WO2022004280A1 - 多層回路基板および電子部品実装多層基板 - Google Patents

多層回路基板および電子部品実装多層基板 Download PDF

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WO2022004280A1
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layer
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graphite sheet
electronic component
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拓海 正木
敦司 岸本
正人 稲岡
尚 清水
博 西川
隆裕 高田
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a multi-layer circuit board and a multi-layer board for mounting electronic components.
  • a resin multilayer substrate in which a plurality of resin layers are laminated as an insulating layer is generally manufactured by laminating resin sheets. Inside the resin multilayer substrate, a conductor pattern in which a signal line and a ground conductor are formed using a conductor foil bonded to the surface of the resin sheet, and an electrical connection so as to penetrate each resin sheet in the thickness direction. A via conductor that plays a role is placed. Therefore, inside the resin multilayer substrate, there is a connection point between the via conductor and the conductor pattern.
  • connection performance of the above-mentioned connection points may be deteriorated due to the action of bending stress.
  • Patent Document 1 describes a resin multilayer substrate having a main surface and formed by laminating a plurality of resin layers made of a thermoplastic resin, and a via conductor penetrating one layer of the resin layers in the thickness direction.
  • the via conductor is arranged in the vicinity of the outer edge of the hard member when viewed in the stacking direction of the plurality of resin layers, and the conductor pattern is arranged in the vicinity of the outer edge of the hard member when viewed in the stacking direction.
  • a resin multilayer substrate having an enlarged portion having an enlarged area on the side away from the hard member is disclosed.
  • the resin multilayer substrate described in Patent Document 1 is configured to have an enlarged portion on the side away from the hard member with respect to the via conductor, so that the via conductor is deformed even if bending stress is applied to the resin multilayer substrate. Since it is difficult, it is said that it is possible to prevent peeling of the joint between the via conductor and the conductor pattern.
  • the connection reliability is improved by specifying the shape of the conductor pattern, but the shape of the conductor pattern is a constraint on the design of the substrate.
  • An object of the present invention is to provide a multilayer circuit board having high connection reliability between a via conductor and a ground conductor. Further, an object of the present invention is to provide an electronic component mounting multilayer board in which electronic components are mounted on the multilayer circuit board.
  • the multilayer circuit board of the present invention includes a resin element body in which a plurality of resin layers made of a thermoplastic resin are laminated, a plurality of signal lines and a plurality of ground conductors provided in the resin element body, and at least one layer of the above. It is provided so as to penetrate the resin layer in the thickness direction, and includes a via conductor that connects the signal lines to each other or the ground conductors to each other.
  • the resin body has a rigid portion and a flexible portion that can be bent independently of the rigid portion.
  • the ground conductor is provided on the resin element so as to face the signal line in the stacking direction of the resin layer and to overlap the signal line when viewed in a plan view from the stacking direction. Is included in one layer or two or more layers.
  • At least one layer of the opposed ground conductor is composed of a graphite sheet whose surface and side surfaces are coated with a conductor layer.
  • the graphite sheet When viewed in a plan view from the stacking direction, the graphite sheet is arranged so as to straddle the rigid portion and the flexible portion.
  • the electronic component mounting multilayer substrate of the present invention includes a resin element body in which a plurality of resin layers made of a thermoplastic resin are laminated, a plurality of signal lines provided on the resin element body, and a plurality of grounds.
  • the resin body has a rigid portion in which the electronic component is arranged and a flexible portion that can be bent independently of the rigid portion.
  • the ground conductor is provided on the resin element so as to face the signal line in the stacking direction of the resin layer and to overlap the signal line when viewed in a plan view from the stacking direction. Is included in one layer or two or more layers. At least one layer of the opposed ground conductor is composed of a graphite sheet whose surface and side surfaces are coated with a conductor layer. When viewed in a plan view from the stacking direction, the graphite sheet is arranged so as to straddle the rigid portion and the flexible portion.
  • the electronic component mounting multilayer substrate of the present invention includes a resin element body in which a plurality of resin layers made of a thermoplastic resin are laminated, a plurality of signal lines provided on the resin element body, and a plurality of grounds.
  • the resin body has a rigid portion in which the electronic component is arranged and a flexible portion that can be bent independently of the rigid portion.
  • the ground conductor is provided on the resin element so as to face the signal line in the stacking direction of the resin layer and to overlap the signal line when viewed in a plan view from the stacking direction. Is included in one layer or two or more layers. At least one layer of the opposed ground conductor is composed of a graphite sheet whose surface and side surfaces are coated with a conductor layer. When viewed in a plan view from the stacking direction, the graphite sheet is arranged so as to straddle the rigid portion and the flexible portion.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a multilayer circuit board according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electronic component mounting multilayer board according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view obtained by projecting the layer of the graphite sheet included in the electronic component mounting multilayer board shown in FIG. 2 and the layer on which the uppermost electronic component is mounted from the upper surface.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electronic component mounting multilayer board according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electronic component mounting multilayer board according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a multilayer circuit board according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electronic
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electronic component mounting multilayer board according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view obtained by projecting the layer of the graphite sheet included in the electronic component mounting multilayer board shown in FIG. 6 and the layer on which the uppermost electronic component is mounted from the upper surface.
  • the present invention is not limited to the following configuration, and can be appropriately modified and applied without changing the gist of the present invention. It should be noted that a combination of two or more of the individual desirable configurations described below is also the present invention.
  • first embodiment of the present invention electronic components are mounted on the surface of a resin body constituting a multilayer circuit board. Further, in the first embodiment of the present invention, the number of laminated resin layers in the rigid portion is larger than the number of laminated resin layers in the flexible portion.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a multilayer circuit board according to the first embodiment of the present invention.
  • the multilayer circuit board 1 shown in FIG. 1 includes a resin element body 11, a plurality of signal lines 12a and a plurality of ground conductors 12b provided on the resin element body 11, a via conductor 13a connecting the signal lines 12a to each other, and a ground.
  • a via conductor 13b for connecting the conductors 12b to each other is provided.
  • the longitudinal direction of the multilayer circuit board 1 is defined as the x-axis direction
  • the width direction is defined as the y-axis direction
  • the stacking direction is defined as the z-axis direction.
  • the longitudinal direction, the width direction, and the stacking direction are orthogonal to each other.
  • the thickness of each portion shown in FIG. 1 is appropriately changed for the purpose of clarifying and simplifying the drawing, and does not represent the relationship of the actual thickness. The same applies to other drawings.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electronic component mounting multilayer board according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view obtained by projecting the layer of the graphite sheet included in the electronic component mounting multilayer board shown in FIG. 2 and the layer on which the uppermost electronic component is mounted from the upper surface.
  • the electronic component mounting multilayer board 100 shown in FIGS. 2 and 3 includes a multilayer circuit board 1 and an electronic component 21 mounted on the surface of the multilayer circuit board 1.
  • FIG. 2 shows an electronic component mounting multilayer board 100 on which the electronic component 21 is mounted in a state where the multilayer circuit board 1 shown in FIG. 1 is bent.
  • the resin body 11 is a laminated body including a plurality of resin layers. Specifically, the resin element 11 is configured by laminating and crimping a plurality of resin sheets in the z-axis direction. Therefore, in reality, the boundary of the resin layer may not be visible.
  • the signal line 12a is provided on the surface or inside of the resin element 11 by being provided on the surface of the resin sheet. Specifically, when the signal line 12a is formed on the surface of the resin sheet at the uppermost stage or the lowermost stage of the laminated body, the signal line 12a is provided on the surface of the resin element body 11. On the other hand, when the signal line 12a is formed on the surface of the resin sheet other than the uppermost stage or the lowermost stage of the laminated body, the signal line 12a is provided inside the resin element body 11. The signal line 12a extends in the x-axis direction and the y-axis direction. Similarly, the ground conductor 12b is provided on the surface or inside of the resin element 11 by being provided on the surface of the resin sheet.
  • the ground conductor 12b is formed on the surface of the resin sheet at the uppermost stage or the lowermost stage of the laminated body.
  • the ground conductor 12b is provided on the surface of the resin element body 11.
  • the ground conductor 12b is provided inside the resin element body 11.
  • the ground conductor 12b extends in the x-axis direction and the y-axis direction. Both the signal line 12a and the ground conductor 12b play the role of a wiring pattern in the multilayer circuit board 1.
  • the via conductors 13a and 13b are provided so as to penetrate at least one resin layer in the thickness direction. Both ends of the via conductor 13a are connected to the signal line 12a. Both ends of the via conductor 13b are connected to the ground conductor 12b.
  • the ground conductor 12b includes an opposed ground conductor 12c.
  • the opposed ground conductor 12c is formed on the resin body 11 so as to face the signal line 12a in the z-axis direction, which is the stacking direction, and to overlap the signal line 12a when viewed in a plan view from the z-axis direction, which is the stacking direction. It is provided.
  • the opposed ground conductor 12c may have one layer or two or more layers.
  • the facing ground conductor 12c may be provided inside the resin body 11 or may be provided on the surface of the resin body 11.
  • the thickness of the opposed ground conductor 12c may be the same as or different from the thickness of the other ground conductors 12b.
  • the opposed ground conductor 12c may be thicker or thinner than the other ground conductors 12b.
  • At least one layer of the opposed ground conductor 12c is composed of a graphite sheet 15 whose surface and side surfaces are coated with the conductor layer 14.
  • the connection between the conductor layer 14 and the graphite sheet 15 may be, for example, thermocompression bonding by hot pressing, sputtering, vapor deposition, plating, or the like.
  • the via conductor 13b is connected to the conductor layer 14 that covers the surface of the graphite sheet 15.
  • the resin element 11 has a rigid portion 22 and a flexible portion 23.
  • the flexible portion 23 can be bent at the boundary 16 between the rigid portion 22 and the flexible portion 23.
  • the flexible portion 23 is a portion that is flexible and can be bent independently of the rigid portion 22.
  • the rigid portion 22 does not necessarily mean a portion having high rigidity. It does not matter how rigid the rigid portion 22 is.
  • the rigid portion 22 is a portion that is not planned to be bent. As described above, when the rigid portion 22 and the flexible portion 23 are compared, the rigid portion 22 is not always more rigid than the flexible portion 23.
  • the electronic component 21 is mounted on the rigid portion 22, but the electronic component 21 is not mounted on the flexible portion 23. Further, the density of the wiring pattern in the rigid portion 22 is higher than the density of the wiring pattern in the flexible portion 23.
  • the rigid portion 22 may be provided with a reinforcing plate.
  • the electronic component 21 is mounted on the upper surface of the resin body 11 (the surface on the positive direction side in the z-axis direction), and the flexible portion 23 is bent in the negative direction side in the z-axis direction.
  • the direction of the surface on which the electronic component 21 is mounted and the direction in which the flexible portion 23 is bent are not particularly limited.
  • the graphite sheet 15 when viewed in a plan view from the z-axis direction, which is the stacking direction, the graphite sheet 15 is arranged so as to straddle the rigid portion 22 and the flexible portion 23. Therefore, the boundary 16 between the rigid portion 22 and the flexible portion 23 crosses the graphite sheet 15.
  • the graphite sheet 15 is preferentially peeled off because it is bonded by force, and the bending stress is released. As a result, even if the substrate is bent, the stress concentrated on the connection interface between the via conductor 13b and the ground conductor 12b is alleviated, and it is considered that the connection reliability is improved.
  • 2 and 3 show the peeled portion X of the graphite sheet 15. However, in reality, the peeled portion X may not be confirmed.
  • the substrate may be separated between the upper layer and the lower layer of the graphite sheet 15. Therefore, by covering not only the surface of the graphite sheet 15 but also the side surface with the conductor layer 14, the growth of cracks in the graphite sheet 15 can be suppressed, so that the occurrence of separation of the substrate can be prevented.
  • the boundary 16 between the rigid portion 22 and the flexible portion 23 intersects two opposite sides of the graphite sheet 15 when viewed in a plan view from the stacking direction
  • the boundary between the rigid portion 22 and the flexible portion 23 It is defined that 16 crosses the graphite sheet 15.
  • the angle at which the boundary 16 between the rigid portion 22 and the flexible portion 23 intersects the two opposing sides of the graphite sheet 15 is not particularly limited, and the boundary 16 between the rigid portion 22 and the flexible portion 23 faces the graphite sheet 15. It may or may not be orthogonal to the two sides.
  • the number of laminated resin layers in the rigid portion 22 is larger than the number of laminated resin layers in the flexible portion 23.
  • the resin layer constituting the resin body 11 is made of a thermoplastic resin.
  • the thermoplastic resin include liquid crystal polymer (LCP), polyimide resin (PI), polyetheretherketone resin (PEEK), polyphenylene sulfide resin (PPS) and the like.
  • the resin layer constituting the resin body 11 may have a thickness of about 10 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the thickness of the resin layer constituting the resin body 11 may be, for example, 25 ⁇ m or 50 ⁇ m.
  • the material constituting the signal line 12a and the ground conductor 12b may be, for example, copper (Cu), silver (Ag), aluminum (Al), stainless steel (SUS), nickel (Ni) or gold (Au). It may be an alloy of two or more different metals selected from these metals.
  • the signal line 12a and the ground conductor 12b are preferably made of a conductor foil, and particularly preferably made of a copper foil.
  • the material constituting the via conductors 13a and 13b may be, for example, Cu, Ag, Al, SUS, Ni or Au, or an alloy of two or more metals selected from these metals. good.
  • the via holes formed in the resin element 11 may be filled by electroless plating, or the conductive paste may be filled by screen printing or the like.
  • the conductive paste preferably contains at least one of Cu, Ag and Ni and at least one of Sn, Bi and Zn.
  • the material constituting the conductor layer 14 may be, for example, Cu, Ag, Al, SUS, Ni or Au, or may be an alloy of two or more different metals selected from these metals. ..
  • the thickness ⁇ of the conductor layer 14 can be calculated by the following equation (1) of the current penetration depth of the corresponding frequency of the multilayer circuit board 1, and if it is thicker than the penetration depth. good.
  • ⁇ 5.03 ⁇ ( ⁇ / ⁇ f) [cm] ⁇ ⁇ ⁇ (1)
  • ⁇ is the resistivity of the conductor layer [ ⁇ ⁇ cm]
  • ⁇ is the specific magnetic permeability of the conductor layer
  • f is the frequency [Hz] of the current flowing through the conductor of the multilayer circuit board.
  • the resistivity can be measured, for example, by using Loresta GP manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd. and applying a constant current by the 4-probe method.
  • Graphite sheet 15 is made by processing graphite into a sheet shape.
  • the graphite sheet 15 is preferably a graphene sheet in which graphene having a surface structure in which a plurality of carbon atoms are bonded in a hexagonal network is laminated in layers by a van der Waals force. It is more preferable that the graphene sheet has a structure in which the graphene sheets are laminated so that the plane direction (XY plane) of the graphene is orthogonal to the thickness direction (Z direction). In this case, the thermal conductivity in the surface direction of the graphite sheet can be made higher than the thermal conductivity in the thickness direction.
  • the thickness of the graphite sheet 15 is not particularly limited, but is preferably 10 ⁇ m or more, and more preferably 20 ⁇ m or more. On the other hand, the thickness of the graphite sheet 15 is preferably 200 ⁇ m or less, more preferably 100 ⁇ m or less, and further preferably 80 ⁇ m or less.
  • the thickness of the graphite sheet 15 is calculated as an average value of the measured values by measuring the thickness at any 10 points.
  • the thermal conductivity in the plane direction of the graphite sheet 15 is not particularly limited, but is preferably 700 W / mk or more, more preferably 1000 W / mk or more, still more preferably 1500 W / mk or more, and 1800 W. It is particularly preferable that it is / mk or more.
  • the thermal conductivity of the graphite sheet 15 in the plane direction is calculated by the following equation (2).
  • A ⁇ ⁇ d ⁇ Cp ...
  • A represents the thermal conductivity of the graphite sheet
  • ⁇ represents the thermal diffusivity of the graphite sheet
  • d represents the density of the graphite sheet
  • Cp represents the specific heat capacity of the graphite sheet.
  • the thermal diffusivity of the graphite sheet is determined by using a thermal diffusivity measuring device based on the spot periodic heating radiation temperature measurement method (for example, Bethel Thermowave Analyzer TA) for a sample of the graphite sheet cut into a shape of 50 mm ⁇ 50 mm. , Measured in an atmosphere of 25 ° C.
  • a thermal diffusivity measuring device based on the spot periodic heating radiation temperature measurement method (for example, Bethel Thermowave Analyzer TA) for a sample of the graphite sheet cut into a shape of 50 mm ⁇ 50 mm. , Measured in an atmosphere of 25 ° C.
  • the weight and thickness of the graphite sheet sample cut into a shape of 50 mm ⁇ 50 mm were measured, and the measured weight value was calculated as the volume value (50 mm ⁇ 50 mm ⁇ thickness). ) To calculate.
  • the specific heat capacity of the graphite sheet is measured using a differential scanning calorimeter (for example, DSC Q2000 manufactured by TA Instruments) under a temperature rise condition of 10 ° C./min from 20 ° C. to 260 ° C.
  • a differential scanning calorimeter for example, DSC Q2000 manufactured by TA Instruments
  • the electrical conductivity of the graphite sheet 15 is not particularly limited, but is preferably 7000 S / cm or more, more preferably 10000 S / cm or more, further preferably 13000 S / cm or more, and 18000 S / cm or more. Is particularly preferable.
  • the electric conductivity of the graphite sheet is preferably 25,000 S / cm or less, and more preferably 20000 S / cm or less.
  • the electrical conductivity of the graphite sheet 15 can be measured, for example, by using a Loresta GP manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd. and applying a constant current by a 4-probe method.
  • the density of the graphite sheet 15 is not particularly limited, but is preferably 0.8 g / cm 3 or more, and more preferably 1.8 g / cm 3 or more. On the other hand, the density of the graphite sheet 15 is preferably 2.2 g / cm 3 or less.
  • graphite sheet 15 for example, Graphinity manufactured by Kaneka Corporation, PGS (registered trademark) manufactured by Panasonic Corporation, or the like can be used.
  • the electronic component 21 is mounted on the surface of the resin element 11.
  • the electronic component 21 include an active component and a passive component.
  • a complex of an active component and a passive component may be mounted.
  • the active component include semiconductor elements such as transistors, diodes, ICs or LSIs.
  • the passive component include a chip-shaped component such as a resistor, a capacitor or an inductor, a vibrator, a filter and the like.
  • the electronic component 21 is connected to the opposed ground conductor 12c via a thermal via.
  • the electronic component mounting multilayer board 100 includes an active component as the electronic component 21, and the active component is connected to the opposed ground conductor 12c via a thermal via.
  • the multilayer circuit board according to the first embodiment of the present invention is preferably manufactured as follows.
  • the signal line 12a and the ground conductor 12b are formed on the surface of the resin sheet.
  • a resist having the same shape as the signal line 12a and the ground conductor 12b is formed on the conductor foil of the resin sheet by a photolithography step.
  • the conductor foil is subjected to an etching process to remove the conductor foil in the portion not covered by the resist. After that, the resist is removed.
  • the signal line 12a and the ground conductor 12b are formed on the surface of the resin sheet.
  • a graphite sheet 15 is prepared and processed so as to have the shape of the opposed ground conductor 12c. Specifically, the unnecessary graphite sheet 15 is cut off by irradiating a laser having an arbitrary wavelength such as CO 2, UV, or a semiconductor. The graphite sheet 15 after excision is degreased and washed, and the conductor layer 14 is formed on the surface and the side surface by electrolytic plating. As a result, the opposed ground conductor 12c in which the surface and side surfaces of the graphite sheet 15 are covered with the conductor layer 14 is produced. After that, a resin sheet having the opposed ground conductor 12c attached to the surface is prepared.
  • Via holes are formed by lasers such as CO 2 , UV, and semiconductor from the surface opposite to the surface to which the signal line 12a, ground conductor 12b, or opposite ground conductor 12c of the resin sheet is attached, and the conductive paste is screen-printed. Fill. As a result, the via conductor 13a and the via conductor 13b are formed.
  • the via conductor 13a and the via conductor 13b After forming the via conductor 13a and the via conductor 13b, a plurality of resin sheets on which at least one of the signal line 12a, the ground conductor 12b and the opposite ground conductor 12c is formed are laminated and heat-bonded. As a result, the multilayer circuit board 1 shown in FIG. 1 is obtained.
  • the multilayer circuit board 1 can be deformed into a predetermined shape by raising the temperature to a temperature at which the resin sheet exhibits thermoplasticity at a place where a bending load is applied and pressurizing the resin sheet.
  • the electronic component mounting multilayer board 100 can be obtained.
  • the electronic component is not mounted on the surface of the resin element body constituting the multilayer circuit board, but the electronic component is built in the resin element body.
  • Other configurations may be the same as those of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electronic component mounting multilayer board according to a second embodiment of the present invention.
  • the electronic component mounting multilayer board 200 shown in FIG. 4 includes a multilayer circuit board 2 and an electronic component 21 built inside the multilayer circuit board 2.
  • the electronic component 21 is built inside the resin body 11.
  • Other configurations are the same as those of the electronic component mounting multilayer board 100 shown in FIG.
  • the number of laminated resin layers in the rigid portion is equal to or less than the number of laminated resin layers in the flexible portion.
  • Other configurations may be the same as those of the first embodiment or the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electronic component mounting multilayer board according to a third embodiment of the present invention.
  • the electronic component mounting multilayer board 300 shown in FIG. 5 includes a multilayer circuit board 3 and an electronic component 21 mounted on the surface of the multilayer circuit board 3.
  • the electronic component 21 is mounted on the surface of the resin body 11.
  • the number of laminated resin layers in the rigid portion 22 is the same as the number of laminated resin layers in the flexible portion 23.
  • the number of laminated resin layers in the rigid portion 22 may be smaller than the number of laminated resin layers in the flexible portion 23.
  • Other configurations are the same as those of the electronic component mounting multilayer board 100 shown in FIG. It may be the same as the electronic component mounting multilayer board 200 shown in FIG.
  • the number of resin layers laminated in the rigid portion 22 is larger than the number of resin layers laminated in the flexible portion 23 from the viewpoint of mitigating the influence of bending stress on the periphery of the electronic component 21. Is common.
  • the number of resin layers laminated in the rigid portion 22 is not necessarily the resin in the flexible portion 23. It is not necessary to increase the number of layers. As a result, the number of laminated resin layers in the rigid portion 22 can be the same as or less than the number of laminated resin layers in the flexible portion 23.
  • the graphite sheet is provided with at least one hole penetrating in the thickness direction in parallel with the boundary between the rigid portion and the flexible portion, and the side surface of the hole is covered with a conductor layer.
  • Other configurations may be the same as those of the first embodiment, the second embodiment or the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electronic component mounting multilayer board according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view obtained by projecting the layer of the graphite sheet included in the electronic component mounting multilayer board shown in FIG. 6 and the layer on which the uppermost electronic component is mounted from the upper surface.
  • the electronic component mounting multilayer board 400 shown in FIGS. 6 and 7 includes a multilayer circuit board 4 and an electronic component 21 mounted on the surface of the multilayer circuit board 4.
  • the electronic component 21 is mounted on the surface of the resin body 11.
  • At least one hole 17 penetrating in the thickness direction is arranged in the graphite sheet 15 in parallel with the boundary 16 between the rigid portion 22 and the flexible portion 23.
  • the side surface of the hole 17 is covered with the conductor layer 14.
  • Other configurations are the same as those of the electronic component mounting multilayer board 100 shown in FIG. It may be the same as the electronic component mounting multilayer board 200 shown in FIG. 4 or the electronic component mounting multilayer board 300 shown in FIG.
  • the side surface of the hole 17 is covered with the conductor layer 14.
  • a resin layer may be present inside the resin layer.
  • the resin layer may be filled, or the via conductor 13a of the signal line 12a which is not connected to the conductor layer 14 of the graphite sheet 15 may be present across the resin layer. Further, the resin layer does not exist and may be filled with the conductor layer 14.
  • the graphite sheet 15 has a high thermal conductivity, but the heat conduction in the thickness direction is impaired due to the formation of voids that serve as a heat insulating layer at the peeled portion X directly under the bending load.
  • the fourth embodiment of the present invention by forming the hole 17 penetrating the thickness direction of the graphite sheet 15, the progress of peeling can be suppressed, and the via is maintained while maintaining the thermal conductivity of the graphite sheet 15. It is possible to prevent deterioration of the connection between the conductor 13b and the ground conductor 12b.
  • the rigid portion 22 and the flexible portion 23 and the center of the hole 17 when the shortest distance between the boundary 16 between the rigid portion 22 and the flexible portion 23 and the center of the hole 17 is constant for each hole 17 when viewed in a plan view from the stacking direction, the rigid portion It is defined that the hole 17 is arranged in parallel with the boundary 16 between the 22 and the flexible portion 23.
  • the shortest distance between the boundary 16 between the rigid portion 22 and the flexible portion 23 and the center of the hole 17 does not have to be strictly constant, and may be within a range of about 5%.
  • the cross-sectional shape of the hole 17 is not particularly limited, and examples thereof include a perfect circle, an ellipse, and a polygon.
  • the cross-sectional shapes of the holes 17 may be the same or different from each other. Further, the dimensions, spacing, number, etc. of the holes 17 are not particularly limited.
  • the hole 17 may be arranged on only one side or on both sides around the boundary 16 between the rigid portion 22 and the flexible portion 23.
  • the cross-sectional shape, dimensions, spacing, number, etc. of the holes 17 may be the same or different from each other.
  • the multilayer circuit board of the present invention is composed of a graphite sheet in which at least one facing ground conductor is covered with a conductor layer, and the graphite sheet is arranged across a rigid portion and a flexible portion when viewed in a plan view from the stacking direction.
  • the present invention is not limited to the above embodiment. Therefore, various applications and modifications can be made within the scope of the present invention regarding the configuration of the multilayer circuit board, manufacturing conditions, and the like. Similarly, various applications and modifications can be applied to the electronic component mounting multilayer board of the present invention within the scope of the present invention.
  • the electronic component mounting multilayer board of the present invention may include both an electronic component mounted on the surface of the multilayer circuit board and an electronic component built inside the multilayer circuit board.
  • the electronic component 21 is a rectangular parallelepiped, and the electrodes of the electronic component 21 are provided at both ends of the rectangular parallelepiped.
  • the electrode shape of the electronic component 21 is not limited to this, and LGA (Land) is used. It may be provided with a plurality of electrodes such as a grid array) or an IC.
  • the multilayer circuit board of the present invention may include two or more layers of opposed ground conductors.
  • at least one layer of the opposing ground conductor may be composed of a graphite sheet coated with a conductor layer.
  • the remaining opposed ground conductor is made of, for example, a material constituting the ground conductor other than the opposed ground conductor.
  • the multilayer circuit board of the present invention may include a graphite sheet that is not covered with a conductor layer.
  • Multilayer circuit board 11 Resin element 12a Signal line 12b Ground conductor 12c Opposite ground conductor 13a, 13b Via conductor 14 Conductor layer 15 Graphite sheet 16 Boundary between rigid part and flexible part 17 Hole 21 Electronic component 22 Rigid part 23 Flexible part 100, 200, 300, 400 Electronic component mounting multilayer board X Peeling point

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Abstract

多層回路基板１は、熱可塑性樹脂からなる樹脂層が複数積層されてなる樹脂素体１１と、樹脂素体１１に設けられた複数の信号線１２ａおよび複数のグランド導体１２ｂと、信号線１２ａ同士またはグランド導体１２ｂ同士を接続するビア導体１３ａおよび１３ｂと、を備える。グランド導体１２ｂは、上記樹脂層の積層方向において信号線１２ａに対向するように、かつ、上記積層方向から平面視したときに信号線１２ａと重なるように樹脂素体１１に設けられた対向グランド導体１２ｃを１層または２層以上含む。少なくとも１層の対向グランド導体１２ｃは、表面および側面が導体層１４で被覆されたグラファイトシート１５により構成される。上記積層方向から平面視したとき、リジッド部２２およびフレキシブル部２３に跨ってグラファイトシート１５が配置されている。

Description

多層回路基板および電子部品実装多層基板
　本発明は、多層回路基板および電子部品実装多層基板に関する。
　従来、複数の絶縁層が積層されてなる積層体に、複数の信号線および複数のグランド導体が設けられた多層回路基板が知られている。
　このような多層回路基板のうち、複数の樹脂層が絶縁層として積層された樹脂多層基板は、一般的に、樹脂シートを積層することにより作製される。樹脂多層基板の内部には、樹脂シートの表面に張り合わされた導体箔を利用して信号線およびグランド導体が形成された導体パターンと、各樹脂シートを厚み方向に貫通するように電気的接続の役割を担うビア導体とが配置される。したがって、樹脂多層基板の内部には、ビア導体と導体パターンとの間の接続箇所が存在する。
　中でも、樹脂層が可撓性を有する樹脂多層基板においては、基板を曲げた時に、ビア導体と導体パターンとの間の接続箇所に曲げモーメントが作用し、その結果、曲げ応力が生じる。このような場合、曲げ応力の作用によって上記の接続箇所の接続性能が劣化するおそれがある。
　特許文献１には、主表面を有し、熱可塑性樹脂からなる樹脂層が複数積層されて形成された樹脂多層基板であって、上記樹脂層のうちの一層を厚み方向に貫通するビア導体と、上記ビア導体の形成された上記樹脂層の上記主表面上に形成され、上記ビア導体に接続された導体パターンと、上記樹脂多層基板に内蔵されており、上記樹脂層よりも相対的に硬度の大きい硬質部材とを備え、上記ビア導体は、複数の前記樹脂層の積層方向に見て、上記硬質部材の外縁の近傍に配置されており、前記導体パターンは、前記積層方向に見て、前記硬質部材から離れる側に面積が拡大した拡大部を有する、樹脂多層基板が開示されている。
特開２０１４－２２２７２１号公報
　特許文献１に記載された樹脂多層基板では、ビア導体に対して硬質部材から離れる側に拡大部を備える構成とすることで、樹脂多層基板に曲げ応力がかかったとしても、ビア導体が変形しにくいため、ビア導体と導体パターンとの間の接合の剥離を防止することができるとされている。このように、特許文献１に記載された樹脂多層基板では、導体パターンの形状を特定することで接続信頼性を高めているが、導体パターンの形状が基板のデザイン上の制約となる。
　本発明は、ビア導体とグランド導体との接続信頼性が高い多層回路基板を提供することを目的とする。さらに、本発明は、上記多層回路基板に電子部品が搭載された電子部品実装多層基板を提供することを目的とする。
　本発明の多層回路基板は、熱可塑性樹脂からなる樹脂層が複数積層されてなる樹脂素体と、上記樹脂素体に設けられた複数の信号線および複数のグランド導体と、少なくとも１層の上記樹脂層を厚み方向に貫通するように設けられ、上記信号線同士または上記グランド導体同士を接続するビア導体と、を備える。上記樹脂素体は、リジッド部と、上記リジッド部から独立して曲げることが可能なフレキシブル部と、を有する。上記グランド導体は、上記樹脂層の積層方向において上記信号線に対向するように、かつ、上記積層方向から平面視したときに上記信号線と重なるように上記樹脂素体に設けられた対向グランド導体を１層または２層以上含む。少なくとも１層の上記対向グランド導体は、表面および側面が導体層で被覆されたグラファイトシートにより構成される。上記積層方向から平面視したとき、上記リジッド部および上記フレキシブル部に跨って上記グラファイトシートが配置されている。
　本発明の電子部品実装多層基板は、第１の態様において、熱可塑性樹脂からなる樹脂層が複数積層されてなる樹脂素体と、上記樹脂素体に設けられた複数の信号線および複数のグランド導体と、少なくとも１層の上記樹脂層を厚み方向に貫通するように設けられ、上記信号線同士または上記グランド導体同士を接続するビア導体と、上記樹脂素体の表面に実装された電子部品と、を備える。上記樹脂素体は、上記電子部品が配置されたリジッド部と、上記リジッド部から独立して曲げることが可能なフレキシブル部と、を有する。上記グランド導体は、上記樹脂層の積層方向において上記信号線に対向するように、かつ、上記積層方向から平面視したときに上記信号線と重なるように上記樹脂素体に設けられた対向グランド導体を１層または２層以上含む。少なくとも１層の上記対向グランド導体は、表面および側面が導体層で被覆されたグラファイトシートにより構成される。上記積層方向から平面視したとき、上記リジッド部および上記フレキシブル部に跨って上記グラファイトシートが配置されている。
　本発明の電子部品実装多層基板は、第２の態様において、熱可塑性樹脂からなる樹脂層が複数積層されてなる樹脂素体と、上記樹脂素体に設けられた複数の信号線および複数のグランド導体と、少なくとも１層の上記樹脂層を厚み方向に貫通するように設けられ、上記信号線同士または上記グランド導体同士を接続するビア導体と、上記樹脂素体の内部に内蔵された電子部品と、を備える。上記樹脂素体は、上記電子部品が配置されたリジッド部と、上記リジッド部から独立して曲げることが可能なフレキシブル部と、を有する。上記グランド導体は、上記樹脂層の積層方向において上記信号線に対向するように、かつ、上記積層方向から平面視したときに上記信号線と重なるように上記樹脂素体に設けられた対向グランド導体を１層または２層以上含む。少なくとも１層の上記対向グランド導体は、表面および側面が導体層で被覆されたグラファイトシートにより構成される。上記積層方向から平面視したとき、上記リジッド部および上記フレキシブル部に跨って上記グラファイトシートが配置されている。
　本発明によれば、ビア導体とグランド導体との接続信頼性が高い多層回路基板を提供することができる。
図１は、本発明の第１実施形態に係る多層回路基板の一例を模式的に示す断面図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る電子部品実装多層基板の一例を模式的に示す断面図である。 図３は、図２に示す電子部品実装多層基板に含まれるグラファイトシートの層と最上層の電子部品が実装されている層とを上面から投影した平面図である。 図４は、本発明の第２実施形態に係る電子部品実装多層基板の一例を模式的に示す断面図である。 図５は、本発明の第３実施形態に係る電子部品実装多層基板の一例を模式的に示す断面図である。 図６は、本発明の第４実施形態に係る電子部品実装多層基板の一例を模式的に示す断面図である。 図７は、図６に示す電子部品実装多層基板に含まれるグラファイトシートの層と最上層の電子部品が実装されている層とを上面から投影した平面図である。
　以下、本発明の多層回路基板および電子部品実装多層基板について説明する。
　しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
　以下に示す各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。第２実施形態以降では、第１実施形態と共通の事項についての記述は省略し、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実施形態］
　本発明の第１実施形態では、多層回路基板を構成する樹脂素体の表面に電子部品が実装されている。また、本発明の第１実施形態では、リジッド部における樹脂層の積層数が、フレキシブル部における樹脂層の積層数よりも多い。
　図１は、本発明の第１実施形態に係る多層回路基板の一例を模式的に示す断面図である。
　図１に示す多層回路基板１は、樹脂素体１１と、樹脂素体１１に設けられた複数の信号線１２ａおよび複数のグランド導体１２ｂと、信号線１２ａ同士を接続するビア導体１３ａと、グランド導体１２ｂ同士を接続するビア導体１３ｂと、を備える。
　図１において、多層回路基板１の長手方向をｘ軸方向、幅方向をｙ軸方向、積層方向をｚ軸方向と定義する。ここで、長手方向と幅方向と積層方向とは互いに直交する。また、図１に示す各部分の厚みは、図面の明瞭化と簡略化のために適宜に変更されており、実際の厚みの関係を表してはいない。他の図面においても同様である。
　図２は、本発明の第１実施形態に係る電子部品実装多層基板の一例を模式的に示す断面図である。図３は、図２に示す電子部品実装多層基板に含まれるグラファイトシートの層と最上層の電子部品が実装されている層とを上面から投影した平面図である。
　図２および図３に示す電子部品実装多層基板１００は、多層回路基板１と、多層回路基板１の表面に実装された電子部品２１と、を備える。図２には、図１に示す多層回路基板１が曲げられた状態で電子部品２１が実装された電子部品実装多層基板１００が示されている。
　樹脂素体１１は、複数の樹脂層を含む積層体である。具体的には、樹脂素体１１は、複数の樹脂シートがｚ軸方向に積層され、圧着されることによって構成されている。そのため、実際には、樹脂層の境界が視認できない場合がある。
　信号線１２ａは、樹脂シートの表面に設けられることにより、樹脂素体１１の表面または内部に設けられている。具体的には、積層体の最上段または最下段の樹脂シートの表面に信号線１２ａが形成される場合、信号線１２ａは樹脂素体１１の表面に設けられる。一方、積層体の最上段または最下段以外の樹脂シートの表面に信号線１２ａが形成される場合、信号線１２ａは樹脂素体１１の内部に設けられる。信号線１２ａは、ｘ軸方向およびｙ軸方向に延在している。同様に、グランド導体１２ｂは、樹脂シートの表面に設けられることにより、樹脂素体１１の表面または内部に設けられている。具体的には、積層体の最上段または最下段の樹脂シートの表面にグランド導体１２ｂが形成される場合、グランド導体１２ｂは樹脂素体１１の表面に設けられる。一方、積層体の最上段または最下段以外の樹脂シートの表面にグランド導体１２ｂが形成される場合、グランド導体１２ｂは樹脂素体１１の内部に設けられる。グランド導体１２ｂは、ｘ軸方向およびｙ軸方向に延在している。信号線１２ａおよびグランド導体１２ｂは、いずれも、多層回路基板１において配線パターンの役割を果たしている。
　ビア導体１３ａおよび１３ｂは、少なくとも１層の樹脂層を厚み方向に貫通するように設けられている。ビア導体１３ａの両端は信号線１２ａに接続されている。ビア導体１３ｂの両端はグランド導体１２ｂに接続されている。
　グランド導体１２ｂは、対向グランド導体１２ｃを含む。対向グランド導体１２ｃは、積層方向であるｚ軸方向において信号線１２ａに対向するように、かつ、積層方向であるｚ軸方向から平面視したときに信号線１２ａと重なるように樹脂素体１１に設けられている。対向グランド導体１２ｃは、１層でもよく、２層以上であってもよい。
　対向グランド導体１２ｃは、樹脂素体１１の内部に設けられていてもよく、樹脂素体１１の表面に設けられていてもよい。対向グランド導体１２ｃの厚みは、他のグランド導体１２ｂの厚みと同じでもよく、異なっていてもよい。対向グランド導体１２ｃは、他のグランド導体１２ｂより厚くてもよく、薄くてもよい。
　少なくとも１層の対向グランド導体１２ｃは、表面および側面が導体層１４で被覆されたグラファイトシート１５により構成される。導体層１４とグラファイトシート１５との接続は、例えば、ホットプレスによる熱圧着、スパッタリングや蒸着、めっきなどによる成膜であってもよい。
　対向グランド導体１２ｃはグランド導体１２ｂとして使用されるため、グラファイトシート１５の表面を被覆する導体層１４にはビア導体１３ｂが接続されている。
　図１、図２および図３に示すように、樹脂素体１１は、リジッド部２２とフレキシブル部２３とを有する。リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６において、フレキシブル部２３を曲げることが可能である。フレキシブル部２３は可撓性を有し、リジッド部２２から独立して曲げることが可能な部分である。一方、リジッド部２２とは、必ずしも剛性が高い部分という意味ではない。リジッド部２２は、剛性をどの程度有するかを問わない。リジッド部２２は、曲げることを予定していない部分である。このように、リジッド部２２とフレキシブル部２３とを比較した場合に、必ずしもリジッド部２２の方がフレキシブル部２３より剛性が高いとは限らない。
　図２および図３に示すように、リジッド部２２には電子部品２１が実装されるが、フレキシブル部２３には電子部品２１が実装されない。また、リジッド部２２における配線パターンの密度は、フレキシブル部２３における配線パターンの密度よりも高い。なお、リジッド部２２は、補強板を備えていてもよい。
　なお、図２では、樹脂素体１１の上面（ｚ軸方向の正方向側の表面）に電子部品２１が実装されるとともに、フレキシブル部２３がｚ軸方向の負方向側に曲げられた状態が示されているが、電子部品２１が実装される面の方向とフレキシブル部２３が曲げられる方向とは特に限定されない。
　図３に示すように、積層方向であるｚ軸方向から平面視したとき、リジッド部２２およびフレキシブル部２３に跨ってグラファイトシート１５が配置されている。そのため、リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６がグラファイトシート１５を横断している。
　リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６において基板が曲げられた時、荷重を印加した箇所の直下にあるグランド導体１２ｂには、荷重印加側の面に圧縮応力がかかり、反対側の面に引張応力がかかる。その近傍でグランド導体１２ｂと接続するビア導体１３ｂは剛体であるため、接続界面で応力が集中しやすくなる。図２に示すように、荷重を印加する箇所の直下にあるグランド導体１２ｂとして対向グランド導体１２ｃが配置されると、対向グランド導体１２ｃの内部に存在するグラファイトシート１５の層間が分子間力という弱い力で接着しているため、優先的にグラファイトシート１５が剥離し、曲げ応力が解放されると推定される。これにより、基板を曲げたとしても、ビア導体１３ｂとグランド導体１２ｂの接続界面に集中していた応力が緩和され、接続信頼性が向上すると考えられる。図２および図３には、グラファイトシート１５の剥離箇所Ｘを示している。しかし、実際には、剥離箇所Ｘが確認できない場合がある。
　一方、グラファイトシート１５の層間剥離が端部まで進展すると、グラファイトシート１５の上層と下層とで基板が分離するおそれがある。そこで、グラファイトシート１５の表面だけでなく側面も導体層１４で被覆することで、グラファイトシート１５の亀裂の進展を抑止できるため、基板の分離の発生を防ぐことができる。
　さらに、特許文献１に記載された樹脂多層基板と異なり、導体パターンの形状の制約を受けることがないため、自由なパターン形成が可能となる。
　本明細書においては、積層方向から平面視したとき、リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６が、グラファイトシート１５の対向する２辺と交差する場合、リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６がグラファイトシート１５を横断している、と定義する。なお、リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６がグラファイトシート１５の対向する２辺と交差する角度は特に限定されず、リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６がグラファイトシート１５の対向する２辺と直交してもよく、直交しなくてもよい。
　図１に示す多層回路基板１においては、リジッド部２２における樹脂層の積層数が、フレキシブル部２３における樹脂層の積層数よりも多い。フレキシブル部２３に比べてリジッド部２２における樹脂層の積層数を多くすることにより、電子部品２１の周辺への曲げ応力をさらに緩和することができる。
　樹脂素体１１を構成する樹脂層は、熱可塑性樹脂からなる。熱可塑性樹脂としては、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ）等が挙げられる。
　樹脂素体１１を構成する樹脂層は、１０μｍ以上１００μｍ以下程度の厚みを有していればよい。樹脂素体１１を構成する樹脂層の厚みは、例えば、２５μｍであってもよく、５０μｍであってもよい。
　信号線１２ａおよびグランド導体１２ｂを構成する材料は、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ステンレス（ＳＵＳ）、ニッケル（Ｎｉ）または金（Ａｕ）であってもよく、これらの金属のうちから選択された２種以上の異なる金属の合金であってもよい。信号線１２ａおよびグランド導体１２ｂは、導体箔からなることが望ましく、銅箔からなることが特に望ましい。
　ビア導体１３ａおよび１３ｂを構成する材料は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、ＳＵＳ、ＮｉまたはＡｕであってもよく、これらの金属のうちから選択された２種以上の金属の合金であってもよい。ビア導体１３ａおよび１３ｂを形成するため、樹脂素体１１に形成されたビア孔に無電解めっきを行って充填してもよく、スクリーン印刷などによって導電性ペーストを充填してもよい。導電性ペーストは、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉのうち少なくとも１種類と、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｚｎのうち少なくとも１種類とを含むことが望ましい。
　導体層１４を構成する材料は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、ＳＵＳ、ＮｉまたはＡｕであってもよく、これらの金属のうちから選択された２種以上の異なる金属の合金であってもよい。
　導体層１４の厚みをδとしたとき、導体層１４の厚みδは、多層回路基板１の対応する周波数の電流の浸透深さの次式（１）によって計算でき、浸透深さよりも厚ければよい。
　δ＝５．０３√（ρ／μｆ）［ｃｍ］・・・（１）
　式（１）中、ρは導体層の抵抗率［μΩ・ｃｍ］、μは導体層の比透磁率、ｆは多層回路基板の導体を流れる電流の周波数［Ｈｚ］である。
　抵抗率は、例えば、三菱化学アナリテック社製ロレスタＧＰを用い、４探針法で定電流を印加することによって測定することができる。
　グラファイトシート１５は、グラファイトをシート状に加工したものである。グラファイトシート１５は、複数の炭素原子が六角網目状に結合した面構造を有するグラフェンがファンデルワールス力により層状に積層されたグラフェンシートであることが好ましい。グラフェンシートは、グラフェンの面方向（ＸＹ面）が厚み方向（Ｚ方向）と直交するように積層された構造を有することがより好ましい。この場合、グラファイトシートの面方向の熱伝導率を厚み方向の熱伝導率よりも高くすることができる。
　グラファイトシート１５の厚みは、特に限定されないが、１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましい。一方、グラファイトシート１５の厚みは、２００μｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましく、８０μｍ以下であることがさらに好ましい。
　なお、グラファイトシート１５の厚みは、任意の１０点における厚みを測定し、当該測定値の平均値として算出する。
　グラファイトシート１５の面方向の熱伝導率は、特に限定されないが、７００Ｗ／ｍｋ以上であることが好ましく、１０００Ｗ／ｍｋ以上であることがより好ましく、１５００Ｗ／ｍｋ以上であることがさらに好ましく、１８００Ｗ／ｍｋ以上であることが特に好ましい。
　なお、グラファイトシート１５の面方向の熱伝導率は、次式（２）によって算出する。
　Ａ＝α×ｄ×Ｃｐ・・・・（２）
　式（２）中、Ａはグラファイトシートの熱伝導率、αはグラファイトシートの熱拡散率、ｄはグラファイトシートの密度、Ｃｐはグラファイトシートの比熱容量をそれぞれ表している。
　グラファイトシートの熱拡散率は、スポット周期加熱放射測温法に基づく熱拡散率測定装置（例えば、ベテル社製サーモウェーブアナライザＴＡ）を用い、５０ｍｍ×５０ｍｍの形状に切り取られたグラファイトシートのサンプルについて、２５℃の雰囲気下で測定する。
　グラファイトシートの密度は、５０ｍｍ×５０ｍｍの形状に切り取られたグラファイトシートのサンプルについて、重量及び厚さを測定し、測定された重量の値を、算出された体積の値（５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ）にて割ることにより算出する。
　グラファイトシートの比熱容量は、示差走査熱量計（例えば、ＴＡインスツルメント社製のＤＳＣ　Ｑ２０００）を用い、２０℃から２６０℃まで１０℃／ｍｉｎの昇温条件下で測定する。
　グラファイトシート１５の電気伝導率は、特に限定されないが、７０００Ｓ／ｃｍ以上であることが好ましく、１００００Ｓ／ｃｍ以上であることがより好ましく、１３０００Ｓ／ｃｍ以上であることがさらに好ましく、１８０００Ｓ／ｃｍ以上であることが特に好ましい。一方、グラファイトシートの電気伝導率は、２５０００Ｓ／ｃｍ以下であることが好ましく、２００００Ｓ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
　なお、グラファイトシート１５の電気伝導率は、例えば、三菱化学アナリテック社製ロレスタＧＰを用い、４探針法で定電流を印加することによって測定することができる。
　グラファイトシート１５の密度は、特に限定されないが、０．８ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましく、１．８ｇ／ｃｍ３以上であることがより好ましい。一方、グラファイトシート１５の密度は、２．２ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。
　市販されているグラファイトシート１５として、例えば、カネカ社製のグラフィニティ、パナソニック社製のＰＧＳ（登録商標）等を使用することができる。
　図２および図３に示す電子部品実装多層基板１００では、電子部品２１は、樹脂素体１１の表面に実装されている。電子部品２１としては、能動部品または受動部品が挙げられる。また、電子部品２１として、能動部品および受動部品の複合体が搭載されていてもよい。能動部品としては、例えば、トランジスタ、ダイオード、ＩＣまたはＬＳＩ等の半導体素子が挙げられる。受動部品としては、例えば、抵抗、コンデンサまたはインダクタ等のチップ状部品や、振動子、フィルタ等が挙げられる。
　図２には示されていないが、電子部品２１は、サーマルビアを介して、対向グランド導体１２ｃと接続されていることが好ましい。特に、電子部品実装多層基板１００は、電子部品２１として能動部品を備え、上記能動部品がサーマルビアを介して、対向グランド導体１２ｃと接続されていることが好ましい。
　本発明の第１実施形態に係る多層回路基板は、好ましくは、以下のように製造される。
　まず、銅箔等の導体箔が表面に貼り付けられた樹脂シートを準備する。樹脂シートの材料としては、上述した液晶ポリマー等が用いられる。次に、信号線１２ａおよびグランド導体１２ｂを樹脂シートの表面に形成する。具体的には、フォトリソグラフィ工程により、樹脂シートの導体箔上に、信号線１２ａおよびグランド導体１２ｂと同じ形状のレジストを形成する。そして、導体箔に対してエッチング処理を施すことにより、レジストにより覆われていない部分の導体箔を除去する。その後、レジストを除去する。これにより、信号線１２ａおよびグランド導体１２ｂが樹脂シートの表面に形成される。
　別途、グラファイトシート１５を準備し、対向グランド導体１２ｃの形状になるよう加工する。具体的にはＣＯ２、ＵＶ、半導体など任意の波長を有するレーザを照射することにより不要なグラファイトシート１５を切除する。切除後のグラファイトシート１５を脱脂洗浄し、電解めっきにより表面および側面に導体層１４を形成する。これにより、グラファイトシート１５の表面および側面が導体層１４で被覆された対向グランド導体１２ｃが作製される。その後、対向グランド導体１２ｃが表面に貼り付けられた樹脂シートを準備する。
　樹脂シートの信号線１２ａ、グランド導体１２ｂまたは対向グランド導体１２ｃが貼り付けられた面と反対側の面からＣＯ２、ＵＶ、半導体などのレーザでビア孔を形成し、導電性ペーストをスクリーン印刷により充填する。これにより、ビア導体１３ａおよびビア導体１３ｂが形成される。
　ビア導体１３ａおよびビア導体１３ｂを形成した後、信号線１２ａ、グランド導体１２ｂおよび対向グランド導体１２ｃの少なくとも１つが形成された樹脂シートを複数積層して、加熱圧着する。これにより、図１に示す多層回路基板１が得られる。
　多層回路基板１は、曲げ荷重を印加する箇所に樹脂シートが熱可塑性を発揮する温度まで昇温し、加圧することで、所定の形状に変形させることができる。
　多層回路基板１の表面に電子部品２１を実装することにより、電子部品実装多層基板１００が得られる。
［第２実施形態］
　本発明の第２実施形態では、多層回路基板を構成する樹脂素体の表面に電子部品が実装されているのではなく、樹脂素体の内部に電子部品が内蔵されている。その他の構成は、本発明の第１実施形態と同じでよい。
　図４は、本発明の第２実施形態に係る電子部品実装多層基板の一例を模式的に示す断面図である。
　図４に示す電子部品実装多層基板２００は、多層回路基板２と、多層回路基板２の内部に内蔵された電子部品２１と、を備える。電子部品２１は、樹脂素体１１の内部に内蔵されている。その他の構成は、図２に示す電子部品実装多層基板１００と同じである。
　本発明の第２実施形態においても、本発明の第１実施形態と同様の効果が期待できる。
［第３実施形態］
　本発明の第３実施形態では、リジッド部における樹脂層の積層数が、フレキシブル部における樹脂層の積層数以下である。その他の構成は、本発明の第１実施形態または第２実施形態と同じでよい。
　図５は、本発明の第３実施形態に係る電子部品実装多層基板の一例を模式的に示す断面図である。
　図５に示す電子部品実装多層基板３００は、多層回路基板３と、多層回路基板３の表面に実装された電子部品２１と、を備える。電子部品２１は、樹脂素体１１の表面に実装されている。
　図５に示す多層回路基板３においては、リジッド部２２における樹脂層の積層数が、フレキシブル部２３における樹脂層の積層数と同じである。リジッド部２２における樹脂層の積層数は、フレキシブル部２３における樹脂層の積層数よりも少なくてもよい。その他の構成は、図２に示す電子部品実装多層基板１００と同じである。なお、図４に示す電子部品実装多層基板２００と同じでもよい。
　可撓性を有する多層回路基板においては、電子部品２１の周辺への曲げ応力の影響を緩和する観点から、リジッド部２２における樹脂層の積層数はフレキシブル部２３における樹脂層の積層数よりも多いことが一般的である。しかし、本発明の第１実施形態で説明したように、対向グランド導体１２ｃによって電子部品２１の周辺への曲げ応力を緩和できるため、必ずしもリジッド部２２における樹脂層の積層数をフレキシブル部２３における樹脂層の積層数よりも多くする必要がなくなる。その結果、リジッド部２２における樹脂層の積層数をフレキシブル部２３における樹脂層の積層数と同じか、または、少なくすることができる。
［第４実施形態］
　本発明の第４実施形態では、グラファイトシートには、厚み方向に貫通する穴が、リジッド部とフレキシブル部との境界に並行して少なくとも１つ配置され、上記穴の側面が導体層で被覆されている。その他の構成は、本発明の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態と同じでよい。
　図６は、本発明の第４実施形態に係る電子部品実装多層基板の一例を模式的に示す断面図である。図７は、図６に示す電子部品実装多層基板に含まれるグラファイトシートの層と最上層の電子部品が実装されている層とを上面から投影した平面図である。
　図６および図７に示す電子部品実装多層基板４００は、多層回路基板４と、多層回路基板４の表面に実装された電子部品２１と、を備える。電子部品２１は、樹脂素体１１の表面に実装されている。
　図６および図７に示す多層回路基板４においては、グラファイトシート１５には、厚み方向に貫通する穴１７が、リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６に並行して少なくとも１つ配置され、穴１７の側面が導体層１４で被覆されている。その他の構成は、図２に示す電子部品実装多層基板１００と同じである。なお、図４に示す電子部品実装多層基板２００または図５に示す電子部品実装多層基板３００と同じでもよい。
　穴１７の側面は導体層１４で被覆されている。その内側には、樹脂層が存在してもよい。樹脂層が充填されてもよく、あるいは、樹脂層を隔ててグラファイトシート１５の導体層１４と接続しない信号線１２ａのビア導体１３ａが存在してもよい。また、樹脂層が存在せず、導体層１４で充填されてもよい。
　グラファイトシート１５は高い熱伝導率を有するが、曲げ荷重を印加した直下の剥離箇所Ｘにおいて、断熱層となる空隙が生じることにより、厚み方向の熱伝導が損なわれる。本発明の第４実施形態では、グラファイトシート１５の厚み方向を貫通する穴１７が形成されることで、剥離の進展を抑制することができ、グラファイトシート１５の熱伝導性を保持したまま、ビア導体１３ｂとグランド導体１２ｂとの接続の劣化を防ぐことができる。
　本明細書においては、積層方向から平面視したとき、それぞれの穴１７について、リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６と穴１７の中心との間の最短距離が一定である場合、リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６に並行して穴１７が配置されている、と定義する。なお、リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６と穴１７の中心との間の最短距離は、厳密に一定である必要はなく、約５％以内の範囲内に収まっていればよい。
　穴１７の断面形状は特に限定されず、例えば、真円、楕円または多角形等が挙げられる。複数の穴１７がグラファイトシート１５に配置される場合、穴１７の断面形状は、互いに同じでもよく、それぞれ異なっていてもよい。また、穴１７の寸法、間隔、個数等も特に限定されない。
　穴１７は、リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６を中心に片側だけ配置されてもよく、両側に配置されてもよい。リジッド部２２とフレキシブル部２３との境界１６の両側に穴１７が配置される場合、穴１７の断面形状、寸法、間隔、個数等は、互いに同じでもよく、それぞれ異なっていてもよい。
［その他の実施形態］
　本発明の多層回路基板は、少なくとも１層の対向グランド導体が導体層で被覆されたグラファイトシートにより構成され、積層方向から平面視したとき、リジッド部およびフレキシブル部に跨ってグラファイトシートが配置されている限り、上記実施形態に限定されるものではない。したがって、多層回路基板の構成、製造条件等に関し、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。本発明の電子部品実装多層基板についても同様に、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
　例えば、本発明の電子部品実装多層基板は、多層回路基板の表面に実装された電子部品と、多層回路基板の内部に内蔵された電子部品の両方を備えてもよい。
　各実施形態においては、電子部品２１が直方体であり、電子部品２１の電極が直方体の両端部に設けられていたが、電子部品２１の電極形状はこれに限定されるものではなく、ＬＧＡ（Ｌａｎｄ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）やＩＣのように複数の電極が設けられたものであってもよい。
　本発明の多層回路基板は、２層以上の対向グランド導体を備えてもよい。その場合、少なくとも１層の対向グランド導体が、導体層で被覆されたグラファイトシートにより構成されていればよい。残りの対向グランド導体は、例えば、対向グランド導体以外のグランド導体を構成する材料により構成される。また、本発明の多層回路基板は、導体層で被覆されていないグラファイトシートを備えてもよい。
　１、２、３、４　多層回路基板
　１１　樹脂素体
　１２ａ　信号線
　１２ｂ　グランド導体
　１２ｃ　対向グランド導体
　１３ａ、１３ｂ　ビア導体
　１４　導体層
　１５　グラファイトシート
　１６　リジッド部とフレキシブル部との境界
　１７　穴
　２１　電子部品
　２２　リジッド部
　２３　フレキシブル部
　１００、２００、３００、４００　電子部品実装多層基板
　Ｘ　剥離箇所

Claims (7)

  1. 　熱可塑性樹脂からなる樹脂層が複数積層されてなる樹脂素体と、
    　前記樹脂素体に設けられた複数の信号線および複数のグランド導体と、
    　少なくとも１層の前記樹脂層を厚み方向に貫通するように設けられ、前記信号線同士または前記グランド導体同士を接続するビア導体と、
    を備え、
    　前記樹脂素体は、リジッド部と、前記リジッド部から独立して曲げることが可能なフレキシブル部と、を有し、
    　前記グランド導体は、前記樹脂層の積層方向において前記信号線に対向するように、かつ、前記積層方向から平面視したときに前記信号線と重なるように前記樹脂素体に設けられた対向グランド導体を１層または２層以上含み、
    　少なくとも１層の前記対向グランド導体は、表面および側面が導体層で被覆されたグラファイトシートにより構成され、
    　前記積層方向から平面視したとき、前記リジッド部および前記フレキシブル部に跨って前記グラファイトシートが配置されている、多層回路基板。
  2. 　前記リジッド部における前記樹脂層の積層数が、前記フレキシブル部における前記樹脂層の積層数以下である、請求項１に記載の多層回路基板。
  3. 　前記グラファイトシートには、厚み方向に貫通する穴が、前記リジッド部と前記フレキシブル部との境界に並行して少なくとも１つ配置され、
    　前記穴の側面が前記導体層で被覆されている、請求項１または２に記載の多層回路基板。
  4. 　熱可塑性樹脂からなる樹脂層が複数積層されてなる樹脂素体と、
    　前記樹脂素体に設けられた複数の信号線および複数のグランド導体と、
    　少なくとも１層の前記樹脂層を厚み方向に貫通するように設けられ、前記信号線同士または前記グランド導体同士を接続するビア導体と、
    　前記樹脂素体の表面に実装された電子部品と、
    を備え、
    　前記樹脂素体は、前記電子部品が配置されたリジッド部と、前記リジッド部から独立して曲げることが可能なフレキシブル部と、を有し、
    　前記グランド導体は、前記樹脂層の積層方向において前記信号線に対向するように、かつ、前記積層方向から平面視したときに前記信号線と重なるように前記樹脂素体に設けられた対向グランド導体を１層または２層以上含み、
    　少なくとも１層の前記対向グランド導体は、表面および側面が導体層で被覆されたグラファイトシートにより構成され、
    　前記積層方向から平面視したとき、前記リジッド部および前記フレキシブル部に跨って前記グラファイトシートが配置されている、電子部品実装多層基板。
  5. 　熱可塑性樹脂からなる樹脂層が複数積層されてなる樹脂素体と、
    　前記樹脂素体に設けられた複数の信号線および複数のグランド導体と、
    　少なくとも１層の前記樹脂層を厚み方向に貫通するように設けられ、前記信号線同士または前記グランド導体同士を接続するビア導体と、
    　前記樹脂素体の内部に内蔵された電子部品と、
    を備え、
    　前記樹脂素体は、前記電子部品が配置されたリジッド部と、前記リジッド部から独立して曲げることが可能なフレキシブル部と、を有し、
    　前記グランド導体は、前記樹脂層の積層方向において前記信号線に対向するように、かつ、前記積層方向から平面視したときに前記信号線と重なるように前記樹脂素体に設けられた対向グランド導体を１層または２層以上含み、
    　少なくとも１層の前記対向グランド導体は、表面および側面が導体層で被覆されたグラファイトシートにより構成され、
    　前記積層方向から平面視したとき、前記リジッド部および前記フレキシブル部に跨って前記グラファイトシートが配置されている、電子部品実装多層基板。
  6. 　前記リジッド部における前記樹脂層の積層数が、前記フレキシブル部における前記樹脂層の積層数以下である、請求項４または５に記載の電子部品実装多層基板。
  7. 　前記グラファイトシートには、厚み方向に貫通する穴が、前記リジッド部と前記フレキシブル部との境界に並行して少なくとも１つ配置され、
    　前記穴の側面が前記導体層で被覆されている、請求項４～６のいずれか１項に記載の電子部品実装多層基板。
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