JP5741975B2

JP5741975B2 - 樹脂多層基板

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Publication number: JP5741975B2
Application number: JP2013504584A
Authority: JP
Inventors: 喜人大坪
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: CN103430639A; JPWO2012124362A1; CN103430639B; WO2012124362A1

Description

本発明は、樹脂多層基板に関し、詳しくは、樹脂材料からなる絶縁層が積層された基板本体を備えた樹脂多層基板に関する。

従来、基板本体の主面に表面電極が形成された樹脂多層基板が種々提案されている。

例えば、図８の断面図に示すように、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム１２３に貫通孔１２４を形成して導電ペースト１５０を充填するともに導体パターン１２２，１２２ａ，１２２ｂを形成したパターンフィルム１２１，１２１ａ，１２１ｂを積層し、加熱しながら圧着することにより、樹脂多層基板１００を作製する。樹脂多層基板１００は、パターンフィルム１２１，１２１ａ，１２１ｂが熱融着して一体化した基板本体１３９の実装面１６０に露出する導体パターン１２２により形成される表面電極に、層間接続導体１５１が接続されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３３２７４９号公報

樹脂多層基板は可撓性を有するため、フレキシブル基板として用いることができる。しかし、樹脂多層基板を折り曲げて使用すると、表面電極は基板本体から剥がれやすくなる。

本発明は、かかる実情に鑑み、基板本体からの表面電極の剥がれを抑制することができる樹脂多層基板を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した樹脂多層基板を提供する。

樹脂多層基板は、（ａ）金属箔からなる導体が主面に貼り付けられた熱可塑性樹脂シートからなる絶縁層を含む、熱可塑性樹脂シートからなる複数の絶縁層を積層し、加熱しながら圧着されてなる基板本体と、（ｂ）前記基板本体の一方の主面に形成され、前記熱可塑性樹脂シートに貼り付けられた前記金属箔からなる表面電極と、（ｃ）互いに隣接する前記複数の絶縁層の間に配置され、前記表面電極に対向する、前記熱可塑性樹脂シートに貼り付けられた前記金属箔からなる面内導体パターンとを備える。前記面内導体パターンは、前記複数の絶縁層を加熱しながら圧着する際の状態において、前記絶縁層が積層された積層方向から透視すると、前記表面電極に重なり、かつ前記表面電極の全周にわたって間隔を設けて前記表面電極よりも外側にはみ出ている。

上記構成によれば、表面電極は、表面電極よりも大きい面内導体パターンに対向しているので、樹脂多層基板を作製する工程において熱可塑性樹脂シートからなる絶縁層を圧着するときに、表面電極と表面電極に対向する面内導体パターンとの間に挟まれた絶縁層の熱可塑性樹脂は積層方向の逃げ場がない。そのため、表面電極と絶縁層との界面に作用する圧力が高くなる。これによって、表面電極と絶縁層との接合を強化し、基板本体からの表面電極の剥がれを抑制することができる。

好ましくは、前記絶縁層を貫通し、前記表面電極と前記面内導体パターンとを接続する層間接続導体を備える。

この場合、表面電極と面内導体パターンとが層間接続導体を介して接続されている部分は導電性を有する金属等で形成されており、絶縁層の樹脂材料に比べて変形しにくい。そのため、基板本体にたわみ変形が生じたとき、表面電極の周囲の絶縁層の変形が拘束され、基板本体は、表面電極の近傍において変形が小さくなる。これによって、基板本体からの表面電極の剥がれを抑制することができる。

好ましい一態様において、前記面内導体パターンにスリットが形成されている。

この場合、スリットが形成された面内導体パターンの両側に配置される絶縁層同士が、面内導体パターンに形成されたスリットを介して接合される。これにより、面内導体パターンとその両側の樹脂層との接合を強化し、基板本体の内部における面内導体パターンの剥がれを抑制することができる。

好ましい他の態様において、前記面内導体パターンに貫通孔が形成されている。

この場合、貫通孔が形成された面内導体パターンの両側に配置される絶縁層同士が、面内導体パターンに形成された貫通孔を介して接合される。これにより、面内導体パターンとその両側の樹脂層との接合を強化し、基板本体の内部における面内導体パターンの剥がれを抑制することができる。

好ましくは、前記表面電極と前記面内導体パターンとの間に、前記絶縁層のみ、又は、前記層間接続導体及び前記絶縁層のみが配置されている。

この場合、表面電極と面内導体パターンとの間の距離を短くして、表面電極近傍の変形をより抑制し、基板本体からの表面電極の剥がれをより抑制することができる。

好ましくは、前記表面電極に対向して、前記基板本体の他方の主面に形成された裏面電極をさらに備える。前記層間接続導体は、前記裏面電極に接続されている。

この場合、表面電極と裏面電極と層間接続導体が接続された部分は導電性を有する金属等で形成されており、樹脂材料の絶縁層よりも変形しにくいため、基板本体の変形を拘束する。これにより、基板本体は、表面電極近傍の変形がさらに抑制されるので、基板本体からの表面電極の剥がれをより一層抑制することができる。

本発明によれば、基板本体からの表面電極の剥がれを抑制することができる。

樹脂多層基板の断面図である。（実施例１）樹脂多層基板の要部断面図である。（実施例１）樹脂多層基板の製造工程を示す断面図である。（実施例１）樹脂多層基板の製造工程を示す断面図である。（実施例１）樹脂多層基板の断面図である。（実施例２）樹脂多層基板の要部断面図である。（実施例２）樹脂多層基板の要部断面図である。（変形例）樹脂多層基板の製造工程を示す断面図である。（従来例）

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図７を参照しながら説明する。

＜実施例１＞実施例１の樹脂多層基板１０について、図１〜図４を参照しながら説明する。

図１は、樹脂多層基板１０の断面図である。図２（ａ）は、図１の線Ａ−Ａに沿って切断した要部断面図である。図２（ｂ）は、図１の線Ｂ−Ｂに沿って切断した要部断面図である。

図１及び図２に示すように、樹脂多層基板１０は、樹脂材料からなる絶縁層が積層された基板本体１２の一方の主面１２ａに表面電極１８ａが形成され、基板本体１２の他方の主面１２ｂに裏面電極１８ｂが形成されている。例えば、表面電極１８ａと裏面電極１８ｂのいずれか一方は、樹脂多層基板１０を他の回路基板等に実装するための外部電極として用い、他方は、樹脂多層基板１０に電子部品を実装するためのランド電極として用いる。

基板本体１２の内部には、基板本体１２の互いに隣接する絶縁層の間に配置された面内導体パターン１４，１４ａ，１４ｂと、絶縁層を貫通する層間接続導体１６とが形成されている。図２（ｂ）に示すように、表面電極１８ａに対向する面内導体パターン１４ａは、絶縁層が積層された積層方向から透視すると、表面電極１８ａに重なり、かつ表面電極１８ａの全周にわたって間隔を設けて表面電極１８ａよりも外側にはみ出ている。面内導体パターン１４ａは、表面電極１８ａよりも大きい。

このように、表面電極１８ａが、表面電極１８ａよりも大きい面内導体パターン１４ａに対向しているので、樹脂多層基板１０を作製する工程において樹脂材料からなる絶縁層を圧着するときに、表面電極１８ａと表面電極１８ａに対向する面内導体パターン１４ａとの間に挟まれた絶縁層の樹脂材料は積層方向の逃げ場がない。そのため、表面電極１８ａと絶縁層との界面に作用する圧力は、高くなる。これによって、表面電極１８ａと絶縁層との接合を強化し、基板本体１２からの表面電極１８ａの剥がれを抑制することができる。

また、表面電極１８ａと面内導体パターン１４ａとが層間接続導体１６を介して接続されている部分は導電性を有する金属等で形成されており、絶縁層の樹脂材料に比べて変形しにくい。そのため、基板本体１２にたわみ変形が生じたとき、表面電極１８ａの周囲の絶縁層の変形が拘束され、基板本体１２は、表面電極１８ａの近傍において、変形が小さくなる。これによって、基板本体１２からの表面電極１８ａの剥がれを抑制することができる。

裏面電極１８ｂに対向する面内導体パターン１４ｂも、表面電極１８ａに対向する面内導体パターン１４ａと同様に、絶縁層が積層された積層方向から透視すると、裏面電極１８ｂに重なり、かつ裏面電極１８ｂの全周にわたって間隔を設けて裏面電極１８ｂよりも外側にはみ出ている。面内導体パターン１４ｂは、裏面電極１８ｂよりも大きい。これによって、表面電極１８ａと同様に、基板本体１２からの裏面電極１８ｂの剥がれを抑制することができる。

層間接続導体１６は、表面電極１８ａと面内導体パターン１４，１４ａ，１４ｂと裏面電極１８ｂとに接続され、基板本体１２を貫通し、柱形状に形成されている。表面電極１８ａと裏面電極１８ｂとに層間接続導体１６が接続された部分は導電性を有する金属等で形成されており、樹脂材料の絶縁層よりも変形しにくいため、基板本体１２の変形を拘束する。これにより、基板本体１２は、表面電極１８ａ近傍の変形が抑制されるので、基板本体１２からの表面電極１８ａの剥がれが抑制される。

次に、樹脂多層基板１０の製造工程について、図３及び図４の断面図を参照しながら説明する。図３及び図４は、樹脂多層基板１０の製造工程を示す断面図である。

まず、図３に示すように、基板本体１２を形成するための樹脂シート１１を準備する。

すなわち、図３（ａ）に示すように、一方の主面１１ｔにＣｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ａｕあるいはそれらの合金などの金属箔１３が貼り付けられたＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＩ（ポリイミド）などの熱可塑性樹脂材料からなる樹脂シート１１を準備し、図３（ｂ）に示すように、樹脂シート１１の他方の主面１１ｓ側から、レーザー加工などの方法で、金属箔１３に達する貫通孔（ビアホール）１１ｐを形成する。

次いで、図３（ｃ）に示すように、金属箔１３上に、貫通孔１１ｐに対応する位置を覆うように、例えばフォトレジストの塗布、露光、現像によってマスクパターン２を形成した状態で、図３（ｄ）に示すように金属箔１３をエッチングした後、図３（ｅ）に示すように、マスクパターン２を除去する。これにより、面内導体パターン１４，１４ａ，１４ｂになる部分を形成する。

次いで、貫通孔１１ｐに、スクリーン印刷等の方法によって導電性ペーストを充填することにより、ビアホール導体１５を形成する。

次いで、図４に示すように、基板本体１２の絶縁層になる樹脂シート１１ａ〜１１ｆを、上下を所定の向きにして積層して積層体１１ｘを形成する。

次いで、積層体１１ｘを加熱しながら圧着して、基板本体１２を形成する。このときの加熱によって、ビアホール導体１５が硬化して、層間接続導体１６が形成される。

以上の工程により、樹脂多層基板１０を作製することができる。

＜実施例２＞実施例２の樹脂多層基板１０ａについて、図５及び図６を参照しながら説明する。

図５は、樹脂多層基板１０ａの断面図である。図６（ａ）は、図５の線Ａ−Ａに沿って切断した要部断面図である。図６（ｂ）は、図５の線Ｂ−Ｂに沿って切断した要部断面図である。

図５及び図６に示すように、実施例２の樹脂多層基板１０ａは、実施例１の樹脂多層基板１０と略同様に構成されている。以下では、実施例１と同様の構成部分には同じ符号を用い、実施例１との相違点を中心に説明する。

図６（ｂ）に示すように、表面電極１８ａに対向する面内導体パターン１４ｓは、実施例１と同様に、絶縁層が積層された積層方向から透視すると、表面電極１８ａに重なり、かつ表面電極１８ａの全周にわたって間隔を設けて表面電極１８ａよりも外側にはみ出ている。面内導体パターン１４ｓは、表面電極１８ａよりも大きい。

表面電極１８ａに対向する面内導体パターン１４ｓには、実施例１と異なりスリット１４ｍが形成されている。スリット１４ｍは、絶縁層が積層された積層方向から透視すると、面内導体パターン１４ｓの角に連通し、表面電極１８ａの外側を取り囲むように形成されている。

スリット１４ｍは、積層方向から透視したときに、その一部が表面電極１８ａに重なるように形成することも可能であるが、表面電極１８ａに重ならないように形成すると、絶縁層を圧着するときにスリット１４ｍから圧力が抜けにくく、表面電極１８ａと絶縁層との間に作用する圧力を高くすることができ、表面電極１８ａと絶縁層との接合を強化できるので好ましい。

スリット１４ｍが形成された面内導体パターン１４ｓの両側に配置され、面内導体パターン１４ｓを挟み込む絶縁層同士は、面内導体パターン１４ｓのスリット１４ｍを介して接合される。これにより、面内導体パターン１４ｓとその両側の絶縁層との接合を強化し、基板本体１２の内部における面内導体パターン１４ｓの剥がれを抑制することができる。

裏面電極１８ｂに対向する面内導体パターン１４ｔは、表面電極１８ａに対向する面内導体パターン１４ｓと同様に構成されている。

＜変形例＞図７の要部断面図に、表面電極１８ａに対向する変形例の面内導体パターン１４ｐ〜１４ｒを示す。図７の断面図は、図６（ｂ）と同様の要部断面図であり、いずれの面内導体パターン１４ｐ〜１４ｒも、絶縁層が積層された積層方向から透視すると、表面電極１８ａに重なり、かつ表面電極１８ａの全周にわたって間隔を設けて表面電極１８ａよりも外側にはみ出ている。

図７（ａ）に示す面内導体パターン１４ｐは、各辺の中間にスリット１４ｇが形成されている。図７（ａ）では、絶縁層が積層された積層方向から透視すると、スリット１１ｇは表面電極１８ａに達してないが、表面電極１８ａに接し、あるいは表面電極１８ａに重なるように形成することも可能である。

スリット１４ｇが形成された面内導体パターン１４ｐの両側に配置され、面内導体パターン１４ｐを挟み込む絶縁層同士は、面内導体パターン１４ｐのスリット１４ｇを介して接合される。これにより、面内導体パターン１４ｐとその両側の絶縁層との接合を強化し、基板本体１２の内部における面内導体パターン１４ｐの剥がれを抑制することができる。

図７（ｂ）に示す面内導体パターン１４ｑには、貫通孔１４ｈが形成されている。図７（ｂ）は、絶縁層が積層された積層方向から透視すると、貫通孔１４ｈの一部が表面電極１８ａに重なる場合を図示しているが、貫通孔１４ｈの全部が表面電極１８ａに重なるようにすることも、逆に貫通孔１４ｈの全部が表面電極１８ａの外側に配置され、表面電極１８ａに重ならないようにすることも可能である。

貫通孔１４ｈが形成された面内導体パターン１４ｑの両側に配置され、面内導体パターン１４ｑを挟み込む絶縁層同士は、面内導体パターン１４ｑに形成された貫通孔１４ｈを介して接合されるので、面内導体パターン１４ｑとその両側の絶縁層との間の接合を強化し、基板本体の内部における面内導体パターン１４ｑの剥がれを抑制することができる。

図７（ｃ）に示す面内導体パターン１４ｒは、矩形の貫通孔１４ｉが形成されている。貫通孔１４ｉは、絶縁層が積層された積層方向から透視すると、表面電極１８ａの外側を取り囲むように形成されているが、貫通孔の一部又は全部が表面電極１８ａに重なるように形成することも可能である。

貫通孔１４ｉが形成された面内導体パターン１４ｒの両側に配置され、面内導体パターン１４ｒを挟み込む絶縁層同士は、面内導体パターン１４ｒに形成された貫通孔１４ｉを介して接合されるので、面内導体パターン１４ｒとその両側の絶縁層との間の接合を強化し、基板本体の内部における面内導体パターン１４ｒの剥がれを抑制することができる。

＜まとめ＞以上のように、表面電極に対向する面内導体パターンが、積層方向から透視すると、表面電極に重なり、かつ表面電極の全周にわたって間隔を設けて表面電極よりも外側にはみ出ているように構成すると、基板本体からの表面電極の剥がれを抑制することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。

例えば、裏面電極をなくした構成としても構わない。

１０，１０ａ樹脂多層基板
１１，１１ａ〜１１ｆ樹脂シート
１２基板本体
１２ａ，１２ｂ主面
１４，１４ａ，１４ｂ面内導体パターン
１４ｇスリット
１４ｈ，１４ｉ貫通孔
１４ｍスリット
１４ｐ，１４ｑ，１４ｒ，１４ｓ，１４ｔ面内導体パターン
１６層間接続導体
１８ａ表面電極
１８ｂ裏面電極

Claims

金属箔からなる導体が主面に貼り付けられた熱可塑性樹脂シートからなる絶縁層を含む、熱可塑性樹脂シートからなる複数の絶縁層を積層し、加熱しながら圧着されてなる基板本体と、
前記基板本体の一方の主面に形成され、前記熱可塑性樹脂シートに貼り付けられた前記金属箔からなる表面電極と、
互いに隣接する前記複数の絶縁層の間に配置され、前記表面電極に対向する、前記熱可塑性樹脂シートに貼り付けられた前記金属箔からなる面内導体パターンと、
を備え、
前記面内導体パターンは、前記複数の絶縁層を加熱しながら圧着する際の状態において、前記絶縁層が積層された積層方向から透視すると、前記表面電極に重なり、かつ前記表面電極の全周にわたって間隔を設けて前記表面電極よりも外側にはみ出ていることを特徴とする樹脂多層基板。
前記絶縁層を貫通し、前記表面電極と前記面内導体パターンとを接続する層間接続導体を備えることを特徴とする、請求項１に記載の樹脂多層基板。
前記面内導体パターンにスリットが形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂多層基板。
前記面内導体パターンに貫通孔が形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の樹脂多層基板。
前記表面電極と前記面内導体パターンとの間に、前記絶縁層のみ、又は、前記層間接続導体及び前記絶縁層のみが配置されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の樹脂多層基板。
前記表面電極に対向して、前記基板本体の他方の主面に形成された裏面電極をさらに備え、
前記層間接続導体は、前記裏面電極に接続されていることを特徴とする、請求項２乃至５のいずれか一つに記載の樹脂多層基板。