JP7338793B2 - 多層基板及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は複数層を有する多層基板及びその製造方法に関する。

従来の多層基板の一例が特許文献１に開示されている。この多層基板は、複数の熱可塑性樹脂層、熱可塑性樹脂層に形成された導体パターン、及び熱可塑性樹脂層を貫通して導体パターンを互いに接続する層間導体部を備える。また、この多層基板は次のような工程で製造される。即ち、樹脂フィルムの片面に導体パターンを形成する。さらに、樹脂フィルムを貫通して底部に導体パターンを露出させる貫通孔を形成し、その貫通孔に金属ペーストを充填する。その樹脂フィルムを積層する。そして、加熱及び加圧によって、樹脂フィルムを熱圧着すると共に、導電ペーストを硬化又は低温焼結して層間導体部を形成する。

特許第５０２４４８４号公報

特許文献１に開示された多層基板では、異なる層に形成された導体パターンが層間導体部によって接続される。このような多層基板において、導体パターンと層間導体部との間の接続信頼性をさらに高めることが求められている。

本発明の目的は、導体パターンと層間接続導体との接続信頼性を向上させた多層基板及びその製造方法を提供することにある。

本発明の多層基板は、第１熱可塑性樹脂層及び第２熱可塑性樹脂層を含む複数の熱可塑性樹脂層を積層してなる多層基板であって、前記第１熱可塑性樹脂層の一方面に導体箔で形成された第１種導体パターンと、前記第１熱可塑性樹脂層の他方面に接するように配置された第２種導体パターンと、前記第１熱可塑性樹脂層に形成され、第１端面で前記第１種導体パターンに接続し、第２端面で前記第２種導体パターンに接続する第１層間接続導体と、を備え、前記第２熱可塑性樹脂層は、前記第１熱可塑性樹脂層の他方面に接しており、前記第２種導体パターンと前記第１層間接続導体とは、樹脂を含む同じ材質の導電性部材、又は、前記導体箔より低い融点を有する金属を含む同じ材質の導電性部材で形成され、前記第２種導体パターンの一方面は、前記第１熱可塑性樹脂の他方面に接しており、前記第２種導体パターンの他方面と前記第２熱可塑性樹脂層の一方面との間には、導体箔で形成された導体パターンが存在しない。

本発明における複数の熱可塑性樹脂層を含む多層基板の製造方法では、前記複数の熱可塑性樹脂層の１つである第１熱可塑性樹脂層の一方面に導体箔を形成し、前記第１熱可塑性樹脂層の他方面から前記導体箔まで貫通する孔を形成し、樹脂を含む導電性部材又は前記導体箔より低い融点を有する金属を含む導電性部材を前記孔に充填し、前記導電性部材で前記第１熱可塑性樹脂層の他方面に導電性のパターンを形成し、前記複数の熱可塑性樹脂層を一括して熱圧着する。

本発明によれば、導体パターンと層間接続導体との接続信頼性を向上させた多層基板が得られる。

図１は第１の実施形態に係る多層基板１０の一部分の分解斜視図である。 図２は第１の実施形態に係る多層基板１０の断面図である。 図３（Ａ）は第２種導体パターン１４の平面図である。図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）及び図３（Ｅ）は、多層基板１０に形成される第２種導体パターンの他の例を示す平面図である。 図４は第１の実施形態の変形例に係る多層基板９０の断面図である。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）は、第１の実施形態に係る多層基板１０の製造方法を示す断面図である。 図６は第２の実施形態に係る多層基板４０の断面図である。 図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は、第２の実施形態に係る多層基板４０の製造方法を示す断面図である。 図８は第３の実施形態に係る多層基板５０の断面図である。 図９（Ａ）、図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）は、第３の実施形態に係る多層基板５０の製造方法を示す断面図である。 図１０は第４の実施形態の第１例に係る多層基板６０の断面図である。 図１１は第４の実施形態の第２例に係る多層基板７０の断面図である。 図１２は第４の実施形態の第３例に係る多層基板８０の断面図である。 図１３は第５の実施形態に係る多層基板９０の断面図である。 図１４は第６の実施形態に係る多層基板１００の断面図である。 図１５は第７の実施形態に係る多層基板１１０の断面図である。 図１６は層間接続導体１６ａ～１６ｃ及び第２種導体パターン１４ａ～１４ｃを積層方向に平面視した図である。 図１７は第７の実施形態に係る多層基板１１０の断面図である。 図１８は熱可塑性樹脂層１１１の上面図である。 図１９は熱可塑性樹脂層１１２の上面図である。 図２０は熱可塑性樹脂層１１２の上面図である。

以降、本発明を実施するための複数の形態を示す。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能である。各々の実施形態では、その実施形態以前に説明した点と異なる点について説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係る多層基板１０の一部分の分解斜視図である。図２は第１の実施形態に係る多層基板１０の断面図である。多層基板１０は、図１に示すように、信号伝送線路である。多層基板１０は、熱可塑性樹脂層１１２（第１熱可塑性樹脂層）及び熱可塑性樹脂層１１３（第２熱可塑性樹脂層）を含む複数の熱可塑性樹脂層１１１，１１２，１１３，１１４，１１５を積層してなる。多層基板１０は、複数の積層された熱可塑性樹脂層１１１，１１２，１１３，１１４，１１５、第１種導体パターン１２、第２種導体パターン１４、及び層間接続導体１５を備える。熱可塑性樹脂層１１２は本発明の「第１熱可塑性樹脂層」の一例である。熱可塑性樹脂層１１３は本発明の「第２熱可塑性樹脂層」の一例である。熱可塑性樹脂層１１３は、熱可塑性樹脂層１１２の他方面（第２主面Ｍ２）に接する。第１種導体パターン１２は導体箔で形成される。第２種導体パターン１４と層間接続導体１５とは、樹脂を含む同じ材質の導電性部材で形成される。第１種導体パターン１２は熱可塑性樹脂層１１２の一方面（第１主面Ｍ１）に形成された第１種導体パターン１３を含む。層間接続導体１５は熱可塑性樹脂層１１２に形成された層間接続導体１６を含む。層間接続導体１６は本発明の「第１層間接続導体」の一例である。第２種導体パターン１４の一方面（第１主面ｍ１）は、熱可塑性樹脂層１１２の他方面（第２主面Ｍ２）に接するように配置される。層間接続導体１６は、その一方の端面（第１端面Ｅ１）で第１種導体パターン１３に接続し、その他方の端面（第２端面Ｅ２）で第２種導体パターン１４に接続する。層間接続導体１６の第２端面Ｅ２の面積は層間接続導体１６の第１端面Ｅ１よりも大きい。第２種導体パターン１４の他方面（第２主面ｍ２）と熱可塑性樹脂層１１３の一方面（第１主面Ｍ１１）との間には、導体箔で形成された導体パターンが存在しない。

熱可塑性樹脂層１１１～１１５は、この順に積層され、加熱及び加圧によって直接に接合されている。熱可塑性樹脂層１１１～１１５は、液晶ポリマー（ＬＣＰ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、フッ素樹脂、その他の熱可塑性樹脂の材料で形成される。

第１種導体パターン１２は熱可塑性樹脂層１１１～１１５の主面に配置される。第１種導体パターン１２は、熱可塑性樹脂層１１２の第２主面Ｍ２には形成されておらず、従って熱可塑性樹脂層１１２と熱可塑性樹脂層１１３との間には形成されていない。また、熱可塑性樹脂層１１３の他方面に形成されている第１種導体パターン１２は、高周波信号が伝送される信号導体層２５ａである。熱可塑性樹脂層１１２の一方面に形成されている第１種導体パターン１２は、高周波信号が伝送される信号導体層２５ｂである。その他の第1種導体パターン１２には、グランド電位が接続される。第１種導体パターン１２は、例えば、銅箔のような金属箔で形成される。

層間接続導体１５は熱可塑性樹脂層１１１～１１５に形成される。各層間接続導体１５は熱可塑性樹脂層１１１～１１５の１層を貫通する。層間接続導体１５は、テーパ形状を有し、熱可塑性樹脂層１１１～１１５の積層方向において先細りになる。熱可塑性樹脂層１１１，１１２に配置された層間接続導体１５と、熱可塑性樹脂層１１３～１１５に配置された層間接続導体１５とでは、先細りの方向が逆となっている。層間接続導体１５は、加熱及び加圧によって導電性ペーストを固化したものである。導電性ペーストの構成材料は、例えば、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ又はこれらの合金等を含む金属粉、エポキシ樹脂等のバインダ樹脂、溶剤等である。このように、層間接続導体１５は、樹脂を含む導電性部材で形成されている。また、層間接続導体１５は、導体箔より低い融点を有する金属を含む導電性部材で形成されていてもよい。このような導電性部材は、例えば、半田である。半田は、Ｐｂ及びＳｎを含んでいる。ただし、半田は、Ｐｂを含んでいなくてもよい。

第２種導体パターン１４は熱可塑性樹脂層１１２と熱可塑性樹脂層１１３との間に配置される。第２種導体パターン１４は熱可塑性樹脂層１１２の第２主面Ｍ２の一部を覆うように形成される。熱可塑性樹脂層１１１～１１５の積層方向から見て、第２種導体パターン１４における層間接続導体１６に重ならない部分の面積は、第２種導体パターン１４における層間接続導体１６に重なる部分の面積より大きい。第２種導体パターン１４は、層間接続導体１５と同様に、加熱及び加圧によって導電性ペーストを固化したものである。第２種導体パターン１４と層間接続導体１６とは、互いに連なり、同じ導電性部材で一体的に形成される。従って、第２種導体パターン１４は、導体箔より低い融点を有する金属を含む導電性部材で形成されていてもよい。第２導体パターン１４には、グランド電位が接続される。

第２種導体パターン１４は、第１種導体パターン１２より薄いが、第１種導体パターン１２と同じ厚みを有してもよく、第１種導体パターン１２より厚くてもよい。

図３（Ａ）は第２種導体パターン１４の平面図である。図３（Ｂ）、図３（Ｃ）、図３（Ｄ）及び図３（Ｅ）は、多層基板１０に形成される第２種導体パターンの他の例を示す平面図である。図３（Ａ）から図３（Ｅ）では、第２種導体パターンに接続される層間接続導体の位置を破線で示している。図２及び図３（Ａ）に示すように、第２種導体パターン１４は、層間接続導体１５を繋ぐ配線用導体パターンである。しかし、図３（Ｂ）から図３（Ｅ）に示すように、多層基板１０に形成される第２種導体パターンは、スパイラル若しくはコイル状のインダクタ用導体パターン、ミアンダ状のインダクタ用導体パターン、又は端面で容量結合する面状のキャパシタ用導体パターンでもよい。

図４は第１の実施形態の変形例に係る多層基板９０の断面図である。多層基板９０は次の点で多層基板１０と異なる。即ち、多層基板９０は熱可塑性樹脂層１１２に代えて熱可塑性樹脂層９１２を備える。熱可塑性樹脂層９１２は熱可塑性樹脂層９１２１，９１２２を含む複数層で形成される。例えば、熱可塑性樹脂層１１１，１１３～１１５，９１２１はＬＣＰ樹脂層であり、熱可塑性樹脂層９１２２はフッ素樹脂層である。このように、第１種導体パターン１３と第２種導体パターン１４との間に配置される熱可塑性樹脂層は複数層で形成されてもよい。

図５（Ａ）、図５（Ｂ）、及び図５（Ｃ）は、第１の実施形態に係る多層基板１０の製造方法を示す断面図である。

先ず、図５（Ａ）に示すように、熱可塑性樹脂で形成される樹脂シート３１２の一方面（第１主面Ｍ１）に導体箔を形成する。例えばフォトリソグラフィ技術でその導体箔をパターニングすることで、第１種導体パターン１２を形成する。また、樹脂シート３１２の他方面（第２主面Ｍ２）からその導体箔まで貫通する孔２１を例えばレーザ加工で形成する。孔２１は、樹脂シート３１２を貫通するが第１種導体パターン１２を貫通せず、その底部に第１種導体パターン１２を露出させる。孔２１は、樹脂シート３１２の第２主面Ｍ２側から開けられるので、樹脂シート３１２の第２主面Ｍ２側から第１主面Ｍ１側に向かって先細りになる。

なお、導体箔をパターニングする工程は、孔２１を形成する工程より先に又は後に行われてもよく、孔２１を形成する工程に並行して行われてもよい。

次に、図５（Ｂ）に示すように、導電性ペーストを孔２１に充填して導電性ペースト体３５を形成すると共に、導電性ペーストで樹脂シート３１２の第２主面Ｍ２に導電性ペースト体３４を形成する。導電性ペースト体３４は本発明の「導電性のパターン」の一例である。例えば、樹脂シート３１２の第２主面Ｍ２に導電性ペーストを印刷又は噴射することで導電性ペースト体３４，３５を形成する。導電性ペースト体３４は、導電性ペースト体３５の少なくとも１つに連なり、樹脂シート３１２の第２主面Ｍ２の一部を覆う。導電性ペースト体３４，３５は同じ導電性ペーストで形成される。

なお、導電性ペースト体３４は、第１種導体パターン１２より薄いが、第１種導体パターン１２と同じ厚みを有してもよく、第１種導体パターン１２より厚くてもよい。

また、図５（Ｃ）に示すように、上記の工程より先に若しくは後に、又は上記の工程に並行して、上記の工程と同様の工程を行うことによって、樹脂シート３１１，３１３，３１４，３１５に第１種導体パターン１２及び導電性ペースト体３５を形成する。

なお、熱可塑性樹脂層１１２と熱可塑性樹脂層１１３との間に第２種導体パターン１４を形成するために、樹脂シート３１２ではなく、樹脂シート３１３に導電性ペースト体３４を形成してもよい。

樹脂シート３１３～３１５の材料は、ＬＣＰ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＩ樹脂、ＰＩ樹脂、フッ素樹脂、その他の熱可塑性樹脂である。導体箔は、例えば、銅箔のような金属箔である。導電性ペーストの構成材料は、例えば、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ又はこれらの合金等を含む金属粉、エポキシ樹脂等のバインダ樹脂、溶剤等である。なお、導電性ペースト体３４，３５の代わりに、導体箔より低い融点を有する金属を含む導電性部材で金属体を形成してもよい。導体箔より低い融点を有する金属を含む導電性部材は、例えば、半田である。

次に、図５（Ｃ）に示すように、樹脂シート３１３～３１５における第１種導体パターン１２が形成された主面を、樹脂シート３１１，３１２における第１種導体パターン１２が形成された主面とは反対側に向けて、樹脂シート３１１～３１５をこの順で積層する。より簡潔に述べると、樹脂シート３１１，３１２の積層の向きに対して樹脂シート３１３～３１５の積層の向きを反転させて、樹脂シート３１１～３１５を積層する。

次に、樹脂シート３１１～３１５を加熱及び加圧することによって、樹脂シート３１１～３１５を一括して熱圧着すると共に、導電性ペースト体３４を固化して第２種導体パターン１４を形成し、導電性ペースト体３５を固化して層間接続導体１５を形成する。これにより、多層基板１０が得られる。

なお、複数の多層基板１０の構造を形成した集合基板を個片に分離することで、個別の多層基板１０を製造してもよい。

第１の実施形態によれば、第２種導体パターン１４が層間接続導体１６と同じ材質の導電性部材で形成されるので、導体パターンと層間接続導体との接続信頼性が向上する。

また、上記の従来技術に開示されたような方法で多層基板を製造する場合、積層の向きを互いに反転させた樹脂シートを互いに接合させる箇所（以後、反転箇所と言う）に、導体パターンを形成することは容易ではない。

例えば、反転箇所に導体パターンを形成する方法として、反転箇所を構成する樹脂シートの一方に導体箔を形成し、その導体箔をパターニングすることが考えられる。しかし、この方法では、樹脂シートに形成した孔に導電性ペーストを充填した後に、樹脂シートに導体箔を貼付し、その導体箔をフォトリソグラフィ技術でパターニングする必要がある。このため、製造工程が複雑になり、また工程数が増える。

第１の実施形態によれば、層間接続導体１５を形成する工程の中で層間接続導体１５と同じ材料から第２種導体パターン１４を形成する。このため、製造工程を複雑にせずに、また工程数の増加を抑えて、反転箇所に導体パターンを形成できる。

その結果として、熱可塑性樹脂層の層数を変化させずに導体パターンの層数を増やすこと、従って多層基板の配線密度を上げることができる。

別の言い方をすれば、従来の多層基板と第１の実施形態に係る多層基板とに同じ回路を形成する場合、従来の多層基板における熱可塑性樹脂層の層数より、第１の実施形態に係る多層基板における熱可塑性樹脂層の層数を減らすことができる。

また、第１の実施形態によれば、第２種導体パターン１４は第１種導体パターン１２より薄い。このことは、導電性ペースト体３４が第１種導体パターン１２より薄く形成されること示している。このため、積層された樹脂シート３１１～３１５を加熱及び加圧する工程において、導電性ペースト体３４の染み出し又は流動が相対的に抑制され、第２種導体パターン１４の寸法誤差が相対的に抑えられる。

また、第１の実施形態によれば、孔に導電性ペースト又は金属クリームを充填しつつ、第２種導体パターンとなる導電性のパターンを印刷する。金属クリームは、例えば、金属と液体のフラックスとの混合物である。これにより、層間接続導体１６及び第２種導体パターン１４を同時に形成できる。更に、孔の底面に第１種導体パターンが存在するため、導電性ペーストや金属クリームが脱落しにくい。その結果、多層基板１０の製造が容易となる。加えて、孔に充填された導電性ペースト又は金属クリームと導電性のパターンとが同時に加熱により固化される。すなわち、孔に充填された導電性ペースト又は金属クリームと導電性のパターンとが繋がった状態で、層間接続導体１６及び第２種導体パターン１４が同時に形成される。その結果、層間接続導体１６と第２種導体パターン１４との接続信頼性が向上する。

《第２の実施形態》
第２の実施形態では、熱可塑性樹脂層が第２種導体パターンを収容する凹部を有する。

図６は第２の実施形態に係る多層基板４０の断面図である。多層基板４０は第１の実施形態に係る多層基板１０（図２参照）と次の点で異なる。即ち、多層基板４０の熱可塑性樹脂層１１２は凹部（又は溝）２２を有する。凹部２２は熱可塑性樹脂層１１２の第２主面Ｍ２に形成される。凹部２２は、第２種導体パターン１４に沿って形成され、第２種導体パターン１４を収容する。第２種導体パターン１４の側面Ｓ１は熱可塑性樹脂層１１２に接触している。

なお、第２種導体パターン１４を収容する凹部２２は、熱可塑性樹脂層１１２の第２主面Ｍ２ではなく、熱可塑性樹脂層１１３における熱可塑性樹脂層１１２に接する主面に形成されてもよい。

凹部２２の底面及び側面の粗度は、熱可塑性樹脂層１１２の第２主面Ｍ２における凹部が形成されていない箇所の粗度と異なる。特に、後述のように、凹部２２がレーザ加工で形成される場合、凹部２２の底面及び側面の粗度は、熱可塑性樹脂層１１２の第２主面Ｍ２における凹部が形成されていない箇所の粗度より大きい。本願では、粗度の指標として、算術平均粗さが用いられる。

図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）は、第２の実施形態に係る多層基板４０の製造方法を示す断面図である。

先ず、図７（Ａ）に示すように、第１の実施形態に係る製造方法の工程と同様の工程によって、樹脂シート３１２に第１種導体パターン１２及び孔２１を形成する。さらに、樹脂シート３１２の第２主面Ｍ２に凹部２２を形成する。例えば、エッチング加工、レーザ加工、又は切削加工で、凹部２２を形成する。

次に、図７（Ｂ）に示すように、導電性ペーストを孔２１に充填して導電性ペースト体３５を形成すると共に、導電性ペーストを凹部２２に充填して導電性ペースト体３４を形成する。例えば樹脂シート３１２の第２主面Ｍ２に導電性ペーストを印刷又は噴射することで導電性ペースト体３４，３５を形成する。

次に、図７（Ｃ）に示すように、第１の実施形態に係る製造方法の工程と同様の工程によって、樹脂シート３１１，３１３～３１５に第１種導体パターン１２及び導電性ペースト体３５を形成し、樹脂シート３１１～３１５を積層して加熱及び加圧する。これにより、多層基板４０が得られる。

第２の実施形態によれば、樹脂シート３１２の凹部２２に導電性ペーストを充填することで、第２種導体パターン１４を形成する。このため、加熱及び加圧工程においてその導電性ペーストの潰れ又ははみ出しが抑制される。特に、凹部２２の底面及び側面の粗度が大きいほど、導電性ペーストの密着性を高めることができる。その結果、第２種導体パターン１４の寸法誤差が抑えられる。換言すれば、第２種導体パターン１４のマイグレーションが抑制される。

また、それ故に、凹部２２を深くすれば、第２種導体パターン１４の寸法誤差を抑えつつ、第２種導体パターン１４を厚くできる。

さらに、多層基板には、例えば、インダクタ、キャパシタのような所定の特性を要求される素子を構成する導体パターンが形成されることがある。そのような導体パターンには厳しい寸法誤差が要求される。このため、凹部に収容された第２種導体パターンを用いて、そのような導体パターンを形成することは特に有効である。

《第３の実施形態》
第３の実施形態では、第２種導体パターンを囲む壁部が設けられる。

図８は第３の実施形態に係る多層基板５０の断面図である。多層基板５０は第１の実施形態に係る多層基板１０（図２参照）と次の点で異なる。即ち、多層基板５０は、熱可塑性樹脂層１１２の第２主面Ｍ２に形成される壁部２３を備える。壁部２３は、熱可塑性樹脂層１１１～１１５の積層方向から見て第２種導体パターン１４を囲む。壁部２３は熱可塑性樹脂層１１１～１１５の端部まで広がっていない。換言すれば、壁部２３は外部に露出していない。

なお、壁部２３は熱可塑性樹脂層１１１～１１５の端部まで広がっていてもよい。

第２種導体パターン１４がインダクタを構成する場合、壁部２３は磁性体で形成されてもよい。これにより、壁部２３を形成することでインダクタの内部に磁性体を置くことができるので、インダクタンス値が上がる。

図９（Ａ）、図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）は、第３の実施形態に係る多層基板５０の製造方法を示す断面図である。

先ず、図９（Ａ）に示すように、第１の実施形態に係る製造方法の工程と同様の工程によって、樹脂シート３１２に第１種導体パターン１２及び孔２１を形成する。さらに、樹脂シート３１２の第２主面Ｍ２に壁部２３を形成する。

次に、図９（Ｂ）に示すように、例えば樹脂シート３１２の第２主面Ｍ２に導電性ペーストを印刷又は噴射することで、孔２１に導電性ペースト体３５を形成し、壁部２３で囲まれた空間に導電性ペースト体３４を形成する。

次に、図９（Ｃ）に示すように、第１の実施形態に係る製造方法の工程と同様の工程によって、樹脂シート３１１，３１３～３１５に第１種導体パターン１２及び導電性ペースト体３５を形成し、樹脂シート３１１～３１５を積層して加熱及び加圧する。これにより、多層基板５０が得られる。

第３の実施形態によれば、壁部２３で囲まれた空間に導電性ペーストを充填することで、第２種導体パターン１４を形成する。このため、加熱及び加圧工程においてその導電性ペーストの潰れ又ははみ出しが抑制され、第２種導体パターン１４の寸法誤差が抑えられる。

また、壁部２３は熱可塑性樹脂層１１１～１１５の端部まで広がっていない。このため、加熱及び加圧工程において、壁部２３が樹脂シート３１２と樹脂シート３１３とに挟み込まれるので、壁部２３が樹脂シート３１２から剥がれにくくなる。

《第４の実施形態》
第４の実施形態の第１例では、第２種導体パターンが２つの信号導体を繋ぐブリッジ配線に利用される。第４の実施形態の第２例では、第２種導体パターンがキャパシタの電極に利用される。第４の実施形態の第３例では、第２種導体パターンが信号導体を互いから電磁的に遮蔽するシールド導体に利用される。

図１０は第４の実施形態の第１例に係る多層基板６０の断面図である。多層基板６０は、熱可塑性樹脂層１１１～１１４、第１種導体パターン６２１１，６２１２，６２２、第２種導体パターン６４、及び層間接続導体６５１，６５２１，６５２２を備える。これらの構成要素は２つのストリップ線路を構成する。第１種導体パターン６２１１，６２１２はそれぞれ第１及び第２信号導体を構成する。第１種導体パターン６２２及び層間接続導体６５１はグランド導体を構成する。第２種導体パターン６４及び層間接続導体６５２１，６５２２は、第１信号導体と第２信号導体とを繋ぐブリッジ配線を構成する。層間接続導体６５２１，６５２２は、それぞれ、本発明の「第１層間接続導体」及び「第２層間接続導体」の一例である。

第１種導体パターンの抵抗率は第２種導体パターンの抵抗率より小さい。このため、信号導体に第１種導体パターンを利用することが好ましい。

第１種導体パターン６２１１，６２１２は熱可塑性樹脂層１１２の第１主面Ｍ１に形成される。層間接続導体６５２１，６５２２は、熱可塑性樹脂層１１２に形成され、それぞれ第１種導体パターン６２１１，６２１２に接続される。第２種導体パターン６４は、熱可塑性樹脂層１１２の第２主面Ｍ２に形成され、層間接続導体６５２１と層間接続導体６５２２を接続する。第１種導体パターン６２１１，６２１２，６２２は導体箔で形成され、第２種導体パターン６４及び層間接続導体６５１，６５２１，６５２２は同じ材質の導電性部材で形成される。

図１１は第４の実施形態の第２例に係る多層基板７０の断面図である。多層基板７０は、熱可塑性樹脂層１１１～１１５、第１種導体パターン７２１，７２２、第２種導体パターン７４、及び層間接続導体７５１，７５２を備える。これらの構成要素はキャパシタを構成する。第１種導体パターン７２１、第２種導体パターン７４、及び層間接続導体７５１はキャパシタの一方の電極を構成する。第１種導体パターン７２２及び層間接続導体７５２はキャパシタの他方の電極を構成する。第１種導体パターン７２１，７２２は導体箔で形成され、第２種導体パターン７４及び層間接続導体７５１，７５２は同じ材質の導電性部材で形成される。

図１２は第４の実施形態の第３例に係る多層基板８０の断面図である。多層基板８０は、熱可塑性樹脂層１１１～１１４、第１種導体パターン８２１１，８２１２，８２２、第２種導体パターン８４、及び層間接続導体８５を備える。これらの構成要素は２つのストリップ線路を構成する。第１種導体パターン８２１１，８２１２はそれぞれ第１及び第２信号導体を構成する。第１種導体パターン８２２、第２種導体パターン８４、及び層間接続導体８５はグランド導体を構成する。さらに、第２種導体パターン８４は、熱可塑性樹脂層１１１～１１４の積層方向において第１信号導体と第２信号導体との間に配置され、シールド導体を構成する。第１種導体パターン８２１１，８２１２，８２２は導体箔で形成され、第２種導体パターン８４及び層間接続導体８５は同じ材質の導電性部材で形成される。

《第５の実施形態》
第５の実施形態では、多層基板９０が層間接続導体９５２３，９５２４を更に備えている。図１３は第５の実施形態に係る多層基板９０の断面図である。

層間接続導体９５２３，９５２４は、熱可塑性樹脂層１１３を貫通している。層間接続導体９５２３，９５２４の一端は、第２種導体パターン９４に接続されている。層間接続導体９５２３，９５２４の他端は、第１種導体パターン９２２に接続されている。層間接続導体９５２３，９５２４の一端の面積は、層間接続導体９５２３，９５２４の他端の面積より大きい。

また、層間接続導体９５２１と層間接続導体９５２２とは隣り合っている。より詳細には、層間接続導体９５２１は、積層方向に直交する方向において層間接続導体９５２２の最も近くに位置している。層間接続導体９５２３と層間接続導体９５２４とは隣り合っている。より詳細には、層間接続導体９５２３は、積層方向に直交する方向において層間接続導体９５２４の最も近くに位置している。

このような多層基板９０は、熱可塑性樹脂層１１２の一方面に形成された導電性のパターンと熱可塑性樹脂層１１３の一方主面に形成された導電性のパターンとが重なることにより第２種導体パターン９４が形成されている。

このような多層基板９０によれば、層間接続導体９５２１～９５２４にグランド電位が接続される場合には、第２種導体パターン９４の存在により、シールド性が向上する。

《第６の実施形態》
第６の実施形態では、多層基板１００が第２種導体パターン９４ａ，９４ｂを更に備えている。図１４は第６の実施形態に係る多層基板１００の断面図である。

多層基板１００は、第２種導体パターン９４が層間接続導体９５２１と第２種導体パターン９５２２とに分離され、層間接続導体９５２１と第２種導体パターン９５２２とが積層方向に直交する方向にずれている点において、多層基板９０と相違する。層間接続導体９５２１，９５２２の他端は、熱可塑性樹脂層１１２の他方面に形成されている第２種導体パターン９４ａに接続されている。層間接続導体９５２１，９５２２の一端のそれぞれは、第１種導体パターン９２１１，９２１２に接続されている。層間接続導体９５２１，９５２２の他端の面積は、層間接続導体９５２１，９５２２の一端の面積より大きい。

層間接続導体９５２３，９５２４の一端は、熱可塑性樹脂層１１２の一方面に形成されている第２種導体パターン９４ｂに接続されている。層間接続導体９５２３，９５２４の他端は、第１種導体パターン９２２に接続されている。層間接続導体９５２３，９５２４の一端の面積は、層間接続導体９５２３，９５２４の他端の面積より大きい。

ただし、第２種導体パターン９４ｂは、第２種導体パターン９４ａに対して積層方向に直交する方向にずれている。そのため、第２種導体パターン９４ａと第２種導体パターン９４ｂとの境界に段差が形成されている。以上のような多層基板１００は、多層基板９０と同じ作用効果を奏する。

《第７の実施形態》
第７の実施形態では、多層基板１１０にシールド領域Ａ０が形成されている。図１５は第７の実施形態に係る多層基板１１０の断面図である。

より詳細には、シールド領域Ａ０は、多層基板１１０の一方面に設けられている第１種導体パターン１０００と多層基板１１０の他方面に設けられている第１種導体パターン１００２との間に位置している。また、シールド領域Ａ０の積層方向に直交する方向の両側には、層間接続導体９５１が設けられている。第１種導体パターン１０００，１００２及び層間接続導体９５１は、グランド電位に接続されている。これにより、シールド領域Ａ０の周囲は、グランド電位に接続されている第１種導体パターン１０００，１００２及び層間接続導体９５１に囲まれている。

以上のようなシールド領域Ａ０には、ノイズの影響が及ぼされたくない電子回路が設けられる。このような電子回路は、例えば、高周波回路、能動素子やＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。

なお、多層基板１１０において、第２種導体パターン９４ａの両端には、積層方向の両側から層間接続導体９５１が接続されていてもよいし、第２種導体パターン９４ａの両端には、積層方向の一方側又は他方側から層間接続導体９５１が接続されていてもよい。更に、第２種導体パターン９４ｂの両端には、積層方向の両側から層間接続導体９５１が接続されていてもよいし、第２種導体パターン９４ｂの両端には、積層方向の一方側又は他方側から層間接続導体９５１が接続されていてもよい。

なお、以上のようなシールド領域Ａ０には、信号導体層が設けられていてもよい。多層基板１１０の端部との間に第２種導体パターン９４ａがあることにより、多層基板１１０の外部へのノイズ放射が抑制される。

《第８の実施形態》
第８の実施形態では、多層基板１２０は、層間接続導体１６ａ～１６ｃ及び第２種導体パターン１４ａ～１４ｃを備えている。図１６は層間接続導体１６ａ～１６ｃ及び第２種導体パターン１４ａ～１４ｃを積層方向に平面視した図である。

層間接続導体１６ａ～１６ｃは、熱可塑性樹脂層１１２を積層方向に貫通している。第２種導体パターン１４ａ～１４ｃは、熱可塑性樹脂層１１２の他方面に形成されている。第２種導体パターン１４ａ～１４ｃは、層間接続導体１６ａ～１６ｃを接続している。具体的には、第２種導体パターン１４ａは、層間接続導体１６ａ（第１層間接続導体）と層間接続導体１６ｂ（第２層間接続導体）とを接続している。第２種導体パターン１４ｂは、層間接続導体１６ｂ（第２層間接続導体）と層間接続導体１６ｃ（第３層間接続導体）とを接続している。第２種導体パターン１４ｃは、層間接続導体１６ｃ（第３層間接続導体）と層間接続導体１６ａ（第１層間接続導体）とを接続している。

このような多層基板１２０では、積層方向に見て、第２種導体パターン１４ａ～１４ｃが多層基板１２０に占める割合が大きくなる。そのため、第２種導体パターン１４ａ～１４ｃがグランド電位に接続される場合には、多層基板１２０のシールド性が向上する。

また、第２種導体パターン１４ａと第２種導体パターン１４ｂとは、一つに繋がっている。これにより、第２種導体パターン１４ａ，１４ｂがグランド電位に接続される場合には、多層基板１２０のシールド性が更に向上する。

《第９の実施形態》
第９の実施形態では、多層基板１３０は、信号導体２００ａ，２００ｂを備えている。図１７は第７の実施形態に係る多層基板１１０の断面図である。図１８は熱可塑性樹脂層１１１の上面図である。図１９は熱可塑性樹脂層１１２の上面図である。

信号導体２００ａ，２００ｂは、熱可塑性樹脂層１１１の他方面に形成されている。信号導体層２００ａ，２００ｂの間には、信号導体層２００ａ，２００ｂに沿って複数の層間接続導体１５が並んでいる。これにより、信号導体層２００ａ，２００ｂのアイソレーションが向上する。

また、複数の層間接続導体１５は、熱可塑性樹脂層１１２に設けられている第２種導体パターン１４により接続されている。

《第１０の実施形態》
第１０の実施形態では、多層基板１４０は、隣り合わない２個の層間接続導体１５が第２種導体パターン１４により接続されている。図２０は熱可塑性樹脂層１１２の上面図である。

図２０に示すように、第２種導体パターン１４により接続されている２個の層間接続導体１５の間には、第２種導体パターン１４に接続されていない層間接続導体１５が位置していてもよい。

このように、様々な電気的機能を実現するために第２種導体パターンを利用することができる。

なお、第２種導体パターンは、機能性を持ったパターンだけではなく、電気的な接続を取るためだけのパターンでもよい。

なお、第１種導体パターンと層間接続導体との間には拡散層が形成されていてもよい。拡散層は、第１種導体パターン中の金属が層間接続導体に拡散すること、及び／又は、層間接続導体中の金属が第１種導体パターンに拡散することにより形成される合金領域である。

なお、第１種導体パターンは、防錆層を含んでいてもよい。防錆層は、例えば、ＮｉやＷを含んでいる。防錆層は、例えば、金属箔の一例である銅箔の表面に設けられている。なお、孔の底面に存在する防錆層は、全て除去されていてもよい。また、孔の底面に存在する防錆層の一部は、残留してもよい。防錆層が全て除去されていると、第１種導体パターンと層間接続導体とがより確実に接続される。

なお、第２種導体パターンは、第１信号導体と第２信号導体との間に配置されていればよい。従って、第２種導体パターンは、積層方向において第１信号導体と第２信号導体との間に配置されていてもよいし、積層方向に直交する方向において第１信号導体と第２信号導体との間に配置されていてもよい。

最後に、上記の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上記の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

１０，４０，５０，６０，７０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０，１４０…多層基板
１２，１３，６２２，７２１，７２２，８２２，６２１１，６２１２，８２１１，８２１２…第１種導体パターン
１４，６４，７４，８４…第２種導体パターン
１５，１６，６５１，７５１，７５２，８５，６５２１，６５２２…層間接続導体
２１…孔
２２…凹部
２３…壁部
３４，３５…導電性ペースト体
１１１～１１５…熱可塑性樹脂層
３１１～３１５…樹脂シート

Claims (13)

1. 第１熱可塑性樹脂層及び第２熱可塑性樹脂層を含む複数の熱可塑性樹脂層を積層してなる多層基板であって、
   前記第１熱可塑性樹脂層の一方面に導体箔で形成された第１種導体パターンと、
   前記第１熱可塑性樹脂層の他方面に接するように配置された第２種導体パターンと、
   前記第１熱可塑性樹脂層に形成され、第１端面で前記第１種導体パターンに接続し、第２端面で前記第２種導体パターンに接続する第１層間接続導体と、を備え、
   前記第２熱可塑性樹脂層は、前記第１熱可塑性樹脂層の他方面に接しており、
   前記第２種導体パターンと前記第１層間接続導体とは、樹脂を含む同じ材質の導電性部材、又は、前記導体箔より低い融点を有する金属を含む同じ材質の導電性部材で形成され、
   前記第２種導体パターンの側面は前記第１熱可塑性樹脂層に接触し、
   前記第１熱可塑性樹脂層は凹部を有し、
   前記凹部は、前記第２種導体パターンに沿って形成され、前記第２種導体パターンを収容し、
   前記第２種導体パターンの他方面と前記第２熱可塑性樹脂層の一方面との間には、導体箔で形成された導体パターンが存在しない、多層基板。
2. 前記第２端面の面積は前記第１端面の面積よりも大きい、請求項１に記載の多層基板。
3. 前記凹部の底面及び側面の粗度は、前記第１熱可塑性樹脂層の他方面における凹部が形成されていない箇所の粗度より大きい、請求項１に記載の多層基板。
4. 前記第２種導体パターンはインダクタ用導体パターンである、請求項１から３の何れかに記載の多層基板。
5. 前記第２種導体パターンはキャパシタ用導体パターンである、請求項１から３の何れかに記載の多層基板。
6. 前記第１熱可塑性樹脂層に形成された第２層間接続導体をさらに備え、
   前記第２種導体パターンは前記第１層間接続導体と前記第２層間接続導体とを接続し、前記第２種導体パターンと前記第２層間接続導体とは同じ材質の導電性部材で形成される、請求項１から３の何れかに記載の多層基板。
7. 前記第１層間接続導体と前記第２層間接続導体とは、隣り合っている、
   請求項６に記載の多層基板。
8. 前記第１熱可塑性樹脂層に形成された第３層間接続導体を更に備え、
   前記第２種導体パターンは、前記第１層間接続導体、前記第２層間接続導体及び前記第３層間接続導体を接続する、
   請求項６又は請求項７に記載の多層基板。
9. 導体箔で形成された第１信号導体及び第２信号導体をさらに備え、
   前記第２種導体パターンは、前記第１信号導体と前記第２信号導体との間に配置され、シールド導体を構成する、請求項１から３の何れかに記載の多層基板。
10. 複数の熱可塑性樹脂層を含む多層基板の製造方法であって、
    前記複数の熱可塑性樹脂層の１つである第１熱可塑性樹脂層の一方面に導体箔を形成し、前記第１熱可塑性樹脂層の他方面から前記導体箔まで貫通する孔を形成し、
    樹脂を含む導電性部材又は前記導体箔より低い融点を有する金属を含む導電性部材を前記孔に充填し、前記導電性部材で前記第１熱可塑性樹脂層の他方面に導電性のパターンを形成し、
    前記複数の熱可塑性樹脂層を一括して熱圧着し、
    前記第１熱可塑性樹脂層の他方面に凹部を形成し、前記導電性部材を前記凹部に充填することで、前記導電性のパターンを形成する、多層基板の製造方法。
11. 前記第１熱可塑性樹脂層の他方面に前記導電性部材を印刷又は噴射することで、前記導電性のパターンを形成する、請求項１０に記載の多層基板の製造方法。
12. エッチング加工、レーザ加工、又は切削加工で、前記凹部を形成する、請求項１０又は１１に記載の多層基板の製造方法。
13. 第１熱可塑性樹脂層及び第２熱可塑性樹脂層を含む複数の熱可塑性樹脂層を積層してなる多層基板であって、
    前記第１熱可塑性樹脂層の一方面に導体箔で形成された第１種導体パターンと、
    前記第１熱可塑性樹脂層の他方面に接するように配置された第２種導体パターンと、
    前記第１熱可塑性樹脂層に形成され、第１端面で前記第１種導体パターンに接続し、第２端面で前記第２種導体パターンに接続する第１層間接続導体と、を備え、
    前記第２熱可塑性樹脂層は、前記第１熱可塑性樹脂層の他方面に接しており、
    前記第２種導体パターンと前記第１層間接続導体とは、樹脂を含む同じ材質の導電性部材、又は、前記導体箔より低い融点を有する金属を含む同じ材質の導電性部材で形成され、
    前記第２種導体パターンの側面は前記第１熱可塑性樹脂層に接触し、
    前記第１熱可塑性樹脂層は凹部を有し、
    前記凹部は、前記第２種導体パターンに沿って形成され、前記第２種導体パターンを収容する、多層基板。

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