制効果を発揮するため、本実施形態の多層配線板１はノイズ抑制効果の他に、大容量のコンデンサ機能を発揮する。すなわち、ノイズ抑制効果を有する磁性シート４に局所的に高誘電率をもたせた多層配線板１を製造することができる。

また、局所磁場印加工程が積層工程の前に行なわれる場合は磁性シート４の所定の領域４Ａ２となる位置を予想して局所磁場印加を行なわなければならないが、本実施形態の第５の工程となる局所磁場印加工程は、第４の工程となる積層工程の後であって第６の工程（最終工程）となる硬化工程の前に設けられており、スラリーシート４Ｓの積層後硬化前に磁性シート４の所定の領域４Ａ２にのみ積層方向Ｈ１への磁場を局所印加している。そのため、各々上下２枚の平板電極６、７に挟まれる磁性シート４の所定の領域４Ａ２を確実に特定して軟磁性金属扁平粉末８の配向を変更することができる。

また、本実施形態の局所磁場印加工程においては、図５または図６に示すように、２枚の配線板２、３に挟まれたスラリーシート４Ｓ、具体的には各々上下２枚の平板電極６、７に挟まれた磁性シート４の所定の領域４Ａ２を第２のコイル１６の内部または端部周辺に配置し、多層配線板１の積層方向Ｈ１に磁場を局所印加している。第２のコイル１６の内部または端部周辺においては第２のコイル１６における内部または端部周辺以外の他の位置と比較して磁束密度が高いので、軟磁性金属扁平粉末８の配向を同一方向に揃えることを容易に行なうことができる。

第２のコイル１６の内部については、磁力線Ｌの直進性および磁束密度が高いが、その形状が円柱コイルの場合はその内部に２枚の配線板２、３に挟まれたスラリーシート４Ｓを配置するのが困難になる。そこで、本実施形態の第２のコイル１６としては、図５に示すように、前述した所定の条件の２連コイル１６ａ、１６ｂが用いられている。また、局所磁場印加工程においては、２連コイル形状の第２のコイル１６の内部であってその連結領域１６ｍに２枚の配線板２、３に挟まれたスラリーシート４Ｓを配置している。第２のコイル１６が図５に示すような２連コイル形状であれば、２枚の配線板２、３に挟まれたスラリーシート４Ｓを第２のコイル１６の内部に配置することが容易になるので、軟磁性金属扁平粉末８の配向を同一方向に揃えることをより一層容易にすることができる。

また、多層配線板１に形成されるコンデンサの容量増大の方法として、本実施形態の多層配線板１の製造方法においては、各々上下２枚の平板電極６、７が２枚の配線板２、３におけるスラリーシート４Ｓとの接触面にそれぞれ形成されている。各々上下２枚の平板電極６、７と磁性シート４との間には何も介在しておらず、それらの平板電極６、７が磁性シート４に直接接触することになるので、平板電極６、７の対向面積が同じであればコンデンサの容量を最大に設定することができる。

一方、本実施形態の多層配線板１の製造方法においては、スラリーシート形成工程の後であって局所磁場印加工程の前に全体磁場印加工程を備えている。スラリーシート４Ｓが形成されている段階においては、ある程度、軟磁性金属扁平粉末８の法線方向Ｈ８がスラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４と平行方向に揃うが、さらに良好な配向性を得るため、スラリーシート４Ｓに混合されたすべての軟磁性金属扁平粉末８に対してスラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４と直交方向に磁場を全体印加し、全体磁場印加された軟磁性金属扁平粉末８の法線方向Ｈ８がスラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４と平行になるようにそれらの軟磁性金属扁平粉末８を配列させている。局所磁場印加工程の前に全体磁場印加工程を行なっておけば、スラリーシート４Ｓに含有される軟磁性金属扁平粉末８の配向をすべて揃えた後、スラリーシート４Ｓの所定の領域４Ａ２に含有される軟磁性金属扁平粉末８の配向を局所的に変更することができるので、磁性シート４の所定の領域４Ａ２において高誘電率を維持しつつ、その他の領域４Ａ１において磁性シート４のノイズ抑制効果を高めることができる。

また、上記の全体磁場印加工程においては、スラリーシート４Ｓの全域に対してスラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４と直交方向に磁場を全体印加するため、図４に示すように、通電された第１の空芯コイル１５の中心軸方向１５ｓとスラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４とが直交するように第１の空芯コイル１５の内部に２枚の配線板２、３に挟まれたスラリーシート４Ｓを通過させている。第１の空芯コイル１５の内部の磁力線Ｌは第１の空芯コイル１５の中心軸方向１５ｓと平行に発生するため、その内部にスラリーシート４Ｓを通過させることにより、すべての軟磁性金属扁平粉末８の配向を同一方向に容易に揃えることができる。

軟磁性金属扁平粉末８の配向はスラリーシート４Ｓに熱圧縮を加えることによっても変化してしまうので、積層工程および硬化工程において全体磁場印加工程や局所磁場印加工程によって揃えた軟磁性金属扁平粉末８の配向が意図せずに変わってしまうおそれがある。そこで、本実施形態の多層配線板１の製造方法においては、スラリーシート形成工程の後であって積層工程の前においてフレーム基板配置工程が設けられており、スラリーシート４Ｓがフレーム基板５の枠内に挿入されてから積層されている。これにより、硬化工程において２枚の配線板２、３に挟まれたスラリーシート４Ｓを積層方向Ｈ１に熱加圧しても、２枚の配線板２、３の間隔が一定になるようにフレーム基板５が支持するので、スラリーシート４Ｓに熱加圧時の圧力が加わりすぎてもフレーム基板５の厚さに基づいてスラリーシート４Ｓの所望の厚さが確保され、軟磁性金属扁平粉末８の配向が意図せずに変わってしまうことを防止することができる。

なお、このフレーム基板５が樹脂製であれば、例えば配線板２、３におけるスラリーシート４Ｓの接触面に薄膜形成することができるので、形成容易性かつ絶縁性に優れたフレーム基板５を作成することができる。

また、スラリーシート４Ｓを挟む２枚の配線板２、３には、図１に示すように、積層方向Ｈ１に貫通する各々４個の硬化補助孔２ｈが形成されている。スラリーシート４Ｓの硬化工程においては、硬化補助孔２ｈを介して磁性シート４の熱交換や結着材９の蒸発が容易になるため、磁性シート４の硬化前に２枚の配線板２、３の間に積層させたとしても、硬化補助孔２ｈが形成されていない場合と比較して磁性シート４の硬化を促進することができる。

すなわち、本実施形態の多層配線板１によれば、磁性シート４の所定の領域４Ａ２においては比誘電率が高く、また、その他の領域４Ａ１においてはノイズ抑制効果が高いので、その磁性シート４を積層させた多層配線板１に対してノイズ抑制効果および高い比誘電率を同時に発揮させることができるという作用効果を奏する。

また、本実施形態の多層配線板１の製造方法によれば、２枚の配線板２、３の間に積層されるスラリーシート４Ｓに局所磁場を印加して硬化することにより、軟磁性金属扁平粉末８の配向が他の領域４Ａ１と局所的に異なる磁性シート４が作成されるので、その磁性シート４を２枚の配線板２、３の間に挟むことにより、ノイズ抑制効果および高い比誘電率を同時に発揮する多層配線板１の製造を容易にすることができるという作用効果を奏する。

なお、本実施形態は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態の多層配線板１は３層型多層配線板であるが、他の実施形態においては、２枚の配線板２、３の間に磁性シート４が挟まれた３層を含む４層以上の多層配線板１であっても良い。

フレーム基板５は、枠形状でなく、平板の中央付近を矩形凹状に窪ませてなる空洞（キャビティ）形状であってもよい。その場合、フレーム基板５の深さは硬化後における所望する磁性シート４の厚さと同等に設定しておく。

本実施形態の第２の工程となる全体磁場印加工程は、第１の工程となるスラリーシート形成工程の後であって第５の工程となる局所磁場印加工程の前に行なわれていればよい。ここで、スラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４は多層配線板１の積層方向Ｈ１と平行であるため、積層工程後に全体磁場印加工程を行なう場合、「スラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４」を「多層配線板１の積層方向Ｈ１」と置き換えて考えればよい。

本実施形態の第３の工程となるフレーム基板配置工程は、第１の工程となるスラリーシート形成工程の後であって第４の工程となる積層工程の前に行なわれていればよいので、第２の工程となる全体磁場印加工程の前に行なわれても良い。

本実施形態の第５の工程となる局部磁場印加工程は、第１の工程となるスラリーシート形成工程の後であって第５の工程となる硬化工程の前（つまり、第４の工程となる積層工程の前後いずれか）において行なわれていればよい。局部磁場印加工程を積層工程前に行なう場合、図７または図８に示すように、例えば、第１の空芯コイル１５の内部にスラリーシート４Ｓを通過させた後、第２のコイル１６によって局所的に磁場を印加すればよい。その際、スラリーシート４Ｓは未だ２枚の平板電極６、７に挟まれていないので、スラリーシート４Ｓの所定の領域４Ａ２、すなわち２枚の平板電極６、７に挟まれる予定の軟磁性金属扁平粉末８に対してスラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４に磁場を局所印加する。これにより、それらの軟磁性金属扁平粉末８の法線方向Ｈ８がスラリーシート４Ｓの厚さ方向Ｈ４と直交するようにそれらが配列する。ただし、局所磁場印加工程を行なう場合、全体磁場印加工程よりも後に行なうことが必須となる。

さらに、本実施形態の多層配線板１の製造方法においては、フレーム基板配置工程や全体磁場印加工程は任意に追加された工程のため、それらの工程を省いても良い。

本実施形態の多層配線板を示す分解斜視図 本実施形態の軟磁性金属扁平粉末の一例を示す斜視図 図１の３−３矢視断面図 本実施形態の全体磁場印加工程の一例を示す概念図 本実施形態の局所磁場印加工程において２連コイル形状の第２のコイルを用いた場合を示す概念図 本実施形態の局所磁場印加工程において通常の円柱形状の第２のコイルを用いた場合を示す概念図 本実施形態の全体磁場印加工程の直後に局所磁場印加工程を行なう場合であって局所磁場印加工程において２連コイル形状の第２のコイルを用いた場合を示す概念図 本実施形態の全体磁場印加工程の直後に局所磁場印加工程を行なう場合であって局所磁場印加工程において通常の円柱形状の第２のコイルを用いた場合を示す概念図 従来の磁性シートであって軟磁性金属扁平粉末が水平方向に配向したものを示す縦断面図 従来の磁性シートであって軟磁性金属扁平粉末が縦方向に配向したものを示す縦断面図 従来の多層配線板において配線板の下面に図９に示した磁性シートを積層させた状態を示す斜視図 従来の多層配線板において２枚の配線板の間に図１０に示した磁性シートを積層させた状態を示す分解斜視図

符号の説明

１ 多層配線板
２、３ 配線板
４ 磁性シート
４Ｓ スラリーシート（硬化前の磁性シート）
５ フレーム基板
６、７ 平板電極
８ 軟磁性金属扁平粉末
１５ 第１の空芯コイル
１６ 第２のコイル
１６ａ、１６ｂ ２連コイル

Claims (15)

1. コンデンサに用いられる１個または２個以上の平板電極を表面または裏面にそれぞれ有しており、各々の前記平板電極を対向させて積層されている２枚の配線板と、
   軟磁性金属扁平粉末を混合した結着材を硬化させたシートであって前記２枚の配線板に挟まれている磁性シートと
   を備えており、
   前記２枚の配線板において積層方向に対向する２枚の平板電極に挟まれた前記磁性シートの軟磁性金属扁平粉末は、その法線方向が前記積層方向と直交するように配列されている
   ことを特徴とする多層配線板。
2. 前記２枚の配線板において積層方向に対向する２枚の平板電極に挟まれていない前記磁性シートの軟磁性金属扁平粉末は、その法線方向が前記積層方向と平行になるように配列されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の多層配線板。
3. 前記磁性シートは、前記磁性シートの周縁を囲む枠形状または空洞形状であって硬化後における所望する前記磁性シートの厚さと同等の厚さまたは深さに設定されたフレーム基板の枠内または空洞内に挿入された状態において、前記２枚の配線板に挟まれている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層配線板。
4. 前記フレーム基板は、樹脂製である
   ことを特徴とする請求項３に記載の多層配線板。
5. 各々の前記平板電極は、前記２枚の配線板における前記磁性シートとの接触面にそれぞれ形成されている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多層配線板。
6. 前記２枚の配線板は、前記積層方向に貫通する１個または２個以上の硬化補助孔を有する配線板である
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の多層配線板。
7. 軟磁性金属扁平粉末を結着材に混合して得たスラリーをシート状に加工することによりスラリーシートを形成するスラリーシート形成工程と、
   表面または裏面にそれぞれ形成された１個または２個以上の平板電極を積層方向に対向させた２枚の配線板の間に前記スラリーシートを挟む積層工程と、
   前記スラリーシート形成工程の後であって前記積層工程の前後いずれかにおいて、前記積層方向に対向する２枚の平板電極に挟まれる予定の又は挟まれた前記スラリーシートの軟磁性金属扁平粉末に対して前記スラリーシートの厚さ方向または前記積層方向に磁場を局所印加することにより、局所磁場印加された前記軟磁性金属扁平粉末をその法線方向が前記スラリーシートの厚さ方向または前記積層方向と直交するように配列させる局所磁場印加工程と、
   前記積層工程および前記局所磁場印加工程の後において、前記２枚の配線板に挟まれた前記スラリーシートを積層状態において前記積層方向に熱加圧することにより、前記スラリーシートを硬化させた磁性シートを形成する硬化工程と
   を備えることを特徴とする多層配線板の製造方法。
8. 前記局所磁場印加工程においては、通電された第２のコイルの中心軸方向と前記スラリーシートの厚さ方向または前記積層方向とが平行になるように前記第２のコイルの端部周辺または内部に前記２枚の配線板に挟まれる予定の又は挟まれた前記スラリーシートを配置することにより、前記スラリーシートの厚さ方向または前記積層方向に磁場を印加する
   ことを特徴とする請求項７に記載の多層配線板の製造方法。
9. 前記第２のコイルは、同一軸上の２箇所において１本の金属線を同一方向に巻回することにより直列配置された２連コイルであり、
   前記局所磁場印加工程においては、前記第２のコイルの内部であってその連結領域に前記２枚の配線板に挟まれる予定の又は挟まれた前記スラリーシートを配置する
   ことを特徴とする請求項７に記載の多層配線板の製造方法。
10. 前記スラリーシート形成工程の後であって前記局所磁場印加工程の前において、前記スラリーシートに混合されたすべての軟磁性金属扁平粉末に対して前記スラリーシートの厚さ方向または前記積層方向と直交方向に磁場を全体印加することにより、全体磁場印加された前記軟磁性金属扁平粉末をその法線方向が前記スラリーシートの厚さ方向または前記積層方向と平行になるように配列させる全体磁場印加工程を備える
    ことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の多層配線板の製造方法。
11. 前記全体磁場印加工程においては、通電された第１の空芯コイルの中心軸方向と前記スラリーシートの厚さ方向または前記積層方向とが直交するように前記第１の空芯コイルの内部に前記２枚の配線板に挟まれる予定の又は挟まれた前記スラリーシートを通過させることにより、前記スラリーシートの全域に対して前記スラリーシートの厚さ方向または前記積層方向と直交方向に磁場を印加する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の多層配線板の製造方法。
12. 前記スラリーシート形成工程の後であって前記積層工程の前において、枠形状または空洞形状であって前記磁性シートの厚さと同等の厚さまたは深さに設定されたフレーム基板の枠内または空洞内に前記スラリーシートを挿入するフレーム基板配置工程を備える
    ことを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の多層配線板の製造方法。
13. 前記フレーム基板は、樹脂製である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の多層配線板の製造方法。
14. 各々の前記平板電極は、前記２枚の配線板における前記スラリーシートとの接触面にそれぞれ形成されている
    ことを特徴とする請求項７から請求項１３のいずれか１項に記載の多層配線板の製造方法。
15. 前記２枚の配線板は、前記積層方向に貫通する１個または２個以上の硬化補助孔を有する配線板である
    ことを特徴とする請求項７から請求項１４のいずれか１項に記載の多層配線板の製造方法。

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