WO2018074139A1 - 多層基板およびその製造方法 - Google Patents

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conductor
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汗人 飯田
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a multilayer substrate formed by laminating a base material made of a thermoplastic resin and a method for manufacturing the same.
  • a multilayer substrate configured by laminating a plurality of resin base materials on which a predetermined conductor pattern is formed is used as, for example, a coil device or an inductor.
  • Patent Document 1 discloses a planar inductor formed on such a multilayer substrate.
  • a multilayer substrate is configured by attaching a copper foil to a polyimide film, forming a conductor pattern by etching the copper foil, etc., laminating these base materials, and thermocompression bonding.
  • thermoplastic resin base material As a method for producing a resin multilayer substrate, a batch lamination method using a thermoplastic resin base material is simple in terms of the production process.
  • thermoplastic resin base material flows during the heat molding, and the conductor pattern formed on the thermoplastic resin base material also flows. Therefore, there is a possibility that adjacent conductor patterns may be short-circuited when the conductor patterns are inclined or displaced.
  • the element size becomes large.
  • an object of the present invention is to provide a multilayer substrate that prevents a short circuit between conductor patterns while increasing the density of conductor patterns and avoiding an increase in size of the element, and a method for manufacturing the same.
  • the multilayer substrate of the present invention is A first substrate made of a thermoplastic resin; A first conductor pattern formed on the first substrate; A second substrate made of a thermoplastic resin; A second conductor pattern formed on the second substrate;
  • the fluidity at a predetermined pressing temperature is made of a material lower than that of the first base material and the second base material, and is partially disposed between the first base material and the second base material and An insulating film covering one conductor pattern, A plurality of base materials including the first base material and the second base material were laminated and thermocompression bonded at the press temperature, It is characterized by that.
  • the insulating film is difficult to soften and hardly flow, so that stable insulation is maintained. Moreover, since the insulating film is partially disposed between the first base material and the second base material, the adhesion between the first base material and the second base material is not significantly hindered. In addition, since the insulating film covers the first conductor pattern, that is, there is no easily flowable resin between the insulating film and the first conductor pattern, the first conductor pattern is effectively protected by the insulating film.
  • the first conductor pattern and the second conductor pattern may be in positions shifted from each other in plan view.
  • the first conductor pattern and the second conductor pattern are likely to be inclined and displaced along with the resin flow, but the insulation is maintained even in this case.
  • the first conductor pattern and the second conductor pattern may partially overlap in plan view. Thereby, the first conductor pattern and the second conductor pattern can be arranged at high density in the multilayer body, and the multilayer substrate can be miniaturized. In this structure, the first conductor pattern and the second conductor pattern are likely to be close to each other due to the inclination and displacement of the first conductor pattern and the second conductor pattern accompanying the resin flow. Is maintained.
  • the first conductor pattern and the second conductor pattern are copper foil patterns. According to this structure, there is little conductor loss of a conductor pattern, and formation of a conductor pattern and an insulating film becomes easy.
  • the insulating film is preferably an oxide film formed on the surface of the copper foil.
  • the insulating film is a thermosetting resin film that is thermoset at a temperature lower than the press temperature.
  • the insulating film can be formed by sticking a thermosetting resin film to the first base material or the second base material, the insulating film can be easily formed.
  • the first conductor pattern and the second conductor pattern are, for example, coil patterns having a winding axis in the stacking direction.
  • the method for producing the multilayer substrate of the present invention comprises: Forming a first conductor pattern on a first substrate made of a thermoplastic resin, and forming a second conductor pattern on a second substrate made of a thermoplastic resin; and The first base material and the second base so that a material having lower fluidity at a predetermined pressing temperature is in contact with at least a part of the first conductor pattern than the first base material and the second base material.
  • An insulating film forming step in which an insulating film is formed by being partially disposed between the materials;
  • the insulating film is difficult to soften and hardly flow, so that stable insulation is maintained. Moreover, since the insulating film is partially disposed between the first base material and the second base material, the adhesion between the first base material and the second base material is not significantly hindered. In addition, since the insulating film covers the first conductor pattern, that is, since there is no easily flowable resin between the insulating film and the first conductor pattern, the first conductor pattern is effectively protected by the insulating film. .
  • the first conductor pattern is formed by patterning a copper foil, and in the insulating film forming step, an oxide film is formed on the first conductor pattern by oxygen plasma treatment. It is preferable to form an insulating film. This makes it easier to form an insulating film than to attach a film made of a material different from the conductor pattern on the conductor pattern. Moreover, it is easy to form a thin insulating film.
  • a via conductor is formed on the second base material using a conductive paste containing a reducing agent, and in the laminated body forming step, the via conductor is contained in the conductive paste.
  • the insulating film is removed by etching with the reducing agent, and the first conductor pattern and the second conductor pattern are interlayer-connected by the via conductor.
  • the insulating film is formed by forming a film of a thermosetting resin that is thermoset at a temperature lower than the press temperature on the first base material.
  • the insulating film can be formed by sticking a thermosetting resin film to the first base material or the second base material, the insulating film can be easily formed.
  • the insulating film is formed by forming a thermosetting resin film that is thermoset at a temperature lower than the press temperature on the surface of the base material facing the first base material. It is also preferable to do. Also in this method, since the insulating film can be formed by sticking the thermosetting resin film to the first base material or the second base material, the insulating film can be easily formed.
  • the present invention it is possible to obtain a multilayer substrate that prevents a short circuit between the conductor patterns while increasing the density of the conductor patterns to avoid an increase in the size of the element.
  • FIG. 1 is a perspective view of a multilayer substrate 1 according to the first embodiment.
  • 2A and 2B are partial cross-sectional views showing the internal configuration of the multilayer substrate 1.
  • 3A and 3B are partial cross-sectional views of the multilayer substrate 2 according to the second embodiment.
  • 4A and 4B are partial cross-sectional views of the multilayer substrate 3 according to the third embodiment.
  • 5A and 5B are partial cross-sectional views of the multilayer substrate 4 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the multilayer substrate 5 according to the fifth embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a manufacturing procedure of the multilayer substrate according to the sixth embodiment.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of a plurality of base materials of the multilayer substrate 6 according to the sixth embodiment at a stage before lamination pressing.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view after the lamination press.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view of a plurality of base materials of the multilayer substrate 7 according to the seventh embodiment before being stacked and pressed.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view after the lamination press.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view of a plurality of base materials of the multilayer substrate 8 according to the eighth embodiment before being stacked and pressed.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view after the lamination press.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of a plurality of base materials of the multilayer substrate 9 according to the ninth embodiment before being stacked and pressed.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view in the middle stage before the lamination press.
  • FIG. 11C is a cross-sectional view after the lamination press.
  • FIG. 1 is a perspective view of a multilayer substrate 1 according to the first embodiment.
  • 2A and 2B are partial cross-sectional views showing the internal configuration of the multilayer substrate 1.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of a plurality of base materials before the lamination press.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view after the lamination press, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the multilayer substrate 1 has a rectangular parallelepiped appearance.
  • the multilayer substrate 1 has a first base material 11 as a lowermost layer, and a second base material 12 and a third base material 13 are laminated in this order.
  • the 1st base material 11, the 2nd base material 12, and the 3rd base material 13 consist of thermoplastic resins. In the present embodiment, in consideration of the clarity of the drawings and the ease of explanation, the number of laminated base materials is reduced.
  • the first conductor pattern 21 is formed on the upper surface of the first base material 11, and the second conductor pattern 22 is formed on the upper surface of the second base material 12.
  • An insulating film 31 is formed on the surface of the first conductor pattern 21.
  • an insulating film 32 is formed on the surface of the second conductor pattern 22.
  • the multilayer substrate 1 includes the first conductor pattern 21, the first base material 11 made of the thermoplastic resin on which the first conductor pattern is formed, the second conductor pattern 22, and the first conductor pattern 22.
  • a second base material 12 made of a thermoplastic resin on which two conductor patterns are formed, and an insulating film that is partially disposed between the first base material 11 and the second base material 12 to cover the first conductor pattern 21 31.
  • Each base material 11, 12, 13 is a thermoplastic resin such as liquid crystal polymer (LCP).
  • LCP liquid crystal polymer
  • Each of the conductor patterns 21 and 22 is obtained by patterning a copper foil, and in the present embodiment, the insulating films 31 and 32 are electrically insulating copper oxide films formed on the surface of the copper foil.
  • the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 are in a positional relationship shifted from each other in plan view in the stacking direction.
  • the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 are arranged so as to be shifted by a half pitch so that the other conductor pattern overlaps between the lines of one conductor pattern. That is, the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 are close to each other in the X direction.
  • each base material 11, 12, 13 is laminated and heated and pressed, so that the first conductor pattern is formed in the thermoplastic resin as shown in FIG. 2 (B).
  • the laminated body 10 in which 21 and the second conductor pattern 22 are embedded is configured.
  • the resin of each of the base materials 11, 12, and 13 flows, so that the conductive patterns 21 and 22 also flow, and are inclined or displaced.
  • the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 may be closer to each other.
  • the copper oxide film does not flow at the press temperature during the hot press. Therefore, even if the first conductor pattern 21 flows, the surface thereof is covered with the insulating film 31, so that even if the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 come into contact with each other, there is no short circuit.
  • first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 are shifted from each other in plan view as in the present embodiment, the inclination of the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 with the resin flow Although displacement is likely to occur, even in that case, a short circuit is prevented as described above.
  • the second conductor pattern 22 may not have the insulating film 32.
  • FIGS. 2A and 2B are partial cross-sectional views of the multilayer substrate 2 according to the second embodiment.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view of a plurality of base materials before the lamination press.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view after the lamination press. These drawings are cross-sectional views at positions corresponding to FIGS. 2A and 2B shown in the first embodiment.
  • the multilayer substrate 2 has a first base material 11 as a lowermost layer, and a second base material 12 and a third base material 13 are laminated in this order.
  • the 1st base material 11, the 2nd base material 12, and the 3rd base material 13 consist of thermoplastic resins.
  • the first conductor pattern 21 is formed on the upper surface of the first base material 11, and the second conductor pattern 22 is formed on the upper surface of the second base material 12.
  • An insulating film 31 is formed on the surface of the first conductor pattern 21.
  • an insulating film 32 is formed on the surface of the second conductor pattern 22.
  • the positional relationship between the first conductor pattern and the second conductor pattern is different from the example shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B). Other basic configurations are as described in the first embodiment.
  • the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 are in a positional relationship shifted from each other in plan view in the stacking direction.
  • the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 partially overlap each other in the line width direction of the conductor pattern in plan view.
  • the distance L in FIG. 3A represents the amount of overlap.
  • first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 partially overlap in plan view as in the present embodiment, the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 are densely arranged in the laminate.
  • the multilayer substrate can be miniaturized. In this structure, the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 are likely to be close to each other due to the inclination and displacement of the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 accompanying the resin flow. However, the insulation is maintained.
  • FIGS. 2A and 2B are partial cross-sectional views of the multilayer substrate 3 according to the third embodiment.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of a plurality of base materials before being stacked and pressed.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view after the lamination press. These drawings are cross-sectional views at positions corresponding to FIGS. 2A and 2B shown in the first embodiment.
  • the positional relationship between the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 is different from the example shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B). Further, the size relationship between the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 is different. Other basic configurations are as described in the first embodiment.
  • the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 are in a positional relationship overlapping each other in plan view in the stacking direction.
  • the entire second conductor pattern 22 overlaps the first conductor pattern 21 in plan view.
  • the cross-sectional shape of one conductor pattern in this example, the second conductor pattern 22
  • the aspect ratio is approximately 1: 1
  • the other conductor pattern in this example, the first conductor pattern 21
  • a conductor pattern having a square cross-sectional shape tends to be inclined with resin flow.
  • the insulation between the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 is maintained even in such a structure.
  • FIGS. 5A and 5B are partial cross-sectional views of the multilayer substrate 4 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view of a plurality of base materials before being stacked and pressed.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view after the lamination press.
  • These drawings are cross-sectional views at positions corresponding to FIGS. 2A and 2B shown in the first embodiment.
  • an example of a multilayer substrate having a conductor pattern of three or more layers three layers in the example of FIGS. 5A and 5B) is shown.
  • the multilayer substrate 4 has a rectangular parallelepiped appearance.
  • the multilayer substrate 1 includes a first base material 11 as a lowermost layer, and a second base material 12, a third base material 13, and a fourth base material 14 are laminated in this order.
  • Each base material 11, 12, 13, 14 is made of a thermoplastic resin.
  • the first conductor pattern 21 is formed on the upper surface of the first base material 11
  • the second conductor pattern 22 is formed on the upper surface of the second base material 12
  • the third A third conductor pattern 23 is formed on the upper surface of the substrate 13.
  • the insulating film 31 is formed on the surface of the first conductor pattern 21, the insulating film 32 is formed on the surface of the second conductor pattern 22, and the insulating film 33 is formed on the surface of the third conductor pattern 23. ing.
  • the first conductor pattern 21, the second conductor pattern 22, and the third conductor pattern 23 are almost overlapped in plan view, but these conductor patterns vary to some extent in the line width direction (X direction) due to stacking accuracy. There is. Other basic configurations are as described in the first embodiment.
  • the pressure applied to each conductor pattern at the time of hot pressing tends to be equalized.
  • the substrate stacking accuracy if each conductor pattern is slightly displaced in the line width direction, the balance of resin flow becomes unbalanced and non-uniform, and each conductor pattern is inclined in the line width direction. Cheap.
  • the insulation between the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 is maintained even in such a structure.
  • the conductor pattern 22 can be regarded as a “first conductor pattern” and the conductor pattern 23 can be regarded as a “second conductor pattern”.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the multilayer substrate 5.
  • the multilayer substrate 5 has the fourth base material 14 as the lowermost layer, and the first base material 11, the second base material 12, and the third base material 13 are laminated in this order.
  • Each base material 11, 12, 13, 14 is made of a thermoplastic resin.
  • the first conductor pattern 21 is formed on the upper surface of the first base material 11, and the second conductor pattern 22 is formed on the upper surface of the second base material 12. Both the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 are rectangular spiral conductor patterns. An insulating film (not shown) is formed on the surface of the first conductor pattern 21. Similarly, an insulating film (not shown) is formed on the surface of the second conductor pattern 22.
  • Terminal electrodes 51 and 52 are formed on the lower surface of the fourth base material 14.
  • the terminal electrode 51 and the outer end of the first conductor pattern 21 are connected via via conductors 41 and 42, and the inner end of the first conductor pattern 21 and the inner end of the second conductor pattern 22 connect the via conductor 43. Connected through.
  • the outer terminal of the second conductor pattern 22 and the terminal electrode 52 are connected via via conductors 44, 45, 46.
  • Each base material 11, 12, 13, 14 is a thermoplastic resin such as liquid crystal polymer (LCP).
  • Each of the conductor patterns 21 and 22 is formed by patterning a copper foil, and the insulating film is an electrically insulating copper oxide film formed on the surface of the copper foil in the present embodiment.
  • Each via conductor 41, 42, 43, 44, 45, 46 is obtained by, for example, printing and applying a Sn-based conductive paste in the hole formed in the base material, melting it with heat during hot pressing, and then solidifying it. is there.
  • the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 overlap in plan view.
  • the degree of overlap varies depending on the positions of the two conductor patterns 21 and 22, and has a relationship as shown in FIGS. 2A, 2B, 3A, 3B, and 4A, 4B. . Accordingly, even in such a structure, the insulation between the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 is maintained.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a manufacturing procedure of the multilayer substrate of the present embodiment.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view of a plurality of base materials of the multilayer substrate 6 according to this embodiment before the lamination press.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view after the lamination press.
  • the first conductor pattern 21 is formed on the first base material 11 made of a thermoplastic resin and the second conductor pattern is shown on the second base material 12 as shown in FIG. 22 is formed, and terminal electrodes 51 and 52 are formed on the fourth base material 14.
  • a copper foil is attached to the LCP sheet, and the copper foil is patterned by photolithography.
  • a via conductor 43 before solidification is formed by forming a hole in the second base material 12 and printing and applying, for example, a Sn-based conductive paste containing a reducing agent into the hole and temporarily curing the paste.
  • the reducing agent include alcohol-based and aldehyde-based reducing agents.
  • an insulating film 31 made of an oxide film is formed on the surface of the first conductor pattern 21 by, for example, oxygen plasma treatment.
  • the base materials 11, 12, 13, and 14 are laminated and heated and pressed.
  • the oxide film is reduced or removed by the reducing agent contained in the conductive paste at the portion where the via conductor 43 is in contact, and the second conductor pattern is the via conductor 43. It is electrically connected to the substrate of the first conductor pattern 21 via
  • the multilayer substrate 6 as shown in FIG. 8B is obtained by the steps described above.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view of a plurality of base materials of the multilayer substrate 7 according to the present embodiment at a stage before lamination pressing.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view after the lamination press.
  • the positional relationship between the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 is different from the example shown in FIGS. Further, the size relationship between the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 is different. Other basic configurations are as described in the first embodiment.
  • the first conductor pattern 21 is formed on the first base material 11 made of thermoplastic resin
  • the second conductor pattern 22 is formed on the second base material 12
  • 4 Terminal electrodes 51 and 52 are formed on the substrate 14.
  • a copper foil is attached to the LCP sheet, and the copper foil is patterned by photolithography.
  • a via conductor 43 before solidification is formed by forming a hole in the second base material 12 and printing and applying, for example, an Sn-based conductive paste in the hole and temporarily curing.
  • thermosetting resin film 35 is formed on the lower surface of the second base material 12 (the surface opposite to the surface on which the second conductor pattern 22 is formed).
  • an epoxy resin film is formed by printing.
  • These thermosetting resin films 35 are formed so as to face the first conductor pattern 21 and to insulate the surface of the first conductor pattern 21.
  • the thermosetting resin film 35 is a film containing, as a main component, a thermosetting resin that is thermoset at a temperature lower than the press temperature at the time of forming the laminate.
  • an epoxy adhesive for example, an epoxy adhesive.
  • the thermosetting start temperature of the thermosetting resin film 35 is, for example, 120 ° C. or higher.
  • the base materials 11, 12, 13, and 14 are laminated and heated and pressed at a predetermined temperature (for example, 300 ° C.) within a range of 180 ° C. or higher and 320 ° C. or lower, for example.
  • a predetermined temperature for example, 300 ° C.
  • a multilayer substrate 7 as shown in FIG. 9B is obtained.
  • thermosetting resin film 35 is difficult to soften. Therefore, the insulation between the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 is maintained.
  • the step of coating the surface of the first conductor pattern 21 with the thermosetting resin film 35 by the formation of the thermosetting resin film 35 and the heating press is “insulating film formation” according to the present invention. Corresponds to "Process”.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view of a plurality of base materials of the multilayer substrate 8 according to the present embodiment at a stage before lamination pressing.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view after the lamination press.
  • the first conductor pattern 21 is formed on the first base material 11 made of a thermoplastic resin, and the second conductor pattern 22 is formed on the second base material 12.
  • a copper foil is attached to the LCP sheet, and the copper foil is patterned by photolithography.
  • the insulating film 31 is formed by printing and applying a paste-like thermosetting resin on the upper surface of the first base material 11 at a position covering the first conductor pattern 21.
  • the insulating film 32 is formed by printing and applying a paste-like thermosetting resin on the upper surface of the second base material 12 at a position covering the second conductor pattern 22.
  • the insulating films 31 and 32 of the thermosetting resin are films mainly composed of a thermosetting resin that is thermoset at a temperature lower than the press temperature at the time of forming the laminated body. For example, an epoxy adhesive.
  • the insulating films 31 and 32 made of the thermosetting resin are thermally cured at a temperature lower than the press temperature at the time of forming the laminated body.
  • the thermosetting start temperature of this thermosetting resin is 120 ° C. or higher, for example, the insulating films 31 and 32 are thermoset by heating at a temperature of 120 ° C. or higher and lower than the heating press temperature.
  • the fluidity at high temperature is lower than that of each of the base materials 11, 12, 13 (thermoplastic resin).
  • the base materials 11, 12, and 13 are laminated and heated and pressed at a predetermined temperature (for example, 300 ° C.) within a range of 180 ° C. or more and 320 ° C. or less, for example.
  • a predetermined temperature for example, 300 ° C.
  • a multilayer substrate 7 as shown in FIG. 10B is obtained.
  • the insulating films 31 and 32 are not easily softened. Therefore, the insulation between the first conductor pattern 21 and the second conductor pattern 22 is maintained.
  • the adjacent 1st conductor pattern 21 will be in the state connected via the insulating film 31, and it adjoins similarly in the state of the 2nd base material 12 before lamination
  • the second conductor pattern 22 is connected through the insulating film 32. Therefore, the position shift of the adjacent conductor patterns of each conductor pattern 21 and 22 accompanying the resin flow at the time of hot pressing is suppressed.
  • thermosetting resin film In addition to printing and applying a paste-like thermosetting resin, by sticking a thermosetting resin film to a predetermined position of the base material 11 and 12, and then thermosetting the thermosetting resin film, The state shown in FIG. According to this method, it is easier to form a thinner insulating film than when a paste-like thermosetting resin is printed and applied, and a film can be easily formed.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of a plurality of base materials of the multilayer substrate 9 according to the present embodiment at a stage before lamination pressing.
  • FIG. 11B is a cross-sectional view in the middle stage before the lamination press.
  • FIG. 11C is a cross-sectional view after the lamination press.
  • the first conductor pattern 21 is formed on the first base material 11 made of thermoplastic resin
  • the second conductor pattern 22 is formed on the second base material 12
  • the fourth base Terminal electrodes 51 and 52 are formed on the material 14. Further, the via conductor 43 before solidification is formed on the second base material 12.
  • thermosetting resin film 35 is attached to the surface of the first base material 11 so as to cover the first conductor pattern 21.
  • a hole H is previously formed in the thermosetting resin film 35 at a position corresponding to the via conductor 43.
  • the thermosetting resin film 35 is a prepreg sheet mainly composed of a thermosetting resin having a thermosetting start temperature lower than the press temperature.
  • the thermosetting resin is, for example, an epoxy resin.
  • As the thermosetting resin film 35 a film cured in advance at a temperature equal to or higher than the press temperature may be used.
  • the multilayer substrate 9 as shown in FIG. 11C is obtained by heating and pressing.
  • the example (surface) opposite to the formation surface of the 2nd conductor pattern with respect to the 2nd substrate (back surface) faces the formation surface (surface) of the 1st conductor pattern with respect to the 1st substrate.
  • the opposite surface (back surface) to the first conductor pattern formation surface for the first substrate is opposite to the opposite surface (back surface) to the second conductor pattern formation surface for the second substrate. It may be laminated.
  • the conductor pattern which adjoins a 1st conductor pattern exists between a 1st base material and a 2nd base material.
  • Another base material that is not formed may be sandwiched.
  • the formation surface of the 1st conductor pattern with respect to the 1st substrate and the formation surface of the 2nd conductor pattern with respect to the 2nd substrate may be laminated on both sides of the substrate in which the above-mentioned conductor pattern is not formed.
  • the multilayer substrate in which the number of base materials is intentionally reduced is shown.
  • the present invention can naturally be applied to a structure in which a base material, an insulating film, and a base material are repeatedly stacked in this order.
  • the total number of laminated substrates may be about 20 layers.
  • thermosetting resin used in the multilayer substrate of the present invention a polyimide resin can be used in addition to the epoxy resin.
  • each process is performed in a collective substrate state including a plurality of element forming portions (manufactured by a large format process), and finally separated into individual pieces. May be.
  • the multilayer substrate of the present invention can be applied to various electronic components such as an antenna, an actuator, and a sensor.
  • the multilayer substrate of the present invention is not limited to the chip component shape, and includes components configured as other arbitrarily shaped components.
  • the present invention can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

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Abstract

多層基板（１）は、熱可塑性樹脂からなる第１基材（１１）と、第１基材（１１）に形成された第１導体パターン（２１）と、熱可塑性樹脂からなる第２基材（１２）と、第２基材（１２）に形成された第２導体パターン（２２）とを備える。第１基材（１１）と第２基材（１２）との間には、第１導体パターン（２１）を被覆する絶縁皮膜（３１）が部分的に配されている。絶縁皮膜（３１）は、所定のプレス温度での流動性が第１基材（１１）および第２基材（１２）よりも低い材料からなり、第１基材（１１）および第２基材（１２）を含む複数の基材が積層され、プレス温度で熱圧着される。

Description

多層基板およびその製造方法
　本発明は、熱可塑性樹脂からなる基材が積層されて形成された多層基板およびその製造方法に関する。
　所定の導体パターンが形成された複数の樹脂基材が積層されて構成される多層基板は、例えばコイルデバイスやインダクタとして用いられる。特許文献１には、このような多層基板に形成された平面インダクタが示されている。特許文献１では、ポリイミドフィルムに銅箔を張り付け、この銅箔をエッチングするなどして導体パターンを形成し、それら基材を積層し、熱圧着することで多層基板が構成される。
特開平４－３６８１０５号公報
　樹脂多層基板の製造方法としては、熱可塑性樹脂基材を用いた一括積層方式が、製造プロセス上簡易である。
　上記プロセスでは、加熱成型時に熱可塑性樹脂基材が流動し、この熱可塑性樹脂基材に形成された導体パターンも共に流動する。そのため、導体パターンが傾いたり、変位したりすることにより、近接する導体パターン同士が短絡するおそれがある。
　一方、導体パターン間の短絡を避けるために、近接する導体パターンの間隔を予め広くしておくと、素子サイズが大きくなってしまう。
　そこで本発明の目的は、導体パターンを高密度化して素子の大型化を避けながら、導体パターン間の短絡を防止した多層基板、および、その製造方法を提供することにある。
（１）本発明の多層基板は、
　熱可塑性樹脂からなる第１基材と、
　前記第１基材に形成された第１導体パターンと、
　熱可塑性樹脂からなる第２基材と、
　前記第２基材に形成された第２導体パターンと、
　所定のプレス温度での流動性が前記第１基材および前記第２基材よりも低い材料からなり、前記第１基材と前記第２基材との間に部分的に配されて前記第１導体パターンを被覆する絶縁皮膜と、を備え、
　前記第１基材および前記第２基材を含む複数の基材が積層され前記プレス温度で熱圧着された、
　ことを特徴とする。
　上記構成により、プレス温度で第１基材および第２基材が軟化し流動しても、絶縁皮膜は軟化し難く流動し難いので、安定した絶縁性が維持される。また、絶縁皮膜は、第１基材と第２基材との間に部分的に配されるので、第１基材と第２基材との密着性が大きく阻害されることはない。また、絶縁皮膜は第１導体パターンを被覆するので、すなわち、絶縁皮膜と第１導体パターンとの間に、流動しやすい樹脂が介在しないので、第１導体パターンは絶縁皮膜で効果的に保護される。
（２）前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、平面視で互いにずれた位置にあってもよい。この構造では、樹脂流動に伴って第１導体パターンおよび第２導体パターンの傾きや変位が生じやすいが、その場合でも上記絶縁性は維持される。
（３）前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、平面視で部分的に重なっていてもよい。これにより、第１導体パターンおよび第２導体パターンを積層体内に高密度配置でき、多層基板の小型化が図れる。また、この構造では、樹脂流動に伴う第１導体パターンおよび第２導体パターンの傾きや変位によって、第１導体パターンと第２導体パターンとが近接しやすい状況になるが、その場合でも上記絶縁性は維持される。
（４）前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンは銅箔のパターンであることが好ましい。この構造によれば、導体パターンの導体損が少なく、導体パターンおよび絶縁皮膜の形成が容易となる。
（５）前記絶縁皮膜は前記銅箔の表面に形成された酸化膜であることが好ましい。この構造により、導体パターンとは別材料の膜を導体パターン上に新たに被覆形成する必要がなく、絶縁皮膜の形成が容易となる。また、薄い絶縁皮膜を形成しやすい。
（６）前記絶縁皮膜は前記プレス温度より低い温度で熱硬化する熱硬化性樹脂の膜であることも好ましい。この構成では、特に、熱硬化性樹脂のフィルムを第１基材または第２基材に貼付することで絶縁皮膜を形成できるので、絶縁皮膜の形成が容易となる。また、基材に沿って隣接する導体パターンを連続して熱硬化性樹脂が覆うことにより、この熱硬化性フィルムを介して第１導体パターンと第２導体パターンとの相対位置関係を保ちやすくなる。
（７）前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンは、例えば前記積層の方向に巻回軸を有するコイルパターンである。この構成により、小型化を図りながらターン数の多いコイルデバイスを得る場合や、単位体積あたりのインダクタンスの大きなインダクタンスを得る場合に、第１導体パターンおよび第２導体パターンを高密度に形成しても、短絡し難い構造となる。
（８）本発明の多層基板の製造方法は、
　熱可塑性樹脂からなる第１基材に第１導体パターンを形成し、また、熱可塑性樹脂からなる第２基材に第２導体パターンを形成するパターン形成工程と、
　所定のプレス温度での流動性が前記第１基材および前記第２基材よりも低い材料を、前記第１導体パターンの少なくとも一部に接するように、前記第１基材と前記第２基材との間に部分的に配して絶縁皮膜を形成する絶縁皮膜形成工程と、
　前記第１基材と前記第２基材とを含む複数の基材を積層し前記プレス温度で熱圧着して一体化する積層体形成工程と、を有する。
　上記構成により、プレス温度で第１基材および第２基材が軟化し流動しても、絶縁皮膜は軟化し難く流動し難いので、安定した絶縁性が維持される。また、絶縁皮膜は、第１基材と第２基材との間に部分的に配されるので、第１基材と第２基材との密着性が大きく阻害されることはない。また、絶縁皮膜は第１導体パターンを被覆するので、すなわち、絶縁皮膜と第１導体パターンとの間に流動しやすい樹脂を介在しないので、第１導体パターンは絶縁皮膜で効果的に保護される。
（９）前記パターン形成工程で、前記第１導体パターンを銅箔のパターン化により形成し、前記絶縁皮膜形成工程で、酸素プラズマ処理により、前記第１導体パターンに酸化膜を形成することによって前記絶縁皮膜を形成する、ことが好ましい。このことにより、導体パターンとは別材料の膜を導体パターン上に貼付するよりも、絶縁皮膜の形成が容易となる。また、薄い絶縁皮膜を形成しやすい。
（１０）また、前記パターン形成工程で、前記第２基材に、還元剤を含有する導電性ペーストによるビア導体を形成し、前記積層体形成工程で、前記ビア導体の前記導電性ペーストに含有される前記還元剤によって前記絶縁皮膜をエッチングにより除去し、前記ビア導体によって、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを層間接続する、ことが好ましい。
　上記製造方法によれば、酸化膜の形成時のパターンニングにより、層間接続させる箇所に酸化膜が形成されないようにする特別な工程や、層間接続させる箇所の絶縁皮膜を除去するための特別な工程が不要となり、製造が容易となる。
（１１）前記絶縁皮膜形成工程で、前記プレス温度より低い温度で熱硬化する熱硬化性樹脂の膜を前記第１基材に形成することによって前記絶縁皮膜を形成することも好ましい。この方法では、特に、熱硬化性樹脂のフィルムを第１基材または第２基材に貼付することで絶縁皮膜を形成できるので、絶縁皮膜の形成が容易となる。
（１２）前記絶縁皮膜形成工程で、前記第１基材に対向する前記基材の面に前記プレス温度より低い温度で熱硬化する熱硬化性樹脂の膜を形成することによって前記絶縁皮膜を形成することも好ましい。この方法でも、熱硬化性樹脂のフィルムを第１基材または第２基材に貼付することで絶縁皮膜を形成できるので、絶縁皮膜の形成が容易となる。
　本発明によれば、導体パターンを高密度化して素子の大型化を避けながら、導体パターン間の短絡を防止し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１の斜視図である。 図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、多層基板１の内部の構成を示す部分断面図である。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、第２の実施形態に係る多層基板２の部分断面図である。 図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、第３の実施形態に係る多層基板３の部分断面図である。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、第４の実施形態に係る多層基板４の部分断面図である。 図６は、第５の実施形態に係る多層基板５の分解斜視図である。 図７は第６の実施形態の、多層基板の製造手順を示すフローチャートである。 図８（Ａ）は第６の本実施形態に係る多層基板６の複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図８（Ｂ）は積層プレス後の断面図である。 図９（Ａ）は第７の実施形態に係る多層基板７の複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図９（Ｂ）は積層プレス後の断面図である。 図１０（Ａ）は第８の実施形態に係る多層基板８の複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図１０（Ｂ）は積層プレス後の断面図である。 図１１（Ａ）は第９の実施形態に係る多層基板９の複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図１１（Ｂ）は積層プレス前の途中段階の断面図である。図１１（Ｃ）は積層プレス後の断面図である。
　以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。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１の斜視図である。図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、多層基板１の内部の構成を示す部分断面図である。図２（Ａ）は複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図２（Ｂ）は積層プレス後の断面図であり、図１におけるＡ－Ａ部分の断面図である。
　多層基板１は直方体状の外観を有する。多層基板１は、第１基材１１を最下層とし、第２基材１２、第３基材１３がこの順に積層されてなる。第１基材１１、第２基材１２、および第３基材１３は熱可塑性樹脂からなる。なお、本実施形態では、図面の明瞭性および説明の容易性を考慮して、基材の積層数を少なくして表している。
　図２（Ａ）に示す向きで、第１基材１１の上面に第１導体パターン２１が形成されていて、第２基材１２の上面に第２導体パターン２２が形成されている。また、第１導体パターン２１の表面に絶縁皮膜３１が形成されている。同様に、第２導体パターン２２の表面に絶縁皮膜３２が形成されている。
　このように、本実施形態の多層基板１は、第１導体パターン２１と、この第１導体パターンが形成された熱可塑性樹脂からなる第１基材１１と、第２導体パターン２２と、この第２導体パターンが形成された熱可塑性樹脂からなる第２基材１２と、第１基材１１と第２基材１２との間に部分的に配されて第１導体パターン２１を被覆する絶縁皮膜３１と、を備える。
　各基材１１，１２，１３は液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の熱可塑性樹脂である。各導体パターン２１，２２は銅箔をパターン化したものであり、絶縁皮膜３１，３２は、本実施形態においては、銅箔表面に形成された電気絶縁性の銅酸化膜である。
　図２（Ａ）に表れているように、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とは、積層方向の平面視で互いにずれた位置関係にある。特に、本実施形態では、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とは、半ピッチずれて、一方の導体パターンの線間に他方の導体パターンが重なるように配置されている。すなわち、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とはＸ方向で近接している。
　図２（Ａ）に示した状態から、各基材１１，１２，１３を積層し、加熱プレスすることにより、図２（Ｂ）に表れているように、熱可塑性樹脂中に第１導体パターン２１および第２導体パターン２２が埋設された積層体１０が構成される。この加熱プレス時に、各基材１１，１２，１３の樹脂が流動することで、各導体パターン２１，２２も流動し、傾いたり変位したりする。その結果、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とがさらに近接する場合がある。しかし、上記加熱プレス時のプレス温度では、上記銅酸化膜は流動することはない。そのため、第１導体パターン２１が流動してもその表面には絶縁皮膜３１が被覆されているので、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とが接触しても、短絡することはない。
　本実施形態のように、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とが平面視で互いにずれた位置にあれば、樹脂流動に伴って第１導体パターン２１および第２導体パターン２２の傾きや変位が生じやすいが、その場合でも上述のとおり短絡は防止される。
　なお、第２導体パターン２２の上層には別の導体パターンが無いので、第２導体パターン２２には絶縁皮膜３２は無くてもよい。
《第２の実施形態》
　図３（Ａ）、図３（Ｂ）は第２の実施形態に係る多層基板２の部分断面図である。図３（Ａ）は複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図３（Ｂ）は積層プレス後の断面図である。これらの図は第１の実施形態で示した図２（Ａ）、図２（Ｂ）にそれぞれ対応する位置での断面図である。
　多層基板２は、第１基材１１を最下層とし、第２基材１２、第３基材１３がこの順に積層されてなる。第１基材１１、第２基材１２、および第３基材１３は熱可塑性樹脂からなる。
　図３（Ａ）に示す向きで、第１基材１１の上面に第１導体パターン２１が形成されていて、第２基材１２の上面に第２導体パターン２２が形成されている。また、第１導体パターン２１の表面に絶縁皮膜３１が形成されている。同様に、第２導体パターン２２の表面に絶縁皮膜３２が形成されている。図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示した例とは、第１導体パターンおよび第２導体パターンの位置関係が異なる。その他の基本的な構成は第１の実施形態で示したとおりである。
　図３（Ａ）に表れているように、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とは、積層方向の平面視で互いにずれた位置関係にある。本実施形態では、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とは、導体パターンの線幅方向の片方が、平面視で部分的に重なる。図３（Ａ）中の距離Ｌは、この重なりの量を表している。
　本実施形態のように、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とが、平面視で部分的に重なっていれば、第１導体パターン２１および第２導体パターン２２を積層体内に高密度に配置でき、多層基板の小型化が図れる。また、この構造では、樹脂流動に伴う第１導体パターン２１および第２導体パターン２２の傾きや変位によって、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とが近接しやすい状況になるが、その場合でも上記絶縁性は維持される。
《第３の実施形態》
　図４（Ａ）、図４（Ｂ）は第３の実施形態に係る多層基板３の部分断面図である。図４（Ａ）は複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図４（Ｂ）は積層プレス後の断面図である。これらの図は第１の実施形態で示した図２（Ａ）、図２（Ｂ）にそれぞれ対応する位置での断面図である。
　図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示した例とは、第１導体パターン２１および第２導体パターン２２の位置関係が異なる。また、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２の大きさの関係が異なる。その他の基本的な構成は第１の実施形態で示したとおりである。
　図４（Ａ）に表れているように、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とは、積層方向の平面視で互い重なる位置関係にある。本実施形態では、第２導体パターン２２の全体が第１導体パターン２１に対して、平面視で重なる。第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とが平面視で全体的に重なると、加熱プレス時の樹脂流動に伴う導体パターンの傾きや変位は少ない。但し、一方の導体パターン（この例では第２導体パターン２２）の断面形状が正方形（アスペクト比がほぼ１：１）で、他方の導体パターン（この例では第１導体パターン２１）の断面形状が長方形（例えばアスペクト比１：２程度）のときは、断面形状が正方形の導体パターンは樹脂流動とともに傾きやすい。しかし、本実施形態によれば、このような構造においても、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２との絶縁性は維持される。
《第４の実施形態》
　図５（Ａ）、図５（Ｂ）は第４の実施形態に係る多層基板４の部分断面図である。図５（Ａ）は複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図５（Ｂ）は積層プレス後の断面図である。これらの図は第１の実施形態で示した図２（Ａ）、図２（Ｂ）にそれぞれ対応する位置での断面図である。本実施形態では、３層以上（図５（Ａ）、図５（Ｂ）の例では３層）の導体パターンを有する多層基板の例を示す。
　多層基板４は直方体状の外観形状を有する。多層基板１は、第１基材１１を最下層とし、第２基材１２、第３基材１３、第４基材１４がこの順に積層されてなる。各基材１１，１２，１３，１４は熱可塑性樹脂からなる。
　図５（Ａ）に示す向きで、第１基材１１の上面に第１導体パターン２１が形成されていて、第２基材１２の上面に第２導体パターン２２が形成されていて、第３基材１３の上面に第３導体パターン２３が形成されている。また、第１導体パターン２１の表面に絶縁皮膜３１が形成されていて、第２導体パターン２２の表面に絶縁皮膜３２が形成されていて、第３導体パターン２３の表面に絶縁皮膜３３が形成されている。
　第１導体パターン２１、第２導体パターン２２および第３導体パターン２３は、平面視でほぼ重なっているが、積みずれ精度の関係で、これら導体パターンは線幅方向（Ｘ方向）にある程度ばらつく場合がある。その他の基本的な構成は第１の実施形態で示したとおりである。
　本実施形態のように、各層の導体パターンが積層方向に平面視して、それら全体が重なっていると、加熱プレス時に各導体パターンに加わる圧力は均等になりやすい。しかし、基材の積みずれ精度の関係で、各導体パターンが線幅方向に少しでもずれていると、樹脂流動のバランスが不均衡・不均一となって、各導体パターンは線幅方向に傾きやすい。しかし、本実施形態によれば、このような構造においても、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２との絶縁性は維持される。
　なお、本実施形態のように、導体パターンの層が３層以上ある場合、それら導体パターンのうち、積層方向に隣接する二つの導体パターンの一方が本発明における「第１導体パターン」であり、他方が本発明における「第２導体パターン」である。例えば、図５（Ａ）において、導体パターン２２を「第１導体パターン」、導体パターン２３を「第２導体パターン」と見なすこともできる。
《第５の実施形態》
　第５の実施形態では、コイルデバイスやインダクタ素子として用いられる多層基板の例を示す。
　図６は多層基板５の分解斜視図である。多層基板５は第４基材１４を最下層とし、第１基材１１、第２基材１２、第３基材１３がこの順に積層されてなる。各基材１１，１２，１３，１４は熱可塑性樹脂からなる。
　図６に示す向きで、第１基材１１の上面に第１導体パターン２１が形成されていて、第２基材１２の上面に第２導体パターン２２が形成されている。第１導体パターン２１、第２導体パターン２２のいずれも、矩形スパイラル状の導体パターンである。第１導体パターン２１の表面には絶縁皮膜（符号不図示）が形成されている。同様に、第２導体パターン２２の表面に絶縁皮膜（符号不図示）が形成されている。
　第４基材１４の下面には端子電極５１，５２が形成されている。端子電極５１と第１導体パターン２１の外終端とはビア導体４１，４２を介して接続されていて、第１導体パターン２１の内終端と第２導体パターン２２の内終端とはビア導体４３を介して接続されていている。また、第２導体パターン２２の外終端と端子電極５２とはビア導体４４，４５，４６を介して接続されている。
　各基材１１，１２，１３，１４は液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の熱可塑性樹脂である。各導体パターン２１，２２は銅箔をパターン化したものであり、上記絶縁皮膜は、本実施形態においては、銅箔表面に形成された電気絶縁性の銅酸化膜である。各ビア導体４１，４２，４３，４４，４５，４６は、基材に形成した孔内に、例えばＳｎ系導電性ペーストを印刷塗布し、加熱プレス時の熱で溶融し、その後固化したものである。
　第１導体パターン２１と第２導体パターン２２とは平面視で重なる。その重なり具合は、両導体パターン２１，２２の位置によって異なり、図２（Ａ）（Ｂ）、図３（Ａ）（Ｂ）、図４（Ａ）（Ｂ）に示したような関係となる。したがって、このような構造においても、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２との絶縁性は維持される。
《第６の実施形態》
　第６の実施形態では多層基板の製造方法の例を示す。図７は本実施形態の多層基板の製造手順を示すフローチャートである。また、図８（Ａ）は本実施形態に係る多層基板６の複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図８（Ｂ）は積層プレス後の断面図である。
　先ず、図７に示すパターン形成工程Ｓ１では、図８（Ａ）に示す、熱可塑性樹脂からなる第１基材１１に第１導体パターン２１を形成し、第２基材１２に第２導体パターン２２を形成し、第４基材１４に端子電極５１，５２を形成する。例えば、ＬＣＰシートに銅箔を張り付け、その銅箔をフォトリソグラフィによってパターンニングする。また、第２基材１２に孔を形成し、その孔内に、還元剤を含有する、例えばＳｎ系導電性ペーストを印刷塗布し、仮硬化させることにより、固化前のビア導体４３を形成する。還元剤は、例えば、アルコール系、アルデヒド系等の還元剤である。
　絶縁皮膜形成工程Ｓ２では、例えば酸素プラズマ処理により、第１導体パターン２１の表面に酸化膜による絶縁皮膜３１を形成する。
　積層体形成工程Ｓ３では、各基材１１，１２，１３，１４を積層し、加熱プレスする。第１導体パターン２１の絶縁皮膜３１のうち、上記ビア導体４３が接する箇所は、導電性ペーストに含まれる還元剤によって、酸化膜が還元され、または除去されて、第２導体パターンはビア導体４３を介して第１導体パターン２１の素地と電気的に導通する。
　以上に示した工程によって、図８（Ｂ）に示すような多層基板６が得られる。
《第７の実施形態》
　第７の実施形態では、酸化膜以外の絶縁皮膜を備える多層基板およびその製造方法について示す。
　図９（Ａ）は本実施形態に係る多層基板７の複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図９（Ｂ）は積層プレス後の断面図である。これらの図は第６の実施形態で示した図８（Ａ）、図８（Ｂ）にそれぞれ対応する位置での断面図である。
　図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示した例とは、第１導体パターン２１および第２導体パターン２２の位置関係が異なる。また、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２の大きさの関係が異なる。その他の基本的な構成は第１の実施形態で示したとおりである。
　先ず、図９（Ａ）に表れているように、熱可塑性樹脂からなる第１基材１１に第１導体パターン２１を形成し、第２基材１２に第２導体パターン２２を形成し、第４基材１４に端子電極５１，５２を形成する。例えば、ＬＣＰシートに銅箔を張り付け、その銅箔をフォトリソグラフィによってパターンニングする。また、第２基材１２に孔を形成し、その孔内に、例えばＳｎ系導電性ペーストを印刷塗布し、仮硬化させることにより、固化前のビア導体４３を形成する。
　また、第２基材１２の下面（第２導体パターン２２の形成面とは反対側の面）に熱硬化性樹脂膜３５を形成する。例えばエポキシ樹脂の膜を印刷形成する。これら熱硬化性樹脂膜３５は、第１導体パターン２１と対向して、第１導体パターン２１の表面を絶縁被覆する位置に形成する。この熱硬化性樹脂膜３５は、積層体形成時のプレス温度よりも低い温度で熱硬化する熱硬化性樹脂を主成分とする膜である。例えばエポキシ接着剤である。この熱硬化性樹脂膜３５の熱硬化開始温度は例えば１２０℃以上である。熱硬化性樹脂膜３５が熱硬化すると、各基材１１，１２，１３，１４（熱可塑性樹脂）に比べて高温での流動性が低い。
　その後、各基材１１，１２，１３，１４を積層し、例えば１８０℃以上３２０℃以下の範囲内の所定の温度（例えば３００℃）で加熱プレスする。このことによって、図９（Ｂ）に示すような多層基板７を得る。
　本実施形態によれば、プレス温度で第１基材１１および第２基材１２が軟化しても、熱硬化性樹脂膜３５は軟化し難い。したがって、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２との絶縁性は維持される。
　なお、本実施形態においては、上記熱硬化性樹脂膜３５の形成および加熱プレスによって、第１導体パターン２１の表面に熱硬化性樹脂膜３５を被覆する工程が、本発明に係る「絶縁皮膜形成工程」に対応する。
《第８の実施形態》
　第８の実施形態では、酸化膜以外の絶縁皮膜を備える多層基板およびその製造方法について示す。
　図１０（Ａ）は本実施形態に係る多層基板８の複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図１０（Ｂ）は積層プレス後の断面図である。
　先ず、図１０（Ａ）に表れているように、熱可塑性樹脂からなる第１基材１１に第１導体パターン２１を形成し、第２基材１２に第２導体パターン２２を形成する。例えば、ＬＣＰシートに銅箔を張り付け、その銅箔をフォトリソグラフィによってパターンニングする。
　次に、第１基材１１の上面で、第１導体パターン２１を覆う位置に、ペースト状の熱硬化性樹脂を印刷塗布することによって、絶縁皮膜３１を形成する。また、第２基材１２の上面で、第２導体パターン２２を覆う位置に、ペースト状の熱硬化性樹脂を印刷塗布することによって、絶縁皮膜３２を形成する。この熱硬化性樹脂による絶縁皮膜３１，３２は、積層体形成時のプレス温度よりも低い温度で熱硬化する熱硬化性樹脂を主成分とする膜である。例えばエポキシ接着剤である。
　続いて、各基材１１，１２の状態（積層前に単体の状態）で、熱硬化性樹脂による絶縁皮膜３１，３２は、積層体形成時のプレス温度よりも低い温度で熱硬化させる。この熱硬化性樹脂の熱硬化開始温度は例えば１２０℃以上である場合、１２０℃以上加熱プレス温度未満の温度で加熱することにより、絶縁皮膜３１，３２を熱硬化させる。この熱硬化性樹脂が熱硬化すると、各基材１１，１２，１３（熱可塑性樹脂）に比べて高温での流動性は低い。
　その後、各基材１１，１２，１３を積層し、例えば１８０℃以上３２０℃以下の範囲内の所定の温度（例えば３００℃）で加熱プレスする。このことによって、図１０（Ｂ）に示すような多層基板７を得る。
　本実施形態によれば、プレス温度で第１基材１１および第２基材１２が軟化しても、絶縁皮膜３１，３２は軟化し難い。したがって、第１導体パターン２１と第２導体パターン２２との絶縁性は維持される。
　また、積層前の第１基材１１の状態で、隣接する第１導体パターン２１が絶縁皮膜３１を介して繋がる状態になり、同様に、積層前の第２基材１２の状態で、隣接する第２導体パターン２２が絶縁皮膜３２を介して繋がる状態になる。そのため、加熱プレス時の樹脂流動に伴う、各導体パターン２１，２２の隣接する導体パターン同士の位置ずれが抑制される。
　なお、ペースト状の熱硬化性樹脂を印刷塗布すること以外に、熱硬化性樹脂フィルムを基材１１，１２の所定位置に貼付し、その後、その熱硬化性樹脂フィルムを熱硬化させることによって、図１０（Ａ）に示した状態にしてもよい。この方法によれば、ペースト状の熱硬化性樹脂を印刷塗布する場合より、絶縁皮膜の厚さを薄く形成しやすく、また簡単に皮膜を形成できる。
《第９の実施形態》
　第９の実施形態では、印刷塗布以外の方法で熱硬化性樹脂による絶縁皮膜を形成する、多層基板の製造方法について示す。
　図１１（Ａ）は本実施形態に係る多層基板９の複数の基材の積層プレス前の段階での断面図である。図１１（Ｂ）は積層プレス前の途中段階の断面図である。図１１（Ｃ）は積層プレス後の断面図である。これらの図は第６の実施形態で示した図８（Ａ）、図８（Ｂ）に対応する位置での断面図である。本実施形態の多層基板９は次のように製造される。
　図１１（Ａ）に表れているように、熱可塑性樹脂からなる第１基材１１に第１導体パターン２１を形成し、第２基材１２に第２導体パターン２２を形成し、第４基材１４に端子電極５１，５２を形成する。また、第２基材１２に固化前のビア導体４３を形成する。
　図１１（Ｂ）に表れているように、第１基材１１の表面に、第１導体パターン２１を覆うように熱硬化性樹脂膜３５を貼付する。熱硬化性樹脂膜３５には、ビア導体４３に対応する位置に予め孔Ｈを形成しておく。
　熱硬化性樹脂膜３５は、熱硬化開始温度がプレス温度よりも低い熱硬化性樹脂を主成分とするプリプレグシートである。熱硬化性樹脂は例えばエポキシ樹脂である。この熱硬化性樹脂膜３５は、プレス温度以上の温度で予め硬化させたものを用いてもよい。
　その後、加熱プレスすることによって、図１１（Ｃ）に示すような多層基板９を得る。
《他の実施形態》
　以上に示した各実施形態では、第１基材に対する第１導体パターンの形成面（表面）に、第２基材に対する第２導体パターンの形成面とは反対面（裏面）が対向する例を示したが、第１基材に対する第１導体パターンの形成面とは反対面（裏面）に、第２基材に対する第２導体パターンの形成面とは反対面（裏面）が対向するように、積層されていてもよい。
　以上に示した各実施形態では、第１基材と第２基材が接する例を示したが、第１基材と第２基材との間に、第１導体パターンに近接する導体パターンが形成されていない別の基材が挟まれていてもよい。例えば、第１基材に対する第１導体パターンの形成面と第２基材に対する第２導体パターンの形成面とが、上記導体パターンの形成されていない基材を挟んで積層されていてもよい。
　以上に示した各実施形態では、基材の積層数を敢えて少なくした多層基板を示したが、基材、絶縁皮膜、基材を、この順で繰り返し積層した構造についても当然に適用できる。例えば、基材の総積層数を２０層程度としてもよい。
　本発明の多層基板に用いる熱硬化性樹脂としては、上記エポキシ樹脂以外にポリイミド樹脂を用いることもできる。
　以上の各実施形態では、一単位の部品について図示したが、当然ながら、複数の素子形成部を含む集合基板状態で各工程の処理がなされ（大判プロセスによって製造され）、最後に個片に分離されてもよい。
　図６に示した例では、コイルデバイスやインダクタを例示したが、本発明の多層基板は、アンテナ、アクチュエータ、センサ等各種電子部品に適用できる。また、本発明の多層基板は、チップ部品形状に限らず、その他の任意形状の部品として構成された部品を含む。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
　最後に、上述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および変更が適宜可能である。例えば、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。本発明の範囲は、上述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、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Ｈ…孔
１～９…多層基板
１０…積層体
１１…第１基材
１２…第２基材
１３…第３基材
１４…第４基材
２１…第１導体パターン
２２…第２導体パターン
２３…第３導体パターン
３１，３２，３３…絶縁皮膜
３５…熱硬化性樹脂膜
４１～４６…ビア導体
５１，５２…端子電極

Claims (12)

  1. 　熱可塑性樹脂からなる第１基材と、
    　前記第１基材に形成された第１導体パターンと、
    　熱可塑性樹脂からなる第２基材と、
    　前記第２基材に形成された第２導体パターンと、
    　所定のプレス温度での流動性が前記第１基材および前記第２基材よりも低い材料からなり、前記第１基材と前記第２基材との間に部分的に配されて前記第１導体パターンを被覆する絶縁皮膜と、を備え、
    　前記第１基材および前記第２基材を含む複数の基材が積層され前記プレス温度で熱圧着された、
    　多層基板。
  2. 　前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、平面視で互いにずれた位置にある、請求項１に記載の多層基板。
  3. 　前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとは、平面視で部分的に重なっている、請求項１または２に記載の多層基板。
  4. 　前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンは銅箔のパターンである、請求項１から３のいずれかに記載の多層基板。
  5. 　前記絶縁皮膜は前記銅箔の表面に形成された酸化膜である、請求項４に記載の多層基板。
  6. 　前記絶縁皮膜は前記プレス温度より低い温度で熱硬化する熱硬化性樹脂の膜である、請求項１から４のいずれかに記載の多層基板。
  7. 　前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンは前記積層の方向に巻回軸を有するコイルパターンである、請求項１から６のいずれかに記載の多層基板。
  8. 　熱可塑性樹脂からなる第１基材に第１導体パターンを形成し、また、熱可塑性樹脂からなる第２基材に第２導体パターンを形成するパターン形成工程と、
    　所定のプレス温度での流動性が前記第１基材および前記第２基材よりも低い材料を、前記第１導体パターンの少なくとも一部に接するように、前記第１基材と前記第２基材との間に部分的に配して絶縁皮膜を形成する絶縁皮膜形成工程と、
    　前記第１基材と前記第２基材とを含む複数の基材を積層し前記プレス温度で熱圧着して一体化する積層体形成工程と、を有する、
    　多層基板の製造方法。
  9. 　前記パターン形成工程で、前記第１導体パターンを銅箔のパターン化により形成し、
    　前記絶縁皮膜形成工程で、酸素プラズマ処理により、前記第１導体パターンに酸化膜を形成することによって前記絶縁皮膜を形成する、
    　請求項８に記載の多層基板の製造方法。
  10. 　前記パターン形成工程で、前記第２基材に、還元剤を含有する導電性ペーストによるビア導体を形成し、
    　前記積層体形成工程で、前記ビア導体の前記導電性ペーストに含有される前記還元剤によって前記絶縁皮膜をエッチングにより除去し、前記ビア導体によって、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとを層間接続する、
    　請求項８または９に記載の多層基板の製造方法。
  11. 　前記絶縁皮膜形成工程で、前記プレス温度より低い温度で熱硬化する熱硬化性樹脂の膜を前記第１基材に形成することによって前記絶縁皮膜を形成する、請求項８に記載の多層基板の製造方法。
  12. 　前記絶縁皮膜形成工程で、前記第１基材に対向する前記基材の面に前記プレス温度より低い温度で熱硬化する熱硬化性樹脂の膜を形成することによって前記絶縁皮膜を形成する、請求項８に記載の多層基板の製造方法。
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