WO2014103510A1 - 多層基板及びその製造方法 - Google Patents

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WO2014103510A1
WO2014103510A1 PCT/JP2013/079728 JP2013079728W WO2014103510A1 WO 2014103510 A1 WO2014103510 A1 WO 2014103510A1 JP 2013079728 W JP2013079728 W JP 2013079728W WO 2014103510 A1 WO2014103510 A1 WO 2014103510A1
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conductor
sheets
multilayer substrate
conductors
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PCT/JP2013/079728
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邦明 用水
直樹 郷地
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株式会社村田製作所
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    • H05K2201/09781—Dummy conductors, i.e. not used for normal transport of current; Dummy electrodes of components

Definitions

  • the present invention relates to a multilayer substrate formed of a thermoplastic material and having via conductors for interlayer connection of a plurality of pattern conductors, and a manufacturing method thereof.
  • This multilayer substrate includes a substrate portion in which a plurality of insulator layers are stacked.
  • An example of this type of insulator layer is a thermoplastic resin material.
  • an antenna coil is formed on the substrate portion.
  • the antenna coil includes a plurality of spiral pattern conductors formed in at least two layers among a plurality of insulator layers, and via conductors connecting these pattern conductors.
  • This multilayer substrate is manufactured as follows.
  • a plurality of large format insulator sheets are prepared. Copper foil is formed over a wide range on the surface of these insulator sheets.
  • a laser beam is irradiated to the formation position of the via conductor from the back surface side (that is, the surface side where the copper foil is not formed) of the plurality of insulator sheets. Thereby, a through hole is formed.
  • corresponding pattern conductors are formed on the surfaces of the plurality of insulator sheets by a photolithography process. Thereafter, the conductive paste is filled in the via holes formed in each insulator sheet.
  • a plurality of insulator sheets are stacked in a predetermined order, and pressure and heat are applied from both the top and bottom directions of the stacked plurality of insulator sheets.
  • the plurality of insulator sheets are pressure-bonded, and the conductive paste is further cured. Thereby, a multilayer substrate is obtained.
  • the pressure at the time of pressure bonding is set to a value at which the insulating sheets are joined and do not flow.
  • the above pressure may cause the conductive paste to harden in a state where the density of the conductive filler is sparse, without applying sufficient pressure to the conductive paste of the via conductor.
  • a loss occurs in the via conductor portion when transmitting a high-frequency signal.
  • an object of the present invention is to provide a multilayer substrate capable of reducing the loss in the via conductor while suppressing the deformation of the pattern conductor, and a manufacturing method thereof.
  • one aspect of the present invention is a multilayer substrate, in which a plurality of sheets having thermoplasticity are laminated in a predetermined direction and bonded, and at least different from among the plurality of sheets.
  • First and second pattern conductors formed on the main surfaces of two sheets, and via conductors formed on at least one sheet interposed between the first and second pattern conductors among the plurality of sheets And via conductors formed at positions where the first and second pattern conductors overlap in plan view from the predetermined direction.
  • the predetermined direction distance between the first and second pattern conductors at the via conductor formation position is d1
  • the predetermined distance between the first and second pattern conductors at the via conductor non-formation position is d1.
  • the directional distance is d2, d1 ⁇ d2.
  • Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a multilayer substrate, the step of preparing a plurality of sheets having thermoplasticity, and the step of forming a first pattern conductor on the first sheet of the plurality of sheets, A step of forming a second pattern conductor on a second sheet of the plurality of sheets, and at least one of the plurality of sheets to be interposed between the first and second pattern conductors.
  • Forming a through hole to electrically connect the one pattern conductor and the second pattern conductor and filling the conductive paste; and filling the conductive paste between the first sheet and the second sheet A step of laminating the plurality of sheets so as to interpose the through-holes formed, and a step of applying pressure to the plurality of laminated sheets using a press plate.
  • the press plate is provided with a protrusion at a position corresponding to the through hole in a plan view from the direction in which the plurality of sheets are stacked.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a longitudinal section obtained by cutting the laminated body of the insulating sheet of FIG. 2 with a virtual plane parallel to the first pattern conductor and parallel to the zx plane when viewed from the negative direction side of the y-axis.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a longitudinal section obtained by cutting the laminated body of the insulating sheet of FIG. 2 with a virtual plane parallel to the first pattern conductor and parallel to the zx plane when viewed from the negative direction side of the y-axis.
  • the x-axis indicates the left-right direction (in other words, the horizontal direction) of the multilayer substrate.
  • the y-axis indicates the front-rear direction of the multilayer substrate (in other words, the depth direction).
  • the z-axis indicates the vertical direction (in other words, the vertical direction) of the multilayer substrate.
  • the z-axis indication direction is also the stacking direction of the plurality of insulating sheets.
  • FIG. 1 is a perspective view of the multilayer substrate of the first embodiment.
  • FIG. 1 is also used in the second embodiment.
  • the multilayer substrate 1 includes a main body 11, a first external electrode 13a, and a second external electrode 13b.
  • the main body 11 has a substantially rectangular parallelepiped shape. In other words, it has a rectangular front end surface and rear end surface, and four surfaces (upper surface, bottom surface, left side surface, and right side surface) that connect both end surfaces.
  • the first external electrode 13 a is formed so as to cover the front end portion of the main body 11, and the second external electrode 13 b is formed so as to cover the rear end portion of the main body 11.
  • the external electrode 13a covers the front end surface and the front end portions of the top surface, the bottom surface, the left side surface, and the right side surface
  • the external electrode 13b includes the rear end surface, and the top surface, the bottom surface, the left side surface, and the right side surface. Cover the rear edge.
  • the main body 11 is composed of a plurality of insulating sheets S (illustrated, insulating sheets S1 to S8).
  • Each insulating sheet S has a substantially rectangular shape having two main surfaces facing each other in the z-axis direction.
  • the main surface on the positive direction side of the z-axis is referred to as the upper surface
  • the main surface on the negative direction side is referred to as the lower surface.
  • the short side and the long side of each insulating sheet S are parallel to the x-axis and the y-axis.
  • the insulating sheet S is made of a flexible thermoplastic resin.
  • thermoplastic resin include liquid crystal polymers.
  • Such insulating sheets S1 to S8 are laminated and pressure-bonded in this order from the negative direction side to the positive direction side of the z-axis. Thereby, the main body 11 is formed.
  • the main body 11 includes a coil L and auxiliary members A (four auxiliary members A1 to A4 in the drawing).
  • the coil L has a spiral shape that rotates around an axis parallel to the y-axis and proceeds in the direction of the central axis.
  • the coil L includes a plurality of first pattern conductors FC (illustrated five first pattern conductors FC1 to FC5) and a plurality of second pattern conductors SC (illustrated six second patterns conductors SC). Pattern conductors SC1 to SC6) and a plurality of via conductors V (in the drawing, thirty via conductors V1 to V30 are included).
  • the first and second pattern conductors FC and SC are each made of a metal material having a small specific resistance mainly composed of copper or silver. More preferably, it consists of metal foil which has copper and silver as a main component. In the present embodiment, the first and second pattern conductors FC and SC made of a metal foil mainly composed of copper are formed.
  • the first pattern conductors FC1 to FC5 are formed on the upper surface of the insulating sheet S6 so as to be aligned in the front-rear direction.
  • each of the first pattern conductors FC1 to FC5 has a linear shape parallel to the x axis, and has substantially the same length and line width. Further, the line-to-line distances between the first pattern conductors FC1 to FC5 adjacent in the front-rear direction are substantially the same.
  • the second pattern conductors SC1 to SC6 are formed on the upper surface of the insulating sheet S3 so as to be aligned in the front-rear direction.
  • each of the second pattern conductors SC1 to SC6 has a linear shape that is non-parallel to the x-axis and the y-axis.
  • the second pattern conductors SC1 to SC6 are parallel to each other and have substantially the same length and line width. Further, the line-to-line distances between the second pattern conductors SC1 to SC6 adjacent in the front-rear direction are substantially the same.
  • the second pattern conductor SC1 is formed so that its right end is in contact with the short side of the negative side of the y-axis in the insulating sheet S3.
  • the second pattern conductor SC6 is formed such that its left end is in contact with the short side of the positive side of the y-axis in the insulating sheet S3.
  • the first external electrode 13a and the second external electrode 13b are disposed only at the bottom of the main body 11, and the end portions of the second pattern conductor SC1 and the second pattern conductor SC6 are drawn out to the bottom surface by via conductors connected thereto. You may comprise so that it may connect electrically.
  • the second pattern conductor SC1 when the second pattern conductor SC1 is viewed in a plan view (that is, a top view) from the z-axis direction, the left end thereof overlaps the left end of the first pattern conductor FC1.
  • via conductors V1 to V3 are formed in the overlapping portions. These via conductors V1 to V3 penetrate the corresponding insulating sheets S4 to S6 in the vertical direction, and electrically connect the left ends of the first pattern conductor FC1 and the second pattern conductor SC1.
  • the right end of the second pattern conductor SC2 overlaps with the right end of the first pattern conductor FC1, and the left end of the second pattern conductor SC2 is the first pattern conductor adjacent to the first pattern conductor FC1. It overlaps with the left end of FC2.
  • via conductors V4 to V6 are formed at the overlapping position on the right end side, and via conductors V7 to V9 are formed at the overlapping position on the left end side.
  • These via conductors V4 to V6 penetrate the corresponding insulating sheets S4 to S6 in the vertical direction, and electrically connect the right ends of the first pattern conductor FC1 and the second pattern conductor SC2.
  • the via conductors V7 to V9 penetrate the corresponding insulating sheets S4 to S6 in the vertical direction, and electrically connect the left ends of the second pattern conductor SC2 and the first pattern conductor FC2.
  • the right end and the left end of the second pattern conductor SC4 overlap the right end of the first pattern conductor FC3 and the left end of the first pattern conductor FC4.
  • via conductors V16 to V18 penetrate vertically in the overlapping position on the right end side to electrically connect the right ends of the first and second pattern conductors FC3 and SC4.
  • via conductors V19 to V21 penetrate in the vertical direction at the overlapping position on the left end side to electrically connect the left ends of the first and second pattern conductors FC4 and SC4.
  • the right end and the left end of the second pattern conductor SC5 overlap the right end of the first pattern conductor FC4 and the left end of the first pattern conductor FC5.
  • via conductors V22 to V24 penetrate in the vertical direction at the overlapping position on the right end side to electrically connect the right ends of the first and second pattern conductors FC4 and SC5.
  • the via conductors V25 to V27 penetrate in the vertical direction at the overlapping position on the left end side to electrically connect the left ends of the first and second pattern conductors FC5 and SC5.
  • the right end of the second pattern conductor SC6 overlaps the right end of the first pattern conductor FC5.
  • the via conductors V28 to V30 penetrate vertically and electrically connect the right ends of the first and second pattern conductors FC5 and SC6.
  • the via conductor V is made of a conductive material containing at least tin. More preferably, it consists of a conductive material containing tin and copper.
  • Each auxiliary member A is made of a hard material having a melting point higher than that of the thermoplastic resin and less deformed than the thermoplastic resin at the melting point.
  • the same metal material as that of the first and second pattern conductors FC and SC is manufactured by the same method from the viewpoint of simplifying the manufacturing process.
  • the auxiliary member A made of a metal foil containing copper as a main component is formed.
  • auxiliary members A1 and A2 are formed on the upper surface of the insulating sheet S2.
  • These auxiliary members A1 and A2 are planar conductor patterns having a linear shape parallel to the y-axis.
  • the auxiliary member A1 overlaps at least the positions of the via conductors V1 to V3, V7 to V9, V13 to V15, V19 to V21, and V25 to V27 in a top view. More preferably, the auxiliary member A1 is formed so as to include these via conductors V in a plan view.
  • the auxiliary member A2 overlaps at least the positions of the via conductors V4 to V6, V10 to V12, V16 to V18, V22 to V24, and V28 to V30 when viewed from above. More preferably, the auxiliary member A2 is formed so as to include these via conductors V in plan view.
  • the auxiliary members A3 and A4 have substantially the same shape as the auxiliary members A1 and A2, and face the auxiliary members A1 and A2 in the z-axis direction on the upper surface of the insulating sheet S7.
  • the auxiliary members A1 to A4 are electrically independent from other conductors (first pattern conductor FC, second pattern conductor SC, and via conductor V), that is, insulated. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of parasitic capacitance or the like between the auxiliary members A1 to A4 and other conductors.
  • a plurality of large-sized insulating sheets each having a copper foil formed on the entire surface are prepared for the insulating sheets S2, S3, S6 and S7.
  • a plurality of large-sized insulating sheets on which copper foil is not formed are prepared for the insulating sheets S1, S4, S5, and S8.
  • the copper foil is passed through the insulating sheet S6 from the back surface side (that is, the surface where the copper foil is not formed) at the position where the via conductor V is to be formed.
  • a laser beam that does not penetrate is irradiated, thereby forming a through-hole in a large-sized insulating sheet to be the insulating sheet S6.
  • a laser beam is irradiated to a position where the via conductor V is to be formed, thereby forming a through hole.
  • the copper foils other than the pattern conductors are removed by a photolithography process, and the auxiliary members A1 and A2 become large insulating sheets S3 on the large insulating sheets that should become the insulating sheets S2.
  • Each second pattern conductor SC is formed on the insulating sheet.
  • the first pattern conductors FC are formed on the large insulating sheet to be the insulating sheet S6, and the auxiliary members A3 and A4 are formed on the large insulating sheet to be the insulating sheet S7.
  • a conductive paste mainly composed of tin and copper is filled in the through holes formed in the large-sized insulating sheet.
  • the auxiliary members A1 and A3 sandwich the via conductors V1 to V3, V7 to V9, V13 to V15, V19 to V21, and V25 to V27 from the vertical direction.
  • the auxiliary members A2 and A4 sandwich the via conductors V4 to V6, V10 to V12, V16 to V18, V22 to V24, and V28 to V30 from above and below.
  • the laminated large-sized insulating sheets are pressed and heated from above and below, and these are crimped.
  • the pressure at this time is set to a value at which the insulating sheets are joined to each other and they do not flow too much as described in the “Background Art” section.
  • first and second external electrodes 13a and 13b are formed on the front end portion and the rear end portion of each multilayer substrate 1 by a method such as plating. Thereby, the multilayer substrate 1 is completed.
  • the first and second external electrodes 13a and 13b are arranged only on the bottom surface, the first and second external electrodes 13a and 13b are made of members similar to the first and second pattern conductors FC and SC (that is, copper). Foil), and via conductors connecting the insulating sheets S1 and S2 and the first and second external electrodes 13a and 13b formed on the bottom surface are formed.
  • the auxiliary members A1 and A3 include the via conductors V1 to V3, V7 to V9, V13 to V15, V19 to V21, and V25 to V27, and the auxiliary members A2 and A4. Sandwiches via conductors V4 to V6, V10 to V12, V16 to V18, V22 to V24, and V28 to V30 from above and below.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section of the laminated body (that is, the insulating sheets S1 to S8) cut along a virtual plane passing through a center line parallel to the x-axis of the first pattern conductor FC and parallel to the zx plane. It is a schematic diagram when a surface is seen from the negative direction side of the y-axis.
  • the auxiliary members A1 to A4 are made of a material having a high melting point and little deformation as described above, the corresponding via conductor V (in other words, without dispersing the applied pressure to the surroundings) Efficiently transfer to conductive paste).
  • each via conductor V that is, conductive paste
  • a state where the conductive filler F is denser as shown in the circle of FIG. 3 is hardened in a state where the conductive filler F is denser as shown in the circle of FIG. 3, and as a result, when a high frequency signal is applied to the multilayer substrate 1, Loss in the via conductor V can be reduced.
  • the auxiliary members A1, A3, A2, and A4 substantially do not sandwich the portions other than the via conductor V in the first pattern conductor FC and the second pattern conductor SC. Accordingly, excessive pressure is not applied to the first pattern conductor FC and the second pattern conductor SC other than the portion of the via conductor V (more precisely, the portion overlapping the auxiliary members A1 to A4 in top view). Therefore, deformation of the first pattern conductor FC and the second pattern conductor SC can be suppressed.
  • the via conductor V is formed from a conductive paste containing tin and copper. Since tin and copper, particularly tin, are melted and alloyed with other metal components at a relatively low temperature as compared with other conductive materials, voids in the via hole can be reduced. As a result, it is possible to reduce the loss in the via conductor V when a high frequency signal is applied to the multilayer substrate 1.
  • a liquid crystal polymer is preferably used because it has good high frequency characteristics.
  • the liquid crystal polymer is easy to flow during pressure bonding, the present invention is effectively used.
  • the first pattern conductor FC, the second pattern conductor SC, and the via conductor V are described as constituting the coil L.
  • the present invention is not limited thereto, and the first pattern conductor FC and the second pattern conductor SC may constitute a capacitor, a wiring pattern, a ground conductor, and the like. This point applies to the second embodiment as well.
  • the coil L advances in the direction of the central axis while turning around an axis parallel to the y axis by the first pattern conductor FC, the second pattern conductor SC, and the via conductor V. It had a spiral shape.
  • the present invention is not limited to this, and a multi-layer substrate 1a shown in FIG. 4 may include a coil La having a spiral shape that pivots about an axis parallel to the z-axis and proceeds in the direction of the central axis. .
  • the multilayer substrate 1a will be described in more detail.
  • the main body 11a is composed of six insulating sheets Sa1 to Sa6, and the insulating sheets Sa1 to Sa6 are stacked in this order from the negative side of the z axis to the positive side. And crimped.
  • the main body 11a contains a coil La and auxiliary members Aa (two auxiliary members Aa1 and Aa2 in the drawing).
  • the coil La includes at least one first pattern conductor FCa, at least one second pattern conductor SCa, and at least one via conductor Va.
  • the first and second pattern conductors FCa and SCa are preferably made of a metal foil mainly composed of copper or silver, like the first and second pattern conductors FC and SC.
  • the first pattern conductor FCa is formed on the upper surface of the insulating sheet Sa4. One end of the first pattern conductor FCa (shown, one end on the positive direction side of the x axis) is in contact with the side on the positive direction side of the x axis in the insulating sheet Sa4. Then, the first pattern conductor FCa ends from this one end by turning by one turn substantially clockwise as viewed from above. This terminal portion is hereinafter referred to as the other end.
  • the second pattern conductor SCa is formed on the upper surface of the insulating sheet Sa3.
  • One end of the second pattern conductor SCa is provided at the same position as the other end of the first pattern conductor FCa in a top view.
  • the second pattern conductor SCa turns from this one end by one turn substantially clockwise as viewed from above.
  • the second pattern conductor SCa extends from the end portion of the turning portion of the second pattern conductor SCa toward the negative side of the x-axis of the insulating sheet Sa3 and ends.
  • the terminal portion of the second pattern conductor SCa is hereinafter referred to as the other end.
  • the other end of the first pattern conductor FCa and the one end of the second pattern conductor SCa overlap each other when viewed from above.
  • a via conductor V is formed in this overlapping portion.
  • the via conductor V penetrates the insulating sheet Sa4 in the vertical direction, and electrically connects the first pattern conductor FCa and the second pattern conductor SCa.
  • Each auxiliary member Aa is preferably made of the same material as the first and second pattern conductors FCa and SCa.
  • the auxiliary member Aa1 is formed on the upper surface of the insulating sheet Sa5, and the auxiliary member Aa2 is formed on the upper surface of the insulating sheet Sa2.
  • the auxiliary members Aa1 and Aa2 are formed so as to overlap with the via conductor V when viewed from above. More preferably, the auxiliary members Aa1 and Aa2 are formed so as to include these via conductors V in a plan view.
  • the manufacturing method and the operation / effect of the multilayer substrate 1a are substantially the same as those of the multilayer substrate 1, detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a main part (main body) of the multilayer substrate 1b according to the second embodiment. 5, the main body 11b of the multilayer substrate 1b differs from the main body 11 of the multilayer substrate 1 shown in FIG. 2 in that there is no auxiliary member A and the manufacturing method. Other than that, there is no difference between the multilayer substrates 1 and 1b. Therefore, in FIG. 5, the same reference numerals are assigned to components corresponding to the configuration of FIG.
  • a plurality of large-sized insulating sheets each having a copper foil formed on the entire surface are prepared for the insulating sheets S3 and S6.
  • a plurality of large-sized insulating sheets on which copper foil is not formed are prepared for the insulating sheets S1, S2, S4, S5, S7 and S8.
  • a laser beam is irradiated from the back side to the formation position of the via conductor V in the large-sized insulating sheet to be the insulating sheet S6. Further, the laser beam is irradiated to the formation position of the via conductor V in the large-sized insulating sheet to be the insulating sheets S4 and S5. Thereby, a through hole is formed in each large format insulating sheet.
  • each second pattern conductor SC becomes a large sheet to become the insulating sheet S6 on the large sheet to become the insulating sheet S3.
  • Each first pattern conductor FC is formed on the insulating sheet.
  • press dies Ma and Mb which are press plates shown in FIG. 6A, and these are press-bonded.
  • the press surface of each press die Ma has via conductors V1 to V3, V7 to V9, V13 to V15, and V19 to Vz in plan view from the negative side to the positive side of the z axis.
  • First protrusion Pa1 is formed so as to enclose all formation positions of V21 and V25 to V27. Further, as shown in FIG.
  • Second protrusion Pa2 is formed so as to include all formation positions of V22 to V24 and V28 to V30.
  • vias V1 to V3, V7 to V9, V13 to V15, and V13 to V15 in a plan view from the positive direction side to the negative direction side of the z-axis are formed on the press surface of each press mold Mb.
  • First protrusions Pb1 are formed so as to include all formation positions of V19 to V21 and V25 to V27, and all formation positions of via conductors V4 to V6, V10 to V12, V16 to V18, V22 to V24 and V28 to V30 are formed.
  • a second protrusion Pb2 is formed so as to be included.
  • the pressure at this time is set to a value at which the insulating sheets are joined to each other and they do not flow too much as described in the “Background Art” section.
  • a recess is formed on the lower surface of the insulating sheet S1 and the upper surface of the insulating sheet S8. These recesses are filled with a thermoplastic resin paste as necessary, and then the lower surface of the insulating sheet S1 and the upper surface of the insulating sheet S8 are flattened, thereby forming the main body 11b. If there is no influence even if there is a recess, planarization may not be necessarily performed.
  • a large-sized insulating sheet laminate is divided into individual multilayer substrate 1 sizes by a dicing process.
  • external electrodes 13 a and 13 b are formed on the front end portion and the rear end portion of each multilayer substrate 1. Thereby, the multilayer substrate 1b is completed.
  • the z-axis of the via conductor V portion between the first and second pattern conductors FC and SC is caused between the first and second pattern conductors FC and SC by the action of the first protrusions Pa1 and Pb1 and the second protrusions Pa2 and Pb2.
  • the directional distance is d1 and the distance of the other part is d2, d1 ⁇ d2.
  • first pattern conductor FC and the second pattern conductor SC no extra pressure is applied to the portions that do not overlap the first protrusions Pa1, Pb1 and the second protrusions Pa2, Pb2 in top view. Therefore, deformation of the first pattern conductor FC and the second pattern conductor SC can be suppressed.
  • the coil L has been described as having a spiral shape that turns around an axis parallel to the y-axis and proceeds in the direction of the central axis.
  • the present invention is not limited to this, and the coil L may have a spiral shape that rotates around an axis parallel to the z-axis and proceeds in the direction of the central axis.
  • the press surface has via conductors V1, V7, V13, V19, and V25 in a plan view from the negative direction side to the positive direction side of the z-axis.
  • Five first protrusions Pa1 are formed so as to individually include the formation positions
  • five second protrusions Pb1 so as to individually include the formation positions of the via conductors V4, V10, V16, V22, and V28. May be formed.
  • ten protrusions may be provided so as to individually include the formation positions of the individual via conductors.
  • the first and second protrusions Pa1 and Pa2 are formed on the press mold Ma, and the first and second protrusions Pb1 and Pb2 are formed on the press mold Mb.
  • the present invention is not limited to this, and the same two protrusions may be formed on one of the press dies Ma and Mb.
  • first embodiment and the second embodiment may be combined. That is, by pressing a multilayer substrate body in which an auxiliary pattern is formed at a position corresponding to the via conductor, using a press die provided with a protrusion at a position corresponding to the via conductor, the multilayer substrate of d1 ⁇ d2 May be obtained.
  • the through holes were formed before the photolithography process, and the conductive paste was filled in the formed through holes after the photolithography process.
  • the present invention is not limited to this, and the formation of the through hole and the filling of the conductive paste may be performed at any time as long as they are performed before the lamination process.
  • a press die is illustrated as a typical example of the press plate.
  • the present invention is not limited to this, and the press plate may have any shape as long as it has a surface capable of appropriately pressing the laminated insulating sheets.
  • the multilayer substrate and the manufacturing method thereof according to the present invention can reduce the loss in the via conductor while suppressing the deformation of the pattern conductor, and are suitable for a flexible substrate or the like.

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Abstract

　パターン導体の変形を抑えつつ、ビア導体での損失を低減可能な多層基板を提供すること。　多層基板において、ビア導体（Ｖ）の形成位置における第一および第二パターン導体（ＦＣ，ＳＣ）間のｚ軸方向距離をｄ１とし、ビア導体（Ｖ）の非形成位置における第一および第二パターン導体（ＦＣ，ＳＣ）間のｚ軸方向距離をｄ２とするとき、ｄ１＜ｄ２である。

Description

多層基板及びその製造方法
　本発明は、熱可塑性材料からなり、複数のパターン導体を層間接続するためのビア導体が形成された多層基板及びその製造方法に関する。
　従来、この種の多層基板としては、例えば、下記特許文献１に記載のものがある。この多層基板は、複数の絶縁体層を積層した基板部を備えている。この種の絶縁体層としては、熱可塑性樹脂材料がある。また、基板部には、例えばアンテナコイルが形成される。アンテナコイルは、具体的には、複数の絶縁体層のうち、少なくとも二層に形成された複数の渦巻き状のパターン導体と、これらパターン導体を接続するビア導体と、からなる。この多層基板は、下記のようにして作製される。
　まず、複数の大判の絶縁体シートが準備される。これら絶縁体シートの表面には広範囲にわたり銅箔が形成されている。次に、複数の絶縁体シートの裏面側（つまり、銅箔が形成されていない面側）から、ビア導体の形成位置にレーザービームが照射される。これによって、貫通孔が形成される。
　次に、フォトリソグラフィ工程により、複数の絶縁体シートの表面に、対応するパターン導体が形成される。その後、各絶縁体シートに形成したビアホールに導電性ペーストが充填される。
　次に、複数の絶縁体シートが所定の順番で積み重ねられ、積層された複数の絶縁体シートの上下両方向から圧力および熱が加えられる。その結果、複数の絶縁体シートが圧着され、さらに導電性ペーストが硬化する。これによって、多層基板が得られる。
　ここで、圧着時の圧力を大きくしすぎると、熱可塑性樹脂が流動し、それと共に、パターン導体が変形するおそれがある。これを避けるため、圧着時の圧力は、絶縁性シート同士が接合しかつこれらが流動しない値に設定される。
国際公開第２０１０／１３１５２４号パンフレット
　しかしながら、上記圧力では、ビア導体の導電性ペーストに十分な圧力が加わらずに、導電フィラーの密度が疎な状態で導電性ペーストが硬化してしまうおそれがある。その結果、高周波信号を伝送時にビア導体部分で損失が生じてしまうという問題点があった。
　それゆえに、本発明の目的は、パターン導体の変形を抑えつつ、ビア導体での損失を低減可能な多層基板及びその製造方法を提供することである。
　上記目的を達成するために、本発明の一局面は、多層基板であって、熱可塑性を有する複数のシートを所定方向に積層して圧着した本体と、前記複数のシートのうち、互いに異なる少なくとも二つのシートの主面に形成された第一および第二パターン導体と、前記複数のシートのうち、前記第一および前記第二パターン導体の間に介在する少なくとも一つのシートに形成されたビア導体であって、前記所定方向からの平面視で該第一および該第二パターン導体が重なる位置に形成されたビア導体と、を備えている。
　ここで、前記ビア導体の形成位置における前記第一および前記第二パターン導体間の前記所定方向距離をｄ１とし、前記ビア導体の非形成位置における前記第一および前記第二パターン導体間の前記所定方向距離をｄ２とするとき、ｄ１＜ｄ２である。
　また、本発明の他の局面は、多層基板の製造方法であって、熱可塑性を有する複数のシートを準備する工程と、前記複数のシートの第一シートに第一パターン導体を形成する工程と、前記複数のシートの第二シートに第二パターン導体を形成する工程と、前記複数のシートのうち、前記第一および前記第二パターン導体の間に介在すべき少なくとも一つのシートに、前記第一パターン導体および前記第二パターン導体を電気的に接続するために貫通孔を形成し導電性ペーストを充填する工程と、前記第一シートおよび前記第二シートの間に、前記導電性ペーストが充填された前記貫通孔が介在するように、前記複数のシートを積層する工程と、前記積層された複数のシートにプレス板を用いて圧力を加える工程と、を備えている。
　ここで、前記プレス板には、前記複数のシートを積層する方向からの平面視で、前記貫通孔に対応する位置に突起が設けられている。
　上記局面によれば、パターン導体の変形を抑えつつ、信号伝送時にビア導体での損失を低減可能な多層基板を提供することが可能となる。
各実施形態および各変形例の多層基板の斜視図である。 図１に示す本体の分解斜視図である。 図２の絶縁性シートの積層体を、第一パターン導体に平行でかつｚｘ平面に平行な仮想面で切断した縦断面を、ｙ軸の負方向側から見た時の模式図である。 第一実施形態の変形例に係る多層基板の本体を示す分解斜視図である。 第二実施形態に係る多層基板の本体を示す分解斜視図である。 図５の多層基板の製造時に用いられるプレス金型を示す側面図である。 図５の多層基板の製造時に用いられるプレス金型を示す底面図である。 図５の多層基板の製造時に用いられるプレス金型を示す上面図である。 第二実施形態のプレス金型の変形例を底面図である。
（はじめに）
　まず、図１～図３に示されるｘ軸、ｙ軸およびｚ軸について説明する。ｘ軸は、多層基板の左右方向（換言すると横方向）を示す。ｙ軸は、多層基板の前後方向（換言すると奥行き方向）を示す。ｚ軸は、多層基板の上下方向（換言すると縦方向）を示す。また、ｚ軸の指示方向は、複数の絶縁性シートの積層方向でもある。
（第一実施形態の多層基板の構成）
　図１は、第一実施形態の多層基板の斜視図である。なお、図１は、第二実施形態でも援用される。図１に示すように、多層基板１は、本体１１と、第一外部電極１３ａと、第二外部電極１３ｂと、を備えている。本体１１は、略直方体形状を有する。換言すると、長方形状の前端面および後端面と、両端面を接続する四つの面（上面、底面、左側面および右側面）と、を有する。また、第一外部電極１３ａは本体１１の前端部を覆うように、第二外部電極１３ｂは本体１１の後端部を覆うように形成される。より具体的には、外部電極１３ａは、前端面と、上面、底面、左側面および右側面の前端部分とを覆い、外部電極１３ｂは、後端面と、上面、底面、左側面および右側面の後端部分とを覆う。
　本体１１は、図２に示すように、複数の絶縁性シートＳ（図示は、絶縁性シートＳ１～Ｓ８）から構成される。各絶縁性シートＳは、ｚ軸方向に相対向する二つの主面を持つ略長方形形状を有する。説明の便宜上、ｚ軸の正方向側の主面を上面といい、負方向側の主面を下面という。また、各絶縁性シートＳの短辺および長辺はｘ軸およびｙ軸に平行とする。
　また、絶縁性シートＳは、可撓性を有する熱可塑性樹脂からなる。この種の熱可塑性樹脂としては、液晶ポリマー等がある。このような絶縁性シートＳ１～Ｓ８は、ｚ軸の負方向側から正方向側へと、この順番で積層され圧着される。これによって、本体１１が形成される。
　本体１１には、コイルＬと、補助部材Ａ（図示は、四つの補助部材Ａ１～Ａ４）とが内蔵されている。
　コイルＬは、ｙ軸に平行な軸を中心に旋回しつつ、この中心軸方向へ進行するような螺旋形状を有する。このコイルＬは、図２に示すように、複数の第一パターン導体ＦＣ（図示は、五つの第一パターン導体ＦＣ１～ＦＣ５）と、複数の第二パターン導体ＳＣ（図示は、六つの第二パターン導体ＳＣ１～ＳＣ６）と、複数のビア導体Ｖ（図示は、三十個のビア導体Ｖ１～Ｖ３０）とを、含んでいる。
　第一および第二パターン導体ＦＣ，ＳＣはそれぞれ、銅や銀を主成分とする比抵抗の小さな金属材料からなる。より好ましくは、銅や銀を主成分とする金属箔からなる。本実施形態では、銅を主成分とする金属箔からなる第一および第二パターン導体ＦＣ，ＳＣを形成した。
　第一パターン導体ＦＣ１～ＦＣ５は、絶縁性シートＳ６の上面に、前後方向に並ぶように形成される。本実施形態では例示的に、各第一パターン導体ＦＣ１～ＦＣ５は、ｘ軸に平行な線状形状を有しており、互いに略同一の長さ・線幅を有する。また、第一パターン導体ＦＣ１～ＦＣ５において前後方向に隣り合うもの同士の線間距離は互いに略同一とする。
　第二パターン導体ＳＣ１～ＳＣ６はそれぞれ、絶縁性シートＳ３の上面に、前後方向に並ぶように形成される。本実施形態では例示的に、各第二パターン導体ＳＣ１～ＳＣ６は、ｘ軸およびｙ軸に非平行な線状形状を有している。しかし、各第二パターン導体ＳＣ１～ＳＣ６は互いに平行であり、互いに略同一の長さ・線幅を有する。また、複数の第二パターン導体ＳＣ１～ＳＣ６において前後方向に隣り合うもの同士の線間距離は互いに略同一である。
　なお、第二パターン導体ＳＣ１は、絶縁性シートＳ３におけるｙ軸の負方向側の短辺に自身の右端が接するように形成される。また、第二パターン導体ＳＣ６は、絶縁性シートＳ３におけるｙ軸の正方向側の短辺に自身の左端が接するように形成される。これにより、本体１１の前端面から第二パターン導体ＳＣ１の一部が露出し、その後端面から第二パターン導体ＳＣ６の一部が露出して、コイルＬは第一外部電極１３ａおよび第二外部電極１３ｂと電気的に接続されるようになる。なお、第一外部電極１３ａおよび第二外部電極１３ｂを本体１１の底部のみに配置し、第二パターン導体ＳＣ１および第二パターン導体ＳＣ６の端部をそれに接続されたビア導体によって底面に引き出すことによって電気的に接続するように構成してもよい。
　また、第二パターン導体ＳＣ１をｚ軸方向から平面視（つまり上面視）した場合、その左端は、第一パターン導体ＦＣ１の左端と重なっている。絶縁性シートＳ４～Ｓ６において、この重なり部分には、ビア導体Ｖ１～Ｖ３が形成される。これらビア導体Ｖ１～Ｖ３は、対応する絶縁性シートＳ４～Ｓ６を上下方向に貫通しており、第一パターン導体ＦＣ１および第二パターン導体ＳＣ１の左端同士を電気的に接続する。
　また、第二パターン導体ＳＣ２を上面視した場合、その右端は第一パターン導体ＦＣ１の右端と重なり、該第二パターン導体ＳＣ２の左端は、該第一パターン導体ＦＣ１と後ろ隣りの第一パターン導体ＦＣ２の左端と重なっている。絶縁性シートＳ４～Ｓ６において、右端側の重なり位置にはビア導体Ｖ４～Ｖ６が、左端側の重なり位置にはビア導体Ｖ７～Ｖ９が形成される。これらビア導体Ｖ４～Ｖ６は、対応する絶縁性シートＳ４～Ｓ６を上下方向に貫通しており、第一パターン導体ＦＣ１および第二パターン導体ＳＣ２の右端同士を電気的に接続する。また、これらビア導体Ｖ７～Ｖ９は、対応する絶縁性シートＳ４～Ｓ６を上下方向に貫通しており、第二パターン導体ＳＣ２および第一パターン導体ＦＣ２の左端同士を電気的に接続する。
　第二パターン導体ＳＣ３を上面視した場合、その右端および左端は、第一パターン導体ＦＣ２の右端および、第一パターン導体ＦＣ３の左端と重なる。絶縁性シートＳ４～Ｓ６において右端側の重なり位置では、ビア導体Ｖ１０～Ｖ１２が上下方向に貫通し、これによって、第一および第二パターン導体ＦＣ２，ＳＣ３の右端同士を電気的に接続する。また、絶縁性シートＳ４～Ｓ６において左端側の重なり位置では、ビア導体Ｖ１３～Ｖ１５が上下方向に貫通し、これによって、第一および第二パターン導体ＦＣ３，ＳＣ３の左端同士を電気的に接続する。
　同様の上面視で、第二パターン導体ＳＣ４の右端および左端が、第一パターン導体ＦＣ３の右端、および、第一パターン導体ＦＣ４の左端と重なる。絶縁性シートＳ４～Ｓ６において右端側の重なり位置では、ビア導体Ｖ１６～Ｖ１８が上下方向に貫通して、第一および第二パターン導体ＦＣ３，ＳＣ４の右端同士を電気的に接続する。また、絶縁性シートＳ４～Ｓ６において左端側の重なり位置では、ビア導体Ｖ１９～Ｖ２１が上下方向に貫通して、第一および第二パターン導体ＦＣ４，ＳＣ４の左端同士を電気的に接続する。
　同様の上面視で、第二パターン導体ＳＣ５の右端および左端が、第一パターン導体ＦＣ４の右端、および、第一パターン導体ＦＣ５の左端と重なる。絶縁性シートＳ４～Ｓ６において右端側の重なり位置では、ビア導体Ｖ２２～Ｖ２４が上下方向に貫通して、第一および第二パターン導体ＦＣ４，ＳＣ５の右端同士を電気的に接続する。また、絶縁性シートＳ４～Ｓ６において左端側の重なり位置では、ビア導体Ｖ２５～Ｖ２７が上下方向に貫通して、第一および第二パターン導体ＦＣ５，ＳＣ５の左端同士を電気的に接続する。
　同様に、第二パターン導体ＳＣ６の右端が第一パターン導体ＦＣ５の右端と重なる。絶縁性シートＳ４～Ｓ６においてこの重なり位置では、ビア導体Ｖ２８～Ｖ３０が上下方向に貫通して、第一および第二パターン導体ＦＣ５，ＳＣ６の右端同士を電気的に接続する。
　なお、上記ビア導体Ｖは、少なくとも錫を含有する導電性材料からなる。より好ましくは、錫および銅を含有する導電性材料からなる。
　各補助部材Ａは、上記熱可塑性樹脂よりも高い融点を有し、かつ該融点で該熱可塑性樹脂よりも変形が少なく硬い材料からなる。この種の材料として、製造工程の簡素化の観点から、第一および第二パターン導体ＦＣ，ＳＣと同じ金属材料で同じ方法で作製される。本実施形態では、銅を主成分とする金属箔からなる補助部材Ａを形成した。
　ここで、補助部材Ａ１，Ａ２は、絶縁性シートＳ２の上面に形成される。これら補助部材Ａ１，Ａ２は、ｙ軸に平行な線状形状を有する平面導体パターンである。
　補助部材Ａ１は、上面視で、ビア導体Ｖ１～Ｖ３，Ｖ７～Ｖ９，Ｖ１３～Ｖ１５，Ｖ１９～Ｖ２１およびＶ２５～Ｖ２７の位置と少なくとも重なっている。より好ましくは、補助部材Ａ１は、平面視で、これらビア導体Ｖを内包するように形成される。
　補助部材Ａ２は、上面視で、ビア導体Ｖ４～Ｖ６，Ｖ１０～Ｖ１２，Ｖ１６～Ｖ１８，Ｖ２２～Ｖ２４およびＶ２８～Ｖ３０の位置と少なくとも重なっている。より好ましくは、補助部材Ａ２は、平面視で、これらビア導体Ｖを内包するように形成される。
　ここで、補助部材Ａ３，Ａ４は、補助部材Ａ１，Ａ２と略同一形状を有し、絶縁性シートＳ７の上面に、補助部材Ａ１，Ａ２とｚ軸方向に正対する。
　また、補助部材Ａ１～Ａ４は、他の導体（第一パターン導体ＦＣ、第二パターン導体ＳＣおよびビア導体Ｖ）に対し電気的に独立している、つまり絶縁されている。これにより、補助部材Ａ１～Ａ４と、他の導体との間で寄生容量等が発生することを防止できる。
（第一実施形態の多層基板の製造方法）
　以下に、多層基板１の製造方法について説明する。なお、図３等では、一個の多層基板１の製法について示しているが、実際には、大判の絶縁性シートが積層及びカットされることにより、同時に大量の多層基板１が製造される。
　まず、表面の全面に銅箔が形成された大判の絶縁性シートが複数枚、絶縁性シートＳ２，Ｓ３，Ｓ６およびＳ７用に準備される。また、銅箔が形成されていない大判の絶縁性シートが複数枚、絶縁性シートＳ１，Ｓ４，Ｓ５およびＳ８用に準備される。
　次に、絶縁性シートＳ６となるべき大判の絶縁性シートにおいて、ビア導体Ｖを形成すべき位置に、裏面側（つまり、銅箔の非形成面）から絶縁性シートＳ６を貫通し銅箔を貫通しないレーザービームが照射され、これによって、絶縁性シートＳ６となるべき大判の絶縁性シートに貫通孔が形成される。また、絶縁性シートＳ４，Ｓ５となるべき大判の絶縁性シートにおいて、ビア導体Ｖを形成すべき位置にレーザービームが照射され、これによって貫通孔が形成される。
　次に、フォトリソグラフィ工程により、パターン導体以外の部分の銅箔を除去して、絶縁性シートＳ２となるべき大判の絶縁性シートに補助部材Ａ１，Ａ２が、絶縁性シートＳ３となるべき大判の絶縁性シートに各第二パターン導体ＳＣが形成される。また、同工程により、絶縁性シートＳ６となるべき大判の絶縁性シートに各第一パターン導体ＦＣが、絶縁性シートＳ７となるべき大判の絶縁性シートに補助部材Ａ３，Ａ４が形成される。
　次に、大判の絶縁性シートに形成された貫通孔に錫および銅を主成分とする導電性ペーストが充填される。
　次に、積層工程において、ｚ軸方向の負方向側から正方向側に向けて絶縁性シートＳ１～Ｓ８の順になるように、大判の絶縁性シートが積み重ねられる。これにより、補助部材Ａ１，Ａ３は、ビア導体Ｖ１～Ｖ３，Ｖ７～Ｖ９，Ｖ１３～Ｖ１５，Ｖ１９～Ｖ２１およびＶ２５～Ｖ２７を上下方向から挟み込む。また、補助部材Ａ２，Ａ４は、ビア導体Ｖ４～Ｖ６，Ｖ１０～Ｖ１２，Ｖ１６～Ｖ１８，Ｖ２２～Ｖ２４およびＶ２８～Ｖ３０を上下方向から挟み込む。
　その後、圧着工程において、積層された大判の絶縁性シートが上下方向から加圧および加熱され、これらは圧着される。この時の圧力は、「背景技術」の欄で説明した通り、絶縁性シート同士が接合しかつこれらが流動しすぎない値に設定される。
　次に、ダイシング工程により、大判の絶縁性シートの積層体は、個々の多層基板１のサイズに分割される。その後、個々の多層基板１の前端部および後端部には、めっきなどの方法により第一および第二外部電極１３ａ，１３ｂが形成される。これによって、多層基板１が完成する。なお、第一および第二外部電極１３ａ，１３ｂが底面のみに配置される場合は、第一および第二外部電極１３ａ，１３ｂを第一，第二パターン導体ＦＣ，ＳＣと同様の部材（すなわち銅箔）を形成し、また絶縁性シートＳ１，Ｓ２と底面に形成された第一および第二外部電極１３ａ，１３ｂをつなぐビア導体を形成することにより作成される。
（第一実施形態の多層基板の作用・効果）
　以上説明したように、製造工程の積層工程において、補助部材Ａ１，Ａ３は、ビア導体Ｖ１～Ｖ３，Ｖ７～Ｖ９，Ｖ１３～Ｖ１５，Ｖ１９～Ｖ２１およびＶ２５～Ｖ２７を、また、補助部材Ａ２，Ａ４は、ビア導体Ｖ４～Ｖ６，Ｖ１０～Ｖ１２，Ｖ１６～Ｖ１８，Ｖ２２～Ｖ２４およびＶ２８～Ｖ３０を、上下方向から挟み込む。
　その後の圧着工程では、大判の絶縁性シートの積層体を上下方向から加圧する。ここで、図３は、この積層体（つまり、絶縁性シートＳ１～Ｓ８）において、第一パターン導体ＦＣのｘ軸に平行な中心線を通過しかつｚｘ平面に平行な仮想面で切断した縦断面を、ｙ軸の負方向側から見た時の模式図である。図３において、補助部材Ａ１～Ａ４は、上記の通り、高融点を有しかつ変形が少ない材料からなるため、加えられた圧力を周囲に分散させることなく、対応するビア導体Ｖ（換言すると、導電性ペースト）に効率良く伝達する。その結果、補助部材Ａ１～Ａ４と上面視で重なる部分において効率的に圧力がかかる。それにより、第一および第二パターン導体ＦＣ，ＳＣ間のｚ軸方向への距離のうち、補助部材Ａの上方・下方部分における距離をｄ１とし、それ以外の部分の距離をｄ２とするとき、ｄ１＜ｄ２となる。また、各ビア導体Ｖ（つまり導電性ペースト）は、図３の円内に示すように、導電フィラーＦがより密な状態で硬化し、その結果、多層基板１に高周波信号を印加した時、ビア導体Ｖでの損失を低減することが可能となる。
　なお、上記の通り、補助部材Ａ１，Ａ３およびＡ２，Ａ４は、第一パターン導体ＦＣおよび第二パターン導体ＳＣにおいて、実質的にビア導体Ｖの部分以外を挟み込んでいない。したがって、第一パターン導体ＦＣおよび第二パターン導体ＳＣにおいてビア導体Ｖの部分以外（より厳密には、補助部材Ａ１～Ａ４と上面視で重なる部分以外）には、余計な圧力が加わらない。よって、第一パターン導体ＦＣおよび第二パターン導体ＳＣの変形を抑えることが可能となる。
　また、ビア導体Ｖは、上記の通り、錫および銅を含む導電性ペーストから形成される。錫および銅、特に錫は、他の導電性材料と比較すると相対的に低温で溶融および他の金属成分との合金化が進むため、ビアホール内での空隙を減少させることが可能となる。その結果、多層基板１に高周波信号を印加した時、ビア導体Ｖでの損失を低減することが可能となる。
　また、絶縁性シートとして、液晶ポリマーが高周波特性を良好であることから好ましく用いられる。一方、液晶ポリマーは圧着時に流動し易いため、本発明が有効に用いられる。
（付記）
　なお、上記実施形態では、第一パターン導体ＦＣ、第二パターン導体ＳＣおよびビア導体ＶはコイルＬを構成するとして説明した。しかし、これに限らず、第一パターン導体ＦＣおよび第二パターン導体ＳＣは、コンデンサ、配線パターン、グランド導体等を構成するものであっても構わない。なお、この点は、第二実施形態にも同様に当てはまる。
（第一実施形態の変形例）
　上記実施形態では、多層基板１において、コイルＬは、第一パターン導体ＦＣ、第二パターン導体ＳＣおよびビア導体Ｖにより、ｙ軸に平行な軸を中心に旋回しつつ、この中心軸方向へ進行するような螺旋形状を有していた。これに限らず、図４に示す多層基板１ａのように、ｚ軸に平行な軸を中心に旋回し、この中心軸方向へ進行するような螺旋形状を有するコイルＬａを備えていても構わない。以下、この多層基板１ａについてより詳細に説明する。
　本変形例では、図４に示すように、本体１１ａは六つの絶縁性シートＳａ１～Ｓａ６からなり、絶縁性シートＳａ１～Ｓａ６は、この順番でｚ軸の負方向側から正方向側へと積層され圧着される。
　また、本体１１ａには、コイルＬａと、補助部材Ａａ（図示は、二つの補助部材Ａａ１，Ａａ２）とが内蔵されている。
　コイルＬａは、少なくとも一つの第一パターン導体ＦＣａと、少なくとも一つの第二パターン導体ＳＣａと、少なくとも一つのビア導体Ｖａとを、含んでいる。
　第一および第二パターン導体ＦＣａ，ＳＣａはそれぞれ、第一および第二パターン導体ＦＣ，ＳＣと同様、銅や銀を主成分とする金属箔からなることか好ましい。
　第一パターン導体ＦＣａは、絶縁性シートＳａ４の上面に形成される。第一パターン導体ＦＣａの一方端（図示は、ｘ軸の正方向側の一端）は、絶縁性シートＳａ４におけるｘ軸の正方向側の辺に接する。そして、第一パターン導体ＦＣａは、この一方端から、上面視で概ね時計回りに１ターン分だけ旋回して終端する。この終端部分を、以下、他方端という。
　第二パターン導体ＳＣａは、絶縁性シートＳａ３の上面に形成される。第二パターン導体ＳＣａの一方端は、上面視で、上記第一パターン導体ＦＣａの他方端と同じ位置に設けられる。第二パターン導体ＳＣａは、この一方端から、上面視で概ね時計回りに１ターン分だけ旋回する。そして、第二パターン導体ＳＣａは、自身の旋回部分の終端部分から、絶縁性シートＳａ３のｘ軸の負方向側の辺に向かって延びて接して、終端する。以下、第二パターン導体ＳＣａの終端部分を、以下、他方端という。
　第一パターン導体ＦＣａの他方端と、第二パターン導体ＳＣａの一方端とは、上面視した場合重なりあっている。この重なり部分には、ビア導体Ｖが形成される。ビア導体Ｖは、絶縁性シートＳａ４を上下方向に貫通しており、第一パターン導体ＦＣａおよび第二パターン導体ＳＣａを電気的に接続する。
　各補助部材Ａａは、好ましくは、第一および第二パターン導体ＦＣａ，ＳＣａと同じ材料からなる。また、補助部材Ａａ１は絶縁性シートＳａ５の上面に形成され、補助部材Ａａ２は、絶縁性シートＳａ２の上面に形成される。また、補助部材Ａａ１，Ａａ２は、上面視で、ビア導体Ｖと重なるように形成される。より好ましくは、補助部材Ａａ１，Ａａ２は、平面視で、これらビア導体Ｖを内包するように形成される。
　なお、多層基板１ａの製造方法および作用・効果については、実質的に多層基板１と同様であるため、その詳説を省略する。
（第二実施形態の多層基板の構成）
　図５は、第二実施形態に係る多層基板１ｂの要部（本体）の分解斜視図である。図５において、多層基板１ｂの本体１１ｂは、図２に示す多層基板１の本体１１と比較すると、補助部材Ａが無い点と、製造方法とで相違する。それ以外に両多層基板１，１ｂの間に相違点は無い。それゆえ、図５において、図２の構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
（第二実施形態の多層基板の製造方法）
　以下に、多層基板１ｂの製造方法について説明する。図６等では、一個の多層基板１ｂの製法について示しているが、実際には、大判の絶縁性シートが積層及びカットされることにより、同時に大量の多層基板１ｂが製造される。
　まず、表面の全面に銅箔が形成された大判の絶縁性シートが複数枚、絶縁性シートＳ３，Ｓ６用に準備される。また、銅箔が形成されていない大判の絶縁性シートが複数枚、絶縁性シートＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７およびＳ８用に準備される。
　次に、絶縁性シートＳ６となるべき大判絶縁性シートにおいてビア導体Ｖの形成位置に、裏面側からレーザービームが照射される。また、絶縁性シートＳ４，Ｓ５となるべき大判絶縁性シートにおいてビア導体Ｖの形成位置にレーザービームが照射される。これによって、各大判絶縁性シートに貫通孔が形成される。
　次に、フォトリソグラフィ工程により、パターン導体以外の部分の銅箔を除去して、絶縁性シートＳ３となるべき大判の絶縁性シートに各第二パターン導体ＳＣが、絶縁性シートＳ６となるべき大判の絶縁性シートに各第一パターン導体ＦＣが形成される。
　次に、各貫通孔に導電性ペーストが充填された後、第一実施形態で説明したものと同様の積層工程が行われる。
　その後、圧着工程において、図６Ａに示すプレス板であるプレス金型Ｍａ，Ｍｂによって、積層された大判絶縁性シートが上下方向から加圧および加熱され、これらは圧着される。図６Ｂに示すように、各プレス金型Ｍａのプレス面には、ｚ軸の負方向側から正方向側への平面視で、ビア導体Ｖ１～Ｖ３，Ｖ７～Ｖ９，Ｖ１３～Ｖ１５，Ｖ１９～Ｖ２１およびＶ２５～Ｖ２７の全形成位置を内包するように第一突起Ｐａ１が形成される。また、各プレス金型Ｍａのプレス面には、図６Ｂに示すように、ｚ軸の負方向側から正方向側への平面視で、ビア導体Ｖ４～Ｖ６，Ｖ１０～Ｖ１２，Ｖ１６～Ｖ１８，Ｖ２２～Ｖ２４およびＶ２８～Ｖ３０の全形成位置を内包するように第二突起Ｐａ２が形成される。
　また、各プレス金型Ｍｂのプレス面には、図６Ｃに示すように、ｚ軸の正方向側から負方向側への平面視で、ビア導体Ｖ１～Ｖ３，Ｖ７～Ｖ９，Ｖ１３～Ｖ１５，Ｖ１９～Ｖ２１およびＶ２５～Ｖ２７の全形成位置を内包するように第一突起Ｐｂ１が形成され、ビア導体Ｖ４～Ｖ６，Ｖ１０～Ｖ１２，Ｖ１６～Ｖ１８，Ｖ２２～Ｖ２４およびＶ２８～Ｖ３０の全形成位置を内包するように第二突起Ｐｂ２が形成される。
　なお、この時の圧力は、「背景技術」の欄で説明した通り、絶縁性シート同士が接合しかつこれらが流動しすぎない値に設定される。
　上記圧着工程により、絶縁性シートＳ１の下面および絶縁性シートＳ８の上面には、凹部が生じる。これら凹部には必要に応じて熱可塑性樹脂ペーストが充填され、その後、絶縁性シートＳ１の下面および絶縁性シートＳ８の上面は平坦化され、これによって本体１１ｂが形成される。なお、凹部があっても影響がない場合、平坦化は必ずしもされなくてもよい。
　次に、ダイシング工程により、大判の絶縁性シートの積層体は、個々の多層基板１のサイズに分割される。その後、個々の多層基板１の前端部および後端部には、外部電極１３ａおよび１３ｂが形成される。これによって、多層基板１ｂが完成する。
（第二実施形態の多層基板の作用・効果）
　上記多層基板１ｂによっても、第一突起Ｐａ１，Ｐｂ１および第二突起Ｐａ２，Ｐｂ２の作用により、多層基板１と同様に、第一および第二パターン導体ＦＣ，ＳＣ間においてビア導体Ｖ部分のｚ軸方向距離をｄ１とし、それ以外の部分の距離をｄ２とするとき、ｄ１＜ｄ２となる。これによって、多層基板１ｂに高周波信号を印加した時にビア導体Ｖでの損失を低減することが可能となる。また、第一パターン導体ＦＣおよび第二パターン導体ＳＣにおいて第一突起Ｐａ１，Ｐｂ１および第二突起Ｐａ２，Ｐｂ２と上面視で重ならない部分には、余計な圧力が加わらない。よって、第一パターン導体ＦＣおよび第二パターン導体ＳＣの変形を抑えることが可能となる。
（第二実施形態の変形例）
　上記第二実施形態では、コイルＬは、ｙ軸に平行な軸を中心に旋回しつつ、この中心軸方向へ進行するような螺旋形状を有するとして説明した。しかし、これに限らず、コイルＬは、ｚ軸に平行な軸を中心に旋回しつつ、この中心軸方向へ進行するような螺旋形状を有していても構わない。
　また、プレス金型Ｍａについては、図６Ｄに示すように、そのプレス面には、ｚ軸の負方向側から正方向側への平面視で、ビア導体Ｖ１，Ｖ７，Ｖ１３，Ｖ１９およびＶ２５の形成位置を個別的に内包するように五個の第一突起Ｐａ１が形成され、ビア導体Ｖ４，Ｖ１０，Ｖ１６，Ｖ２２およびＶ２８の形成位置を個別的に内包するように五個の第二突起Ｐｂ１が形成されても構わない。プレス金型Ｍｂに関しても、同様に、個々のビア導体の形成位置を個別的に内包するように十個の突起が設けられても構わない。
　なお、本実施形態では、プレス金型Ｍａに第一および第二突起Ｐａ１，Ｐａ２が形成され、プレス金型Ｍｂに第一および第二突起Ｐｂ１，Ｐｂ２が形成されていた。しかし、これに限らず、プレス金型Ｍａ，Ｍｂの一方に、上記同様の二個の突起が形成されるだけでも構わない。
（付記）
　なお、プレス金型と多層基板本体（絶縁性シート）との間にクッションシートや離型材シートなどを挟んでプレスするようにしてもよい。
　また、第一実施形態および第二実施形態を組み合わせて実施してもよい。すなわち、ビア導体に対応した位置に補助パターンを形成した多層基板本体に対して、ビア導体に対応した位置に突起が設けられたプレス金型を用いてプレスすることによって、ｄ１＜ｄ２の多層基板を得るようにしてもよい。
　上記実施形態では、フォトリソグラフィ工程の前に貫通孔を形成し、フォトリソグラフィ工程後に、形成された各貫通孔に導電性ペーストが充填されていた。しかし、これに限らず、貫通孔の形成、および、導電性ペーストの充填は、積層工程の前であれば、いつ行われても構わない。
　また、上記実施形態では、プレス板の典型例として、プレス金型を例示した。しかし、これに限らず、プレス板は、積層された絶縁性シートを適切に加圧可能な面を有していれば、どのような形状を有していても構わない。
　本発明に係る多層基板及びその製造方法は、パターン導体の変形を抑えつつ、ビア導体での損失を低減可能であり、フレキシブル基板等に好適である。
　１，１ａ，１ｂ　多層基板
　１１，１１ａ，１１ｂ　本体
　Ｓ　絶縁性シート
　ＦＣ　第一パターン導体
　ＳＣ　第二パターン導体
　Ｖ　ビア導体
　Ａ　補助部材
　Ｍａ，Ｍｂ　プレス金型

Claims (7)

  1. 　熱可塑性を有する複数のシートを所定方向に積層して圧着した本体と、
    　前記複数のシートのうち、互いに異なる少なくとも二つのシートの主面に形成された第一および第二パターン導体と、
    　前記複数のシートのうち、前記第一および前記第二パターン導体の間に介在する少なくとも一つのシートに形成されたビア導体であって、前記所定方向からの平面視で該第一および該第二パターン導体と重なる位置に形成されたビア導体と、を備え、
    　前記ビア導体の形成位置における前記第一および前記第二パターン導体間の前記所定方向距離をｄ１とし、前記ビア導体の非形成位置における前記第一および前記第二パターン導体間の前記所定方向距離をｄ２とするとき、ｄ１＜ｄ２である、多層基板。
  2. 　前記本体において、前記所定方向からの平面視で前記ビア導体の形成位置と重なる位置に電気的に独立して形成された補助部材であって、各前記シートよりも硬い材料からなる補助部材を、さらに備える請求項１に記載の多層基板。
  3. 　前記補助部材は平面的なパターン導体からなる、請求項２に記載の多層基板。
  4. 　前記補助部材は、前記第一および前記第二パターン導体と同じ材料で同じ方法で作製される、請求項３に記載の多層基板。
  5. 　前記ビア導体は錫を含む導電性材料からなる、請求項１～３のいずれかに記載の多層基板。
  6. 　前記シートは液晶ポリマーからなる、請求項１～４のいずれかに記載の多層基板。
  7. 　熱可塑性を有する複数のシートを準備する工程と、
    　前記複数のシートの第一シートに第一パターン導体を形成する工程と、
    　前記複数のシートの第二シートに第二パターン導体を形成する工程と、
    　前記複数のシートのうち、前記第一および前記第二パターン導体の間に介在すべき少なくとも一つのシートに、前記第一パターン導体および前記第二パターン導体を電気的に接続するために貫通孔を形成し導電性ペーストを充填する工程と、
    　前記第一シートおよび前記第二シートの間に、前記導電性ペーストが充填された前記貫通孔が介在するように、前記複数のシートを積層する工程と、
    　前記積層された複数のシートにプレス板を用いて圧力を加える工程と、を備え、
    　前記プレス板には、前記複数のシートを積層する方向からの平面視で、前記貫通孔に対応する位置に突起が設けられている、多層基板の製造方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002141630A (ja) * 2000-08-21 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回路基板およびその製造方法
JP2004260164A (ja) * 2003-02-24 2004-09-16 Endicott Interconnect Technologies Inc 多層回路基板とその製造方法
JP2005183601A (ja) * 2003-12-18 2005-07-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 基板前駆体とその製造方法
JP2008160042A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Denso Corp 多層基板
JP2008166413A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd フレキシブル基板とその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002141630A (ja) * 2000-08-21 2002-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回路基板およびその製造方法
JP2004260164A (ja) * 2003-02-24 2004-09-16 Endicott Interconnect Technologies Inc 多層回路基板とその製造方法
JP2005183601A (ja) * 2003-12-18 2005-07-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 基板前駆体とその製造方法
JP2008160042A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Denso Corp 多層基板
JP2008166413A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd フレキシブル基板とその製造方法

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