WO2015129752A1 - マルチワイヤ配線板 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a multi-wire wiring board using an insulation-coated wire for wiring, and particularly to a multi-wire wiring board that combines a high-frequency compatible wire and a general wire.
  • wiring density is required to be very high.
  • a wiring board (hereinafter referred to as a multi-wire wiring board) using an insulation-coated wire for necessary wiring.
  • the multi-wire wiring board is an adhesive sheet (hereinafter referred to as a wiring sheet) having adhesiveness to an insulating coated wire on an inner layer substrate on which circuits such as a power supply layer and a ground layer are formed.
  • a wire with insulation coating with polyimide resin is wired with a numerically controlled wiring machine, the wire is fixed by lamination, etc., and a through hole that crosses the wire is opened. It is manufactured by applying electroless metal plating to the inside.
  • the wiring means that the insulation-coated wire is placed on the adhesive layer and simultaneously ultrasonically bonded.
  • the insulation coated wire used for the multi-wire wiring board includes a wire (hereinafter sometimes referred to as a core wire), a wire coating layer disposed around the wire, and a wire adhesive disposed around the wire coating layer. Those having a layer are used (Patent Documents 1 to 4, etc.).
  • a high-frequency wire in which the insulation coating around the wire is made of a fluororesin system for high frequency.
  • a high-frequency wire is also used for wiring, which may lead to an increase in cost.
  • the strength of the wire covering layer is lower than that of a general wire, when the high frequency wire is bent and crossed, the wire covering layer of the bent portion is peeled off and the core wires are in contact with each other. A design that avoids cross wiring of high-frequency wires is required, and as a result, the number of wiring layers may increase.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a multi-wire wiring board capable of suppressing an increase in cost, and capable of supporting a high frequency and reducing the number of wiring layers.
  • a low dielectric having a dielectric constant of less than 3.6 at 10 GHz comprising: an insulated coated wire comprising a wire and a wire coated layer; and a wiring adhesive sheet on which the insulated coated wire is wired.
  • Multi-wire wiring board having. 2.
  • Item 1 is a high-frequency compatible wire that is a low dielectric resin having a relative dielectric constant of less than 3.6 at 10 GHz of the wire coating layer, and a general resin having a relative dielectric constant of 10 or more at 10 GHz of the wire coating layer.
  • the high-frequency compatible wire which is a low dielectric resin whose dielectric constant at 10 GHz of the wire coating layer is less than 3.6, and a general resin whose relative dielectric constant at 10 GHz of the wire coating layer is 3.6 or more
  • Item 4. The multi-wire wiring board according to any one of Items 1 to 3, wherein the same wiring adhesive sheet has two or more characteristic impedances. 5.
  • the wire coating layer of the high-frequency compatible wire is any one of fluorine resin, polyamideimide resin, low dielectric polyimide resin having a relative dielectric constant at 10 GHz of less than 3.6, or these Multi-wire wiring board that is a combination of two or more types.
  • the present invention it is possible to provide a multi-wire multilayer wiring board capable of suppressing an increase in cost and capable of supporting high frequencies and reducing the number of wiring layers.
  • the multi-wire wiring board according to the present embodiment includes insulated wires 5 and 6 including wires 5 a and 6 a and wire coating layers 5 b and 6 b, and the insulated wires 5 and 6.
  • a wiring adhesive sheet 4 to be wired Further, the wiring adhesive sheet 4 in which the high frequency wire 5 which is a low dielectric resin having a relative dielectric constant of less than 3.6 at 10 GHz of the wire coating layer 5b is disposed, and the ratio of the wire coating layer 6b at 10 GHz.
  • the multi-wire wiring board of the present embodiment by having a high-frequency compatible wire, it is possible to obtain a wiring with less signal transmission loss and excellent signal transmission characteristics, and by having a general wire, The amount of wiring can be increased and the wiring density can be increased. As a result, it is possible to provide a multi-wire wiring board having excellent signal transmission characteristics and high wiring density. Furthermore, since a general wire is used for the wiring which does not require high frequency response, an increase in cost can be suppressed.
  • a high-frequency compatible wire that is a low dielectric resin having a relative dielectric constant of less than 3.6 at 10 GHz of the wire coating layer, and a general wire that is a general resin having a relative dielectric constant of 10 or more at 10 GHz of the wire coating layer. It is preferable that they are arranged so as to intersect on the adhesive sheet for wiring.
  • the wiring adhesive sheet in which the high-frequency wire is arranged and the wiring adhesive sheet in which the general wire is arranged are prepared separately. Therefore, the number of wiring layers can be reduced.
  • a high-frequency compatible wire that is a low dielectric resin having a relative dielectric constant of less than 3.6 at 10 GHz of the wire coating layer, and a general wire that is a general resin having a relative dielectric constant of 10 or more at 10 GHz of the wire coating layer. It is preferable that the high-frequency wire is disposed on the wiring adhesive sheet so as to cross the lower side of the general wire.
  • the strength of the wire coating layer is lower than that of a general wire, if the high-frequency wire is bent and intersected, the wire coating layer at the bent portion may be stretched thinly, and insulation between the core wires may not be secured.
  • the high-frequency wire is arranged so as to cross the lower side of the general wire, so that the high-frequency wire on the lower side crosses the general wire while being hardly bent. Therefore, it is possible to prevent the core wires from contacting each other.
  • the high-frequency wire is used for wiring that requires high-frequency correspondence
  • the general wire is used for wiring that does not require high-frequency correspondence
  • two or more characteristic impedances are used in the same adhesive sheet for wiring. As described above, this can be achieved by arranging a high-frequency wire and a general wire in which the relative dielectric constant of the wire covering layer is mixed in the single-layer adhesive sheet for wiring. As a result, the number of wiring layers can be reduced.
  • the wire coating layer of the high-frequency compatible wire may be any one of fluorine resin, polyamideimide resin, or low dielectric polyimide resin having a relative dielectric constant of less than 3.6 at 10 GHz, or a combination of two or more of these. preferable.
  • the relative dielectric constant of the wire coating layer and the relative dielectric constant of the wire adhesive layer are approximately the same as that of a general FR-4 material (Frame Regentant Type 4, 10 GHz). Since it is smaller than 3.9), the dielectric loss of the high-frequency signal is small and the transmission characteristics can be improved.
  • these low dielectric constant materials used as a wire coating layer or a wire bonding layer are generally high in cost, but can be used only around the wire or the wire coating layer, so that the amount used can be reduced. The cost increase as the whole wiring board can be suppressed.
  • FIG. 3 shows an outline of an embodiment of the manufacturing process of the multi-wire wiring board of the present invention.
  • step (a) a circuit is formed on a copper clad laminate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: MCL-I-671, “MCL” is a registered trademark), and an underlay layer 3 is laminated with an insulating prepreg.
  • MCL-I-671 trade name: MCL-I-671
  • MCL insulating prepreg.
  • This is a process of laminating a wiring adhesive sheet 4 (trade name: HPAI, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) and wiring and fixing the high frequency wire 5 and the general wire 6.
  • the wiring adhesive sheet 4 is a thermosetting type, and the wires 5 and 6 are wired with an ultrasonic output of 25 KHz and a wiring speed of 25 mm / sec by means of a numerical controller, and then subjected to heat treatment at 200 ° C. for 90 minutes. 6 and the adhesive sheet 4 for wiring were hardened and fixed.
  • a circuit was formed on the copper foil 10 (manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd., trade name: NDGR) and a copper-clad laminate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., trade name: MCL-I-671).
  • the positions where the wires 5 and 6 should be connected to the surface layer, and the inner layer circuit 8 After drilling a hole at the position where the ground layer and the surface layer (outer layer circuit 13) should be connected with a drill and cleaning the hole with permanganic acid treatment, through hole plating with electroless copper plating (reduced electroless copper plating) 12, the necessary outer layer circuit 13 was formed by etching.
  • the multi-wire wiring board of the present invention is industrially effective because it suppresses an increase in cost, and can be made high frequency and thin.

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Abstract

　ワイヤ及びワイヤ被覆層を備える絶縁被覆ワイヤと、この絶縁被覆ワイヤが布線される布線用接着シートと、を備え、前記ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電樹脂である高周波対応ワイヤを配置した布線用接着シートと、前記ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６以上の一般樹脂である一般ワイヤを配置した布線用接着シートと、を有するマルチワイヤ配線板。

Description

マルチワイヤ配線板
　本発明は、配線に絶縁被覆ワイヤを用いるマルチワイヤ配線板に関するものであり、特には、高周波対応ワイヤと一般ワイヤを組み合わせるマルチワイヤ配線板に関するものである。
　近年、電子機器の高機能化に伴い、配線密度も非常に高いものが要求されている。このような配線密度の高い配線板の一つとして、必要な配線に絶縁被覆ワイヤを使用した配線板（以下、マルチワイヤ配線板という。）がある。
　マルチワイヤ配線板は、特許文献１に開示されているように、電源層、グランド層等の回路を形成した内層基板上に、絶縁被覆ワイヤとの接着性を有する接着シート（以下、布線用接着シートということがある。）を形成した後、数値制御布線機により、ポリイミド樹脂等で絶縁被覆されたワイヤを布線し、積層等によりワイヤを固定し、上記ワイヤを横切るスルーホールを明け、その内部に無電解金属めっきを施して製造される。ここで、布線とは、絶縁被覆ワイヤを接着層上にはわせていくと同時に超音波接着することをいう。このマルチワイヤ配線板に使用する絶縁被覆ワイヤは、ワイヤ（以下、芯線ということがある。）と、このワイヤの周囲に配置したワイヤ被覆層と、このワイヤ被覆層の周囲に配置したワイヤ接着剤層とを有するものが使用されている（特許文献１～４等）。
特公昭４５-２１４３４号公報 特開平６－３０９９３６号公報 特開平１１－２６０１５２号公報 特開２００２－０５０８５０号公報
　ところで、最近電子機器の高速化が進み配線板内を流れる電気信号は短時間により多くの情報を伝達するため、周波数が益々高くなっている。高周波対応の基板設計では、導体損失と誘電損失を考慮する必要があり、導体損失は信号線の導体を太くすることが有効であり、誘電損失においては使用する基材やプリプレグ等信号線の周囲に配置される材料の比誘電率や誘電正接を下げることが有効であるが、高密度化した配線板においては、対応できる信号線の導体幅に制限があることから、誘電損失の改善が重要となっている。
　マルチワイヤ配線板においては、高周波対応として、ワイヤ周りの絶縁被覆をフッ素樹脂系とする高周波ワイヤを使用することが考えられるが、通常、一種類の絶縁被覆ワイヤを用いるため、高周波対応が必要でない配線にも高周波ワイヤを使用することになり、コストアップに繋がることが考えられる。また、高周波ワイヤは、一般ワイヤに比べて、ワイヤ被覆層の強度が低いために、高周波ワイヤを曲げて交差すると、曲げられた箇所のワイヤ被覆層が剥れて芯線同士が接触する心配から、高周波ワイヤの交差配線を回避する設計が必要であり、その結果、配線層数が増加することが考えられる。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、コストアップを抑制し、且つ、高周波対応と配線層数の低減が可能なマルチワイヤ配線板を提供することを目的とする。
　本発明は、以下に関する。
１．　ワイヤ及びワイヤ被覆層を備える絶縁被覆ワイヤと、この絶縁被覆ワイヤが布線される布線用接着シートと、を備え、前記ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電樹脂である高周波対応ワイヤを配置した布線用接着シートと、前記ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６以上の一般樹脂である一般ワイヤを配置した布線用接着シートと、を有するマルチワイヤ配線板。
２．　項１において、ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電樹脂である高周波対応ワイヤと、ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６以上の一般樹脂である一般ワイヤとが、布線用接着シート上に、交差して配置されるマルチワイヤ配線板。
３．　項１又は２において、ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電樹脂である高周波対応ワイヤと、ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６以上の一般樹脂である一般ワイヤとが、布線用接着シート上に、前記高周波ワイヤが前記一般ワイヤの下側に交差して配置されるマルチワイヤ配線板。
４．　項１から３の何れかにおいて、同一の布線用接着シートで、特性インピーダンスが２種類以上であるマルチワイヤ配線板。
５．　項１から４の何れかにおいて、高周波対応ワイヤのワイヤ被覆層が、フッ素系樹脂又はポリアミドイミド系樹脂又は１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電ポリイミド樹脂の何れか１種類又はこれら２種類以上の組み合わせであるマルチワイヤ配線板。
　本発明によれば、コストアップを抑制し、且つ、高周波対応と配線層数の低減が可能なマルチワイヤ多層配線板を提供することができる。
本発明の一実施形態のマルチワイヤ多層配線板に用いる高周波ワイヤの概略断面図である。 本発明の一実施形態のマルチワイヤ多層配線板の概略断面図である。 本発明の一実施形態のマルチワイヤ多層配線板の製造工程を表す概略断面図である。
　本発明のマルチワイヤ配線板の一実施形態を図１～図３を用いて説明する。図１及び図２に示すように、本実施の形態のマルチワイヤ配線板は、ワイヤ５ａ、６ａ及びワイヤ被覆層５ｂ、６ｂを備える絶縁被覆ワイヤ５、６と、この絶縁被覆ワイヤ５、６が布線される布線用接着シート４と、を備えている。また、前記ワイヤ被覆層５ｂの１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電樹脂である高周波対応ワイヤ５を配置した布線用接着シート４と、前記ワイヤ被覆層６ｂの１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６以上の一般樹脂である一般ワイヤ６を配置した布線用接着シート４と、を有する。
　本実施の形態のマルチワイヤ配線板によれば、高周波対応ワイヤを有することにより、信号の伝送損失が少なく、信号の伝送特性に優れた配線が得られ、また、一般ワイヤを有することにより、配線の収容量を上げ、配線の高密度化が図れる。これにより、信号の伝送特性と配線の高密度化に優れたマルチワイヤ配線板を提供することができる。さらに、高周波対応が必要でない配線には、一般ワイヤを使用することになるので、コストアップを抑制できる。
　ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電樹脂である高周波対応ワイヤと、ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６以上の一般樹脂である一般ワイヤとが、布線用接着シート上に、交差して配置されるのが好ましい。
　高周波対応ワイヤと一般ワイヤが１層の布線用接着シートに交差して配置されるので、高周波ワイヤを配置した布線用接着シートと、一般ワイヤを配置した布線用接着シートを別々に準備する必要がないため、配線層数の低減を図ることができる。
　ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電樹脂である高周波対応ワイヤと、ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６以上の一般樹脂である一般ワイヤとが、布線用接着シート上に、前記高周波ワイヤが前記一般ワイヤの下側に交差して配置されるのが好ましい。
　高周波ワイヤは、一般ワイヤに比べて、ワイヤ被覆層の強度が低いために、高周波ワイヤを曲げて交差すると、曲げられた箇所のワイヤ被覆層が薄く伸ばされて芯線間の絶縁性を確保できない可能性が考えられるが、このように、高周波ワイヤが前記一般ワイヤの下側に交差して配置されることにより、下側になる高周波ワイヤは、ほとんど曲げられないままの状態で、一般ワイヤと交差させることが可能になるため、芯線同士が接触するのを防止できる。また、高周波ワイヤと一般ワイヤが交差して配置することが容易になるので、高周波対応が必要な配線には高周波ワイヤを用い、高周波対応が必要でない配線には一般ワイヤを用いるよう使い分けを行う場合でも、布線用接着層を増やす必要がなく、配線層の低減を図ることができる。
　同一の布線用接着シートで、特性インピーダンスが２種類以上であるのが好ましい。これは、上述したように、１層の布線用接着シートに、ワイヤ被覆層の比誘電率が異なる、高周波ワイヤと一般ワイヤを混在させて配置することにより可能となる。これにより、配線層数の低減を図ることが可能になる。
　高周波対応ワイヤのワイヤ被覆層が、フッ素系樹脂又はポリアミドイミド系樹脂又は１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電ポリイミド樹脂の何れか１種類又はこれら２種類以上の組み合わせであるのが好ましい。これにより、本実施の形態の絶縁被覆ワイヤでは、ワイヤ被覆層の比誘電率及びワイヤ接着層の比誘電率が、一般のＦＲ－４材（Ｆｌａｍｅ　Ｒｅｔａｒｄａｎｔ　Ｔｙｐｅ　４、１０ＧＨｚでの比誘電率が約３．９）に比べて小さいため、高周波信号の誘電損失が少なく、伝送特性を改善することができる。また、ワイヤ被覆層又はワイヤ接着層として用いる、これらの比誘電率の小さい材料は、一般にコスト高であるが、ワイヤ又はワイヤ被覆層の周囲に用いるだけでよいので、使用量が少なくて済み、配線板全体としてのコストアップを抑制することができる。
　以下に、本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例には限定されない。
　図３は、本発明のマルチワイヤ配線板の製造工程の実施例の概略を示す。工程（ａ）は、銅張積層板（日立化成株式会社製、商品名：ＭＣＬ－Ｉ－６７１、「ＭＣＬ」は登録商標）に回路形成し、絶縁プリプレグでアンダーレイ層３を積層形成し、布線用接着シート４（日立化成株式会社製、商品名：ＨＰＡＩ）をラミネートして高周波対応ワイヤ５と一般ワイヤ６を布線して固定する工程である。布線用接着シート４は熱硬化型とし、ワイヤ５、６を数値制御装置により超音波出力２５ＫＨｚ、布線速度２５ｍｍ／ｓｅｃで布線をした後、２００℃、９０分の熱処理でワイヤ５、６と布線用接着シート４を硬化し固定させた。
　図３の工程（ｂ）は、銅箔１０（日本電解株式会社製、商品名：ＮＤＧＲ）と、銅張積層板（日立化成株式会社製、商品名：ＭＣＬ－Ｉ－６７１）に回路形成した内層基板７と、絶縁材プリプレグ９（日立化成株式会社製、商品名：ＧＦＡ―２）で多層化積層し一体化した後、ワイヤ５、６と表層と接続させるべき位置と、内層回路８のグランド層と表層（外層回路１３）を接続させるべき位置にドリルで貫通穴明して、過マンガン酸処理でホールクリーニングした後、無電解銅めっき（還元型の無電解銅めっき）でスルーホールめっき１２した後に、エッチングにより必要な外層回路１３を形成した。
　以上のようにして、コストアップを抑制し、且つ、高周波対応と薄型化が可能なマルチワイヤ配線板が得られた。
　本発明のマルチワイヤ配線板は、コストアップを抑制し、且つ、高周波対応と薄型化が可能であるため、産業上有効である。
１…マルチワイヤ配線板
２…布線基板
３…アンダーレイ層（プリプレグ）
４…布線用接着シート
５…高周波対応ワイヤ
　５ａ…ワイヤ
　５ｂ…ワイヤ被覆層
　５ｃ…ワイヤ接着層
６…一般ワイヤ
　６ａ…ワイヤ
　６ｂ…ワイヤ被覆層
　６ｃ…ワイヤ接着層
７…内層基板
８…内層回路又は内層銅箔
９…プリプレグ
１０…外層銅箔
１１…貫通穴
１２…めっき
１３…外層回路

Claims (5)

  1. 　ワイヤ及びワイヤ被覆層を備える絶縁被覆ワイヤと、この絶縁被覆ワイヤが布線される布線用接着シートと、を備え、
    　前記ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電樹脂である高周波対応ワイヤを配置した布線用接着シートと、
    　前記ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６以上の一般樹脂である一般ワイヤを配置した布線用接着シートと、を有するマルチワイヤ配線板。
  2. 　請求項１において、ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電樹脂である高周波対応ワイヤと、ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６以上の一般樹脂である一般ワイヤとが、布線用接着シート上に配置されるマルチワイヤ配線板。
  3. 　請求項１又は２において、ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電樹脂である高周波対応ワイヤと、ワイヤ被覆層の１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６以上の一般樹脂である一般ワイヤとが、布線用接着シート上に、前記高周波ワイヤが前記一般ワイヤの下側に交差して配置されるマルチワイヤ配線板。
  4. 　請求項１から３の何れかにおいて、同一の布線用接着シートで、特性インピーダンスが２種類以上であるマルチワイヤ配線板。
  5. 　請求項１から４の何れかにおいて、高周波対応ワイヤのワイヤ被覆層が、フッ素系樹脂又はポリアミドイミド系樹脂又は１０ＧＨｚでの比誘電率が３．６未満の低誘電ポリイミド樹脂の何れか１種類又はこれら２種類以上の組み合わせであるマルチワイヤ配線板。
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