JP6319447B2 - 樹脂多層基板 - Google Patents

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Description

本発明は、樹脂多層基板に関するものである。
多層基板の一例が、特開2005−166980号公報(特許文献1)に記載されている。特許文献1では、放熱効果を高めるためにアース電極を周囲の表面電極より厚く形成した構成が記載されている。特許文献1によれば、このような構成を採用することで、アース電極の熱容量を大きくすることができ、電子部品の放熱効果を高めることができるとされている。
特開2005−166980号公報
複数の樹脂多層基板を接合して1つの樹脂多層基板とする場合がある。この場合、接合部にある導通部分は、通常、ハンダを介して接続される。しかし、ハンダを用いる場合には、ハンダが周辺にあふれて短絡を起こすおそれがあるので、接合部やその周辺における端子の狭ギャップ化や高密度配線が困難であった。
そこで、本発明は、樹脂多層基板同士の接合時のハンダによる短絡を回避することができ、樹脂多層基板同士の接合部やその周辺における端子の狭ギャップ化や高密度配線を可能とする樹脂多層基板を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に基づく樹脂多層基板は、1つの樹脂層または第1群の複数の樹脂層が積層されたものであり、最外面に第1領域を有し、上記第1領域内に第1配線金属箔パターンが配置されている第1樹脂層部と、1つの樹脂層または第2群の複数の樹脂層が積層されたものであり、最外面に第2領域を有する第2樹脂層部とを備え、上記第1樹脂層部および上記第2樹脂層部は、上記第1領域と上記第2領域とが重なり合うようにして配置されており、上記第1樹脂層部は、上記第1領域内に上記第1配線金属箔パターンとは別に第1非配線金属箔パターンを有し、上記第2樹脂層部は、上記第2領域内に上記第1非配線金属箔パターンと重なり合う第2非配線金属箔パターンを有し、上記第1非配線金属箔パターンと上記第2非配線金属箔パターンとは超音波接合によって接合されている。
本発明によれば、第1非配線金属箔パターンと第2非配線金属箔パターンとが超音波接合によって接合されているので、第1樹脂層部の第1領域と第2樹脂層部の第2領域との接合が補強される。また、ハンダを用いる必要がないので、ハンダによる短絡のおそれがなくすことができる。したがって、樹脂多層基板同士の接合部やその周辺における端子の狭ギャップ化や高密度配線が可能となる。
本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板に含まれる第1樹脂層部のみを取り出した状態の平面図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板に含まれる第2樹脂層部のみを取り出した状態の下面図である。 本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板の変形例に含まれる第1樹脂層部のみを取り出した状態の平面図である。 本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板に含まれる第1樹脂層部のみを取り出した状態の平面図である。 本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板に含まれる第2樹脂層部のみを取り出した状態の下面図である。 本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板の変形例に含まれる第1樹脂層部のみを取り出した状態の平面図である。 本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板の平面図である。 本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板に含まれる第1樹脂層部のみを取り出した状態の平面図である。 図10におけるXII−XII線に関する矢視断面図である。 図10におけるXIII−XIII線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態4における樹脂多層基板の平面図である。 図14におけるXV−XV線に関する矢視断面図である。 図14におけるXVI−XVI線に関する矢視断面図である。 層間接続導体の列を図16における下から見た部分拡大図である。 本発明に基づく実施の形態5における樹脂多層基板の斜視図である。 本発明に基づく実施の形態5における樹脂多層基板に含まれる第1樹脂層部のみを取り出した状態の平面図である。 図18におけるXX−XX線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態6における樹脂多層基板の断面図である。 本発明に基づく実施の形態7における樹脂多層基板に含まれる第1樹脂層部のみを取り出した状態の平面図である。 一般的な銅箔付き樹脂シートの部分断面図である。 銅箔付き樹脂シートの銅箔をパターニングした状態の部分断面図である。 樹脂層を積層する際にシャイニー面同士を合わせるようにした例の説明図である。 本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法の第1の説明図である。 本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法の第2の説明図である。 本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法の第3の説明図である。 本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法の第4の説明図である。 本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法の第5の説明図である。 本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法の第6の説明図である。 本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法の第7の説明図である。 本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法の第8の説明図である。 本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法の第9の説明図である。 本発明に基づく樹脂多層基板の製造方法の第10の説明図である。
(実施の形態1)
図1〜図3を参照して、本発明に基づく実施の形態1における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板101の断面図を図1に示す。樹脂多層基板101は、第1樹脂層部31と第2樹脂層部32とを接合したものであるが、このうち第1樹脂層部31のみを取り出した状態の平面図を図2に示す。さらに第2樹脂層部32のみを取り出した状態の下面図を図3に示す。
樹脂多層基板は、第1群の複数の樹脂層2が積層され、最外面に第1領域41を有し、第1領域41内に第1配線金属箔パターン51が配置されている第1樹脂層部31と、第2群の複数の樹脂層2が積層され、最外面に第2領域42を有する第2樹脂層部32とを備える。第1樹脂層部31および第2樹脂層部32は、第1領域41と第2領域42とが重なり合うようにして配置されている。第1樹脂層部31は、第1領域41内に第1配線金属箔パターン51とは別に第1非配線金属箔パターン53を有する。第2樹脂層部32は、第2領域42内に第1非配線金属箔パターン53と重なり合う第2非配線金属箔パターン54を有する。第1非配線金属箔パターン53と第2非配線金属箔パターン54とは超音波接合によって接合されている。
図1に示すように、第1樹脂層部31および第2樹脂層部32は、それぞれ内部に層間接続導体6および/または導体パターン7を備えていてもよい。ここでは、第1樹脂層部31は複数の樹脂層2が積層されたものとしたが、第1樹脂層部31は積層体ではない1つの樹脂層2によるものであってもよい。第2樹脂層部32についても同様である。要するに、第1樹脂層部は1以上の樹脂層を含んでいればよい。第2樹脂層部32についても同様である。
図2に示すように、第1領域41において第1非配線金属箔パターン53は第1配線金属箔パターン51を完全に取り囲むように配置されている。図3に示すように、第2領域42においても、第2非配線金属箔パターン54は第2配線金属箔パターン52を完全に取り囲むように配置されている。図2および図3において第1領域41および第2領域42は細実線で記載されているが、これらの領域は概念的なものである。第1領域41および第2領域42とされている細実線は領域を示すものである。この細実線に相当する境界線が樹脂層部の表面に実際に描かれているとは限らない。
本実施の形態で説明したような樹脂多層基板の製造方法については、後述する。
本実施の形態では、第1非配線金属箔パターン53と第2非配線金属箔パターン54とが超音波接合によって接合されているので、第1領域41と第2領域42との接合が補強される。特に、第1非配線金属箔パターン53と第2非配線金属箔パターン54との間は、ハンダなどを用いた接合ではなく超音波接合によって接合されているので、ハンダによる短絡のおそれがない。樹脂多層基板同士の接合時のハンダによる短絡を回避することができ、樹脂多層基板同士の接合部やその周辺における端子の狭ギャップ化や高密度配線が可能となる。
本実施の形態で示したように、第1非配線金属箔パターン53および第2非配線金属箔パターン54は、平面的に見て、第1配線金属箔パターン51を囲むように配置されていることが好ましい。このように取り囲んだ構成となっていれば、第1配線金属箔パターン51への外部からの水分の侵入を、第1非配線金属箔パターン53と第2非配線金属箔パターン54との間の接合によって遮断することができるからである。
なお、本実施の形態で示したように、第2樹脂層部32は、第2領域42内に第2非配線金属箔パターン54とは別に配置された第2配線金属箔パターン52を有し、第1配線金属箔パターン51と第2配線金属箔パターン52とは互いに当接することによって電気的に接続されていることが好ましい。この構成を採用することにより、樹脂層部同士の間の電気的接続を確保しつつ、ハンダによる短絡のおそれなく、非配線金属箔パターン同士の超音波接合によって樹脂層部同士の接合強度を増すことができる。
このとき、第1配線金属箔パターン51と第2配線金属箔パターン52とは、単に当接するだけでなく、互いに超音波接合されていることが好ましい。第1非配線金属箔パターン53と第2非配線金属箔パターン54とを超音波接合する際に、同時に第1配線金属箔パターン51と第2配線金属箔パターン52との間も超音波接合されてもよい。樹脂層が熱可塑性樹脂などのように可撓性を有する場合には、可撓性が低い基板同士を接合する場合に比べて安定的な超音波接合を実施することが難しいが、第1配線金属箔パターン51と第2配線金属箔パターン52との間に加えて、第1非配線金属箔パターン53と第2非配線金属箔パターン54との間も超音波接合することにより、強固な接合を行ないやすくなる。
本実施の形態では、第1樹脂層部31と第2樹脂層部32とは、平面的に見てほぼ同じサイズかつ同じ形状のものとして説明しているが、これは説明の便宜のために単純化したものである。平面的に見たときの両者のサイズおよび外形は異なっていてもよい。
図2に示した例では、第1領域41において第1非配線金属箔パターン53は第1配線金属箔パターン51を完全に取り囲むように配置されていたが、このような構成に限らず、図4に示すようなものであってもよい。すなわち、第1領域41において第1非配線金属箔パターン53は第1配線金属箔パターン51を断続的に取り囲むものであってもよい。断続的に取り囲む構成だけでなく、部分的に取り囲む構成であってもよい。
配線となる金属箔パターンを非配線金属箔パターンがたとえ部分的にであっても取り囲むように配置されることにより、非配線金属箔パターンがシールドとして保護する効果が期待される。第1非配線金属箔パターンと第2非配線金属箔パターンとが重なっている部分においては金属箔パターンの厚みが大きくなるのと同然であるので、シールド抵抗が下がり、シールド性能が向上する。
(実施の形態2)
図5〜図7を参照して、本発明に基づく実施の形態2における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板102の断面図を図5に示す。樹脂多層基板102は、第1樹脂層部31と第2樹脂層部32とを接合したものであるが、このうち第1樹脂層部31のみを取り出した状態の平面図を図6に示す。さらに第2樹脂層部32のみを取り出した状態の下面図を図7に示す。
第1領域41において第1非配線金属箔パターン53は2つの部分からなり、これらの2つの部分は、第1配線金属箔パターン51を挟んで互いに対向するように配置されている。言い換えれば、第1非配線金属箔パターン53は2方から第1配線金属箔パターン51を挟むように配置されている。第2領域42においても同様である。すなわち、第2非配線金属箔パターン54は2つの部分からなり、第2配線金属箔パターン52を挟んで互いに対向するように配置されている。
図6に示すように、第1非配線金属箔パターン53は第1配線金属箔パターン51に比べて長い線状となっている。図7に示すように、第2非配線金属箔パターン54も第2配線金属箔パターン52に比べて長い線状となっている。
第1非配線金属箔パターン53および第2非配線金属箔パターン54は、平面的に見て、第1配線金属箔パターン51を最も近い基板端から隔てるように配置されている。
本実施の形態では、平面的に見て、非配線金属箔パターンが配線金属箔パターンを取り囲んでいるわけではないが、このような配置であっても、接合を補強し、水分の侵入を防ぐためには一定の効果を得ることができる。本実施の形態では、非配線金属箔パターンの面積を小さく抑えることができる。
図8に示すように、平面的に見て、非配線金属箔パターンが線状ではない構成であってもよい。このような構成であっても一定の効果を得ることはできる。ただし、図2、図4、図6で示したように、第1非配線金属箔パターン53および第2非配線金属箔パターン54は、平面的に見て線状であることが好ましい。非配線金属箔パターンは線状であった方が水分の侵入を効率良く防止することができるからである。
(実施の形態3)
図9〜図13を参照して、本発明に基づく実施の形態3における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板103の外観を図9に示す。樹脂多層基板103の平面図を図10に示す。樹脂多層基板103は、伝送線路を内蔵したものである。図9に示したように、樹脂多層基板103は、積層された複数の樹脂層2を含む。樹脂多層基板103は、第1樹脂層部31と第2樹脂層部32とを張り合わせた形となっている。図9に示した例では、全部で4層の樹脂層2が積層されており、そのうち下側の2層が第1樹脂層部31であり、上側の2層が第2樹脂層部32となっている。樹脂多層基板103から第2樹脂層部32を取り去った状態の平面図を図11に示す。
図10におけるXII−XII線に関する矢視断面図を図12に示す。図10におけるXIII−XIII線に関する矢視断面図を図13に示す。第1樹脂層部31は、第1群の複数の樹脂層2が積層されたものであり、最外面に第1領域を有し、第1領域内に第1配線金属箔パターン51が配置されているものである。ここでいう第1領域は、第1樹脂部31の上面の全体である。第1配線金属箔パターン51は伝送線路の役割を果たす線状の導体パターンである。図11に示した例では、3本の第1配線金属箔パターン51が平行に配置されている。一方、第2樹脂部32は、第2群の複数の樹脂層2が積層されたものであり、最外面に第2領域を有する。第2領域は、第2樹脂部32の下面の全体である。
第1樹脂層部31および第2樹脂層部32は、第1領域と第2領域とが重なり合うようにして配置されている。すなわち、第1樹脂層部31の上面の全体と第2樹脂層部32の下面の全体とは重なり合っている。第1樹脂層部31は、第1領域内すなわち上面内に第1配線金属箔パターン51とは別に第1非配線金属箔パターン53を有する。
第2樹脂層部32は、第2領域内すなわち下面内に第1非配線金属箔パターン53と重なり合う第2非配線金属箔パターン54を有する。図12に示すように、第1非配線金属箔パターン53と第2非配線金属箔パターン54とは超音波接合によって接合されている。
本実施の形態では、第1非配線金属箔パターン53と第2非配線金属箔パターン54とが超音波接合によって接合されているので、第1樹脂層部31と第2樹脂層部32との間の接合が補強される。この構成であれば、伝送線路を含む樹脂多層基板に対してねじりやひねりが加わった場合でも、第1非配線金属箔パターン53と第2非配線金属箔パターン54とが超音波接合によって接合された箇所があるので、剥離が生じる確率を低減することができる。
本実施の形態では、好ましいことに、複数の第1配線金属箔パターン51が平行に配置されたさらに外側から挟むように同じく平行に2本の第1非配線金属箔パターン53が配置されている。この2本の第1非配線金属箔パターン53に対して第2樹脂層部32側の2本の第2非配線金属箔パターン54が重なって超音波接合されている。このような配置であることにより、伝送線の役割を果たす第1配線金属箔パターン51への外部からの水分の侵入は、両側から防御されることとなる。
ここで挙げた、第1配線金属箔パターン51の本数はあくまで一例であり、3以外の本数であってもよい。
(実施の形態4)
図14〜図17を参照して、本発明に基づく実施の形態4における樹脂多層基板について説明する。樹脂多層基板104の平面図を図14に示す。図14におけるXV−XV線に関する矢視断面図を図15に示す。図14におけるXVI−XVI線に関する矢視断面図を図16に示す。
本実施の形態では、図15に示すように、第1樹脂層部31は、第1非配線金属箔パターン53に対して内部から接続する層間接続導体6aを備える。図16における層間接続導体6aの列を下から見た部分拡大図を図17に示す。層間接続導体6aの1つ1つは樹脂層2を厚み方向に貫通する導体であるが、樹脂多層基板104においては、図16および図17に示すように、多数の層間接続導体6aが並べたように設けられている。多数の層間接続導体6aによって導体の壁のような構造が形成されている。
本実施の形態では、第1非配線金属箔パターン53と第2非配線金属箔パターン54とが超音波接合によって接合されている箇所において、少なくとも第1非配線金属箔パターン53に対して第1樹脂層部31の内部から接続するように層間接続導体6aが配置されていることにより、接合強度が増しており、伝送線路に対してねじりやひねりが加わった場合でも、層間剥離が生じにくい。また、層間接続導体6aが壁状に配置されていることにより、外部からの水分の侵入を防止する効果も期待できる。
層間接続導体6aが完全に連続した壁のように並べて配置されている構造に限らず、たとえ断続的または点状に配置されている構造であっても、ある程度の補強の効果は得ることができる。
さらに好ましいことに、本実施の形態では、第2樹脂層部32は、第2非配線金属箔パターン54に対して内部から接続する層間接続導体6bを備える。この構成を採用することにより、第2樹脂層部32の側からも補強することができる。第1樹脂層部31の内部に層間接続導体6aが配置され、かつ、第2樹脂層部32の内部に層間接続導体6bが配置されていれば、上下両方から補強することができ、層間剥離や水分の侵入をより確実に防止することができる。
また、このような厚み方向の寸法が大きい導体による部材が伝送線の脇に配置されることとなれば、シールド効果もより大きく期待できる。
(実施の形態5)
図18〜図20を参照して、本発明に基づく実施の形態5における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板105の外観を図18に示す。樹脂多層基板105は、2次元に広がる複数の導体パターンを内蔵したものである。図18に示したように、樹脂多層基板105は、積層された複数の樹脂層2を含む。樹脂多層基板105は、第1樹脂層部31と第2樹脂層部32とを張り合わせた形となっている。樹脂多層基板105から第2樹脂層部32を取り去った状態の平面図を図19に示す。すなわち、図19は第1樹脂層部31の上面図でもある。図18におけるXX−XX線に関する矢視断面図を図20に示す。
ここでいう第1領域は、第1樹脂層部31の上面の全体である。第2領域は、第2樹脂部32の下面の全体である。第1樹脂層部31および第2樹脂層部32は、第1領域と第2領域とが重なり合うようにして配置されている。第1樹脂層部31は、第1領域内すなわち上面内に第1配線金属箔パターン51とは別に第1非配線金属箔パターン53を有する。第1非配線金属箔パターン53は、図19に示すように、第1樹脂層部31の上面の外縁部を取り囲むように設けられている。第1配線金属箔パターン51は、第1樹脂層部31の上面において、第1非配線金属箔パターン53に取り囲まれた領域の内部に配置されている。第2樹脂層部32は、第2領域内すなわち下面内に第1非配線金属箔パターン53と重なり合う第2非配線金属箔パターン54を有する。
本実施の形態では、2次元的広がりを有するように配置された第1配線金属箔パターン51の周囲を第1非配線金属箔パターン53が取り囲み、この第1非配線金属箔パターン53に対して第2樹脂層部32の側から第2非配線金属箔パターン54が超音波接合されているので、第1配線金属箔パターン51が配置されている領域への水分侵入や層間剥離進行を効率良く防止することができる。
(実施の形態6)
図21を参照して、本発明に基づく実施の形態6における樹脂多層基板について説明する。
本実施の形態における樹脂多層基板106の基本的構成は、実施の形態5で説明した樹脂多層基板105と同じである。ただし、本実施の形態における樹脂多層基板は、図21に示すように、第1樹脂層部31が第1非配線金属箔パターン53に対して内部から接続する層間接続導体6aを備える。さらに第2樹脂層部32が第2非配線金属箔パターン54に対して内部から接続する層間接続導体6bを備える構成であってもよい。このように層間接続導体6aまたは層間接続導体6bあるいはその両方を備えることとすれば、第1樹脂層部31と第2樹脂層部32との間の接合強度が増し、シールド効果も高くなる。
(実施の形態7)
実施の形態5,6では、第1非配線金属箔パターン53および第2非配線金属箔パターン54が第1樹脂層部31の上面の外縁部を完全に連続して環状に取り囲んでいる構成となっていたが、完全に連続した環状でなくてもよい。
図22を参照して、本発明に基づく実施の形態7における樹脂多層基板について説明する。本実施の形態における樹脂多層基板の基本的構成は実施の形態5で説明したものと同じである。ただし、本実施の形態における樹脂多層基板は、図22に示すように、部分的に外縁部に沿った配置となっている。図22は図19に対応した図であり、樹脂多層基板のうちの第1樹脂層部31を残して第2樹脂層部32を取り去った状態の平面図である。この構成を採用することにより、配線の自由度を高めつつ、本発明の効果をある程度得ることができる。
特に配線が基板の端面に接近している箇所において、選択的に非配線金属箔パターンを設けることとしてもよい。非配線金属箔パターンは、好ましくは端面と配線とを遮るように配置される。そのように配線が端面に接近している箇所は、外部からの剥離進展や水分侵入が危惧され、配線を保護する重要性が高いからである。
図22に示した例では、第1配線金属箔パターン51が基板の端面に接近している箇所に、選択的に第1非配線金属箔パターン53が配置されている。すなわち、図22における左半分および右下の一部において第1非配線金属箔パターン53が基板の外縁に沿うように配置されている。
(マット面およびシャイニー面)
一般的に、樹脂多層基板を作製する際には、金属箔として銅箔が採用され、銅箔付き樹脂シート12が用いられる。図23に、銅箔付き樹脂シート12の一部分を拡大した断面図を示す。銅箔付き樹脂シート12の銅箔に必要なパターニングを施した後で、この樹脂シートを樹脂層として積層体をなすことによって所望の樹脂多層基板を作製する。図23では、樹脂層2の一方の面に銅箔17が付着している。銅箔付き樹脂シート12に付着している銅箔17は、マット面28とシャイニー面29とを有する。マット面28とシャイニー面29とは互いに表裏の関係にある。銅箔のうち、銅箔付き樹脂シート12の時点から露出している側の面は表面粗さが小さく光沢のあるシャイニー面29であり、逆に樹脂シート12に接合されている側は表面粗さが大きいマット面28となっている。銅箔付き樹脂シート12の銅箔17をパターニングして導体パターン7とした状態の一例を図24に示す。シャイニー面29は元々表面粗さが小さいため、他の樹脂シートに接合された場合であっても接合強度が低い。したがって、複数の樹脂多層基板を互いに接合した際に、導体パターン7のシャイニー面29と樹脂層とが接合する箇所があると、層間剥離や水分侵入の起点となるおそれがあった。このことに対する何らかの対策が必要であった。
この問題についても考慮した場合、これまでの実施の形態で述べた樹脂多層基板としては、以下のことがいえる。樹脂多層基板としては、前記第1非配線金属箔パターンおよび前記第2非配線金属箔パターンの各々は、第1の表面粗さを有して樹脂層に接合しているマット面と、前記第1の表面粗さより小さい第2の表面粗さを有して前記マット面とは反対の側を向く面であるシャイニー面とを有し、前記第1樹脂層部と前記第2樹脂層部とは、前記第1非配線金属箔パターンの前記シャイニー面と前記第2非配線金属箔パターンの前記シャイニー面とが互いに当接するように接合されていることが好ましい。この構成となっていることにより、シャイニー面同士の間で良好な超音波接合をなすことができる。また、シャイニー面と樹脂層とが接合する箇所を減らすことができるので、層間剥離や水分侵入の起点となる要因を減らすことができる。
前記第1樹脂層部および前記第2樹脂層部の各々において、前記第1樹脂層部と前記第2樹脂層部とが互いに接する面に露出するシャイニー面は、全て相手側のシャイニー面と対向して接していることが好ましい。この場合、樹脂シート12を積層する際には、シャイニー面29と樹脂層とが当接することはなく、図25に示すように必ずシャイニー面29同士が合わさることとなる。この構成を採用することにより、シャイニー面29は必ずシャイニー面29との間で接することとなり、シャイニー面と樹脂層とが接合する箇所を無くすことができるので、従来はシャイニー面と樹脂層との接合部に起因して発生していた層間剥離や水分侵入を防止することができる。
なお、これまで説明したいずれの実施の形態においてもいえることであるが、第1非配線金属箔パターン53および第2非配線金属箔パターン54は、銅箔によって形成されていることが好ましい。この構成であれば、材料となる銅箔付き樹脂シートが容易に調達可能であり、加工も容易である。
(製造方法)
なお、これまで説明したいずれの実施の形態に関しても、樹脂多層基板に含まれる樹脂層部は以下のように作製することができる。ここでは、導体箔付き樹脂シートの一例として銅箔付き樹脂シート12を用いる。
まず、図26に示すような銅箔付き樹脂シート12を用意する。銅箔付き樹脂シート12は、樹脂層2の片面に銅箔17が付着した構造のシートである。樹脂層2は、たとえば熱可塑性樹脂からなる。熱可塑性樹脂は、たとえばLCP(液晶ポリマー)である。樹脂層2の材料となる熱可塑性樹脂としては、LCPの他に、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PEI(ポリエーテルイミド)、PPS(ポニフェニレンスルファイド)、熱可塑性PI(ポリイミド)などであってもよい。銅箔17は、Cuからなる厚さ18μmの箔である。なお、ここでは導体箔の一例として銅箔17としたが、銅箔以外の導体箔として、Ag、Al、SUS、Ni、Auであってもよく、導体箔は、Cu、Ag、Al、SUS、Ni、Auのうちから選択された2以上の異なる金属の合金であってもよい。ここでは、銅箔17は厚さ18μmとしたが、銅箔17の厚みは3μm以上40μm以下程度であってよい。銅箔17は、回路形成が可能な厚みであればよい。
図27に示すように、銅箔17と反対の側からレーザ光を照射するなどの方法によって、樹脂層2にビア孔11をあける。レーザ光はたとえば炭酸ガスレーザ光であってよい。ビア孔11はのちにビア導体を形成するためのものである。ビア孔11は、樹脂層2を貫通しているが銅箔17を貫通していない。
図28に示すように、銅箔17がある側の面にレジストパターン13を形成する。レジストパターン13の形成はたとえば印刷によって行なうことができる。図29に示すようにレジストパターン13をマスクとして銅箔17のエッチングを行ない、導体パターン7を形成する。銅箔17のエッチングは酸により行なうことができる。銅箔17のエッチングが完了した後にアルカリ液によりレジストパターン13を剥離させ、その後に中和処理を行なう。こうして図30に示す構造を得る。ここでは、ビア孔11を先に形成してから導体パターン7を形成したが、導体パターン7を先に形成してからビア孔11を形成してもよい。ビア孔11に導体ペーストを充填し、図31に示すように層間接続導体6を形成する。
この樹脂層2に対して、図32に示すように他の樹脂層2を上から重ねる。その結果、図33に示すようになる。所望の導体パターンを有する樹脂層2を必要な数だけ積層することによって、図34に示すように積層体を得る。図34に示した例では、全4層を積層しているが、層数は他の数であってもよい。積層する際には、1層重ねるごとに仮圧着を行なってもよい。図34に示した例では、下から1〜2層目と下から3〜4層目とで樹脂層2の向きを違えている。これにより、下から2層目と3層目との間の界面では層間接続導体6の広くなった面同士が当接する構造となっている。これはあくまで一例であって、このような重ね方に限るものではない。積層体はこのように樹脂層2の表裏の向きが切り替わる箇所を途中に含んでいてもよい。積層体は全ての樹脂層2が同じ向きで積層された構成であってもよい。
必要な数だけ積層した後で、この積層体の全体を樹脂層2のガラス転移温度を超えない温度(たとえば250℃以上300℃以下)で加熱しつつ加圧する。この作業によって樹脂層2同士を圧着させ、積層体の全体を一体化する。このようにして、図34に示すように第1樹脂層部31を得ることができる。図34に示した例では、最下面に露出する導体パターン7は外部電極18となっている。最上面の樹脂層2の上面には、導体パターン7の一形態として、第1配線金属箔パターン51および第1非配線金属箔パターン53が形成されている。このようにして得た第1樹脂層部31を別途作製した第2樹脂層部32と組み合わせて図35に示すように超音波接合装置に設置する。図35では、第1樹脂層部31と第2樹脂層部32と部分的に重ねた状態で両者の間の超音波接合を行なっている。ベース61の上面には摩擦力を増して対象物を保持するための凹凸が形成されている。ツール62の下面にも摩擦力を増して対象物を保持するための凹凸が形成されている。第1樹脂層部31と第2樹脂層部32とを部分的に重ねた状態で、矢印91に示すように加圧し、矢印92に示すように相対的に超音波振動を加える。こうすることによって、第1非配線金属箔パターンと第2非配線金属箔パターンとの間で超音波接合がなされる。こうして、所望の樹脂多層基板が得られる。ここで示した例では、図1に示したような樹脂多層基板101を得ることができる。
なお、第1非配線金属箔パターンと第2非配線金属箔パターンとの間での超音波接合は、たとえば以下の条件で行なうことができる。
荷重:100〜200N
ホーン振幅:30〜35μmp−p
接合時間:0.15〜0.3秒
基板加熱:なし(常温)
他の実施の形態で示した樹脂多層基板についても、同様の考え方を適用して作製することができる。すなわち、樹脂層を積み重ねて一体化することによって必要な複数の樹脂層部をまずそれぞれ別箇に作製し、これらの樹脂層部同士を組み合わせて超音波接合をすることによって樹脂多層基板として完成させることができる。第1樹脂層部31と第2樹脂層部32との間で、非配線金属箔パターン同士の他に、配線金属箔パターン同士も互いに対向して当接する場合には、非配線金属箔パターン同士の超音波接合の際に配線金属箔パターン同士の超音波接合も同時に行なわれてもよい。
図35においては、2つの樹脂層部を部分的に重ねていたが、図9に示した樹脂多層基板103や、図18に示した樹脂多層基板105のようなものを得ようとする場合には、2つの樹脂層部の全面同士を張り合わせることが求められる。この場合、全面を一括して覆うような面積のベース61およびツール62を用いて一括して圧力および超音波振動を加えてもよい。2つの樹脂層部の全面同士を張り合わせる場合であっても、限られた面積のベース61およびツール62を用いて樹脂層部に対して相対移動を繰返しながら部分ごとに超音波接合を行なうことによって全面同士を張り合わせてもよい。ただし、樹脂層部の内部で超音波接合という現象が実際に生じるのは、金属同士が当接している箇所であるので、接合すべき非配線金属箔パターンが位置する部分を狙って選択的に圧力および超音波振動を加えてもよい。
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
2 樹脂層、6,6a,6b 層間接続導体、7 導体パターン、11 ビア孔、12 銅箔付き樹脂シート、13 レジストパターン、17 銅箔、18 外部電極、28 マット面、29 シャイニー面、31 第1樹脂層部、32 第2樹脂層部、41 第1領域、42 第2領域、51 第1配線金属箔パターン、52 第2配線金属箔パターン、53 第1非配線金属箔パターン、54 第2非配線金属箔パターン、61 ベース、62 ツール、91,92 矢印、101,102,103,104,105,106 樹脂多層基板。

Claims (7)

  1. 1つの樹脂層または第1群の複数の樹脂層が積層されたものであり、最外面に第1領域を有し、前記第1領域内に第1配線金属箔パターンが配置されている第1樹脂層部と、
    1つの樹脂層または第2群の複数の樹脂層が積層されたものであり、最外面に第2領域を有し、前記第2領域内に第2配線金属箔パターンが配置されている第2樹脂層部とを備え、
    前記第1樹脂層部および前記第2樹脂層部は、前記第1領域と前記第2領域とが同一平面において重なり合うようにして配置されており、
    前記第1樹脂層部は、前記第1領域内に前記第1配線金属箔パターンとは別に第1非配線金属箔パターンを有し、
    前記第2樹脂層部は、前記第2領域内に前記第2配線金属箔パターンとは別に前記第1非配線金属箔パターンと重なり合う第2非配線金属箔パターンを有し、
    前記第1非配線金属箔パターンと前記第2非配線金属箔パターンとが超音波接合によって接合され、
    前記第1配線金属箔パターンと前記第2配線金属箔パターンとが超音波接合によって接合され
    前記第1樹脂層部は、前記第1非配線金属箔パターンに対して内部から接続する層間接続導体を備え、
    前記層間接続導体は、前記第1領域と前記第2領域とが重なり合う平面に垂直な方向から見たときに連続した壁のように並べて配置されている、樹脂多層基板。
  2. 前記第1非配線金属箔パターンおよび前記第2非配線金属箔パターンは、平面的に見て、前記第1配線金属箔パターンを最も近い基板端から隔てるように配置されている、請求項1に記載の樹脂多層基板。
  3. 前記第1非配線金属箔パターンおよび前記第2非配線金属箔パターンは、平面的に見て線状である、請求項2に記載の樹脂多層基板。
  4. 前記第1非配線金属箔パターンおよび前記第2非配線金属箔パターンは、平面的に見て、前記第1配線金属箔パターンを囲むように配置されている、請求項1から3のいずれかに記載の樹脂多層基板。
  5. 前記第2樹脂層部は、前記第2非配線金属箔パターンに対して内部から接続する層間接続導体を備える、請求項1からのいずれかに記載の樹脂多層基板。
  6. 前記第1非配線金属箔パターンおよび前記第2非配線金属箔パターンの各々は、第1の表面粗さを有して樹脂層に接合しているマット面と、前記第1の表面粗さより小さい第2の表面粗さを有して前記マット面とは反対の側を向く面であるシャイニー面とを有し、前記第1樹脂層部と前記第2樹脂層部とは、前記第1非配線金属箔パターンの前記シャイニー面と前記第2非配線金属箔パターンの前記シャイニー面とが互いに当接するように接合されている、請求項1からのいずれかに記載の樹脂多層基板。
  7. 前記第1樹脂層部および前記第2樹脂層部の各々において、前記第1樹脂層部と前記第2樹脂層部とが互いに接する面に露出するシャイニー面は、全て相手側のシャイニー面と対向して接している、請求項に記載の樹脂多層基板。
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