特開 2024-142041 配線基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142041

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】配線基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20241003BHJP

   H01P 3/12 20060101ALI20241003BHJP

   H01P 3/127 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 N

H05K3/46 B

H05K3/46 Z

H01P3/12 100

H01P3/127

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023054001

(22)【出願日】2023-03-29

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和４年度、総務省、令和４年度における電波資源拡大のための研究開発のうちテラヘルツ波による超大容量無線ＬＡＮ伝送技術の研究開発の委託事業、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】000190688

【氏名又は名称】新光電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】種子田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】鷲見 樹

(72)【発明者】

【氏名】中林 陽子

【テーマコード（参考）】

5E316

5J014

【Ｆターム（参考）】

5E316AA32

5E316AA35

5E316AA43

5E316BB04

5E316BB07

5E316CC05

5E316CC09

5E316CC10

5E316CC32

5E316EE01

5E316FF01

5E316GG15

5E316GG28

5E316HH06

5J014DA00

5J014EA01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】内蔵されたポスト壁導波路において、電波の透過特性を向上する配線基板を提供する。
【解決手段】対向する２つの導体１６ｐ、１７ｐと、２つの導体を接続する第１ポスト壁３１及び第２ポスト壁３２と、に囲まれた領域が電磁波の伝送路となるポスト壁導波路１Ｗを内蔵する配線基板１であって、第２ポスト壁３２は、複数の絶縁層１２、１４、１５を貫通するビア配線１３ｖ、１６ｖ、１７ｖが積層された第２柱状部３２ｐが、電磁波を伝送する方向に所定間隔で配列された構成であり、電磁波を伝送する方向に対して垂直な方向に切った断面視において、第１柱状部３１ｐ及び第２柱状部３２ｐを構成するビア配線１３ｖ、１６ｖ、１７ｖは、階段状に積層され、導体１６ｐ、１７ｐと接しない絶縁層１２において対向するビア配線１３ｖの間隔は、導体と接する２つの絶縁層１４、１５において対向するビア配線１６ｖ、１７ｖ各々の間隔よりも広い。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向する２つの導体と、２つの前記導体を接続する第１ポスト壁及び第２ポスト壁と、に囲まれた領域が電磁波の伝送路となるポスト壁導波路を内蔵する配線基板であって、
２つの前記導体は、３層以上の絶縁層を挟んで対向して配置され、
前記第１ポスト壁は、各々の前記絶縁層を貫通するビア配線が積層された第１柱状部が、前記電磁波を伝送する方向に所定間隔で配列された構成であり、
前記第２ポスト壁は、各々の前記絶縁層を貫通するビア配線が積層された第２柱状部が、前記電磁波を伝送する方向に所定間隔で配列された構成であり、
前記電磁波を伝送する方向に対して垂直な方向に切った断面視において、前記第１柱状部及び前記第２柱状部を構成する前記ビア配線は階段状に積層され、前記導体と接しない前記絶縁層において対向する前記ビア配線の間隔は、前記導体と接する２つの前記絶縁層において対向する前記ビア配線の各々の間隔よりも広い、配線基板。

【請求項2】

前記断面視において、前記導体と接しないいずれかの前記絶縁層に位置する前記ビア配線は、当該絶縁層の両面側に位置する幅広部から厚さ方向の中央側に位置する幅狭部に向かって徐々に幅が狭くなる、請求項１に記載の配線基板。

【請求項3】

前記断面視において、前記導体と接する２つの前記絶縁層に位置する前記ビア配線は、前記導体から離れるにつれて幅が狭くなる、請求項２に記載の配線基板。

【請求項4】

前記断面視において、前記導体と接する２つの前記絶縁層に位置する前記ビア配線の前記導体側の端部から前記幅狭部に至るまで、前記ビア配線の前記伝送路に面する側は、同一方向に傾斜している、請求項３に記載の配線基板。

【請求項5】

前記断面視において、前記第１柱状部及び前記第２柱状部を構成する前記ビア配線の端部は、ビア受けパッドの表面の前記伝送路に近い領域に偏在して接続されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線基板。

【請求項6】

前記断面視において、前記第１柱状部と、前記第２柱状部とは、左右対称構造である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線基板。

【請求項7】

前記断面視において、前記第１柱状部と、前記第２柱状部とは、上下対称構造である、請求項６に記載の配線基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線基板に関する。

【背景技術】

【0002】

ポスト壁導波路と称される技術が提案されている。ポスト壁導波路は、例えば、誘電体ブロックの第１の領域を上下に貫通する複数の金属柱で形成した両側ポスト壁と後方ポスト壁とを有する。そして、少なくとも両側ポスト壁と後方ポスト壁及び、両側ポスト壁と後方ポスト壁で囲まれる領域に対応して誘電体ブロックの第１の領域の上下面に形成された導体箔を有する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５６６９０４３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記のポスト壁導波路は、方形導波管に近い形状であるため、電波の透過特性に改善の余地がある。

【0005】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、配線基板に内蔵されたポスト壁導波路において、電波の透過特性を向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本配線基板は、対向する２つの導体と、２つの前記導体を接続する第１ポスト壁及び第２ポスト壁と、に囲まれた領域が電磁波の伝送路となるポスト壁導波路を内蔵する配線基板であって、２つの前記導体は、３層以上の絶縁層を挟んで対向して配置され、前記第１ポスト壁は、各々の前記絶縁層を貫通するビア配線が積層された第１柱状部が、前記電磁波を伝送する方向に所定間隔で配列された構成であり、前記第２ポスト壁は、各々の前記絶縁層を貫通するビア配線が積層された第２柱状部が、前記電磁波を伝送する方向に所定間隔で配列された構成であり、前記電磁波を伝送する方向に対して垂直な方向に切った断面視において、前記第１柱状部及び前記第２柱状部を構成する前記ビア配線は階段状に積層され、前記導体と接しない前記絶縁層において対向する前記ビア配線の間隔は、前記導体と接する２つの前記絶縁層において対向する前記ビア配線の各々の間隔よりも広い。

【発明の効果】

【0007】

開示の技術によれば、配線基板に内蔵されたポスト壁導波路において、電波の透過特性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る配線基板を例示する図（その１）である。

【図2】第１実施形態に係る配線基板を例示する図（その２）である。

【図3】第１実施形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その１）である。

【図4】第１実施形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その２）である。

【図5】第１実施形態に係る配線基板の製造工程を例示する図（その３）である。

【図6】シミュレーションについて説明する図である。

【図7】シミュレーションの結果を示す図である。

【図8】第１実施形態の変形例１に係る配線基板を例示する断面図（その１）である。

【図9】第１実施形態の変形例１に係る配線基板を例示する断面図（その２）である。

【図10】通常よりも大きく形成したビア受けパッドを例示する図（その１）である。

【図11】通常よりも大きく形成したビア受けパッドを例示する図（その２）である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0010】

〈第１実施形態〉
［配線基板の全体構造］
図１は、第１実施形態に係る配線基板を例示する図（その１）である。図１（ａ）は配線基板１の全体を示す断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のポスト壁導波路１ｗ及びその近傍の縦断面図である。

【0011】

図１を参照すると、配線基板１は、配線層１１と、絶縁層１２と、配線層１３と、絶縁層１４と、絶縁層１５と、配線層１６と、配線層１７と、絶縁層１８と、絶縁層１９と、配線層２０と、配線層２１とを有している。配線基板１は、絶縁層１８上に、配線層２０を選択的に露出するソルダーレジスト層を有してもよい。また、配線基板１は、絶縁層１９上に、配線層２１を選択的に露出するソルダーレジスト層を有してもよい。配線基板１は、ポスト壁導波路１ｗを内蔵している。ポスト壁導波路１ｗについては、後述する。

【0012】

なお、本実施形態では、便宜上、図１における配線基板１の配線層２０側を上側又は一方の側、配線層２１側を下側又は他方の側とする。また、各部位の配線層２０側の面を一方の面又は上面、配線層２１側の面を他方の面又は下面とする。但し、配線基板１は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。また、平面視とは対象物を絶縁層１８の一方の面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を絶縁層１８の一方の面の法線方向から視た形状を指すものとする。なお、配線基板１を図１とは上下反転して図示する場合には、上面と下面の定義は図面の表示に合わせて上記とは反対になる。

【0013】

配線基板１において、配線層１１は絶縁層１２の上面側に埋め込まれている。配線層１１の上面は絶縁層１２の上面から露出し、配線層１１の下面及び側面は絶縁層１２に被覆されている。配線層１１は、配線パターンと、ビア受け用のパッドとを含む。パッドの平面形状は、例えば、直径が６０μｍ～１２０μｍ程度の円形である。配線層１１の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）等を用いることができる。配線層１１は、複数の金属層の積層構造であってもよい。配線層１１の厚さは、例えば、１０～３０μｍ程度とすることができる。

【0014】

絶縁層１２は、配線層１１の側面及び下面を被覆するように形成されている。絶縁層１２の上面は、例えば、配線層１１の上面と面一とすることができる。絶縁層１２の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂を主成分とする絶縁性樹脂等を用いることができる。絶縁層１２の厚さは、例えば２０～３０μｍ程度とすることができる。なお、ここでいう絶縁層１２の厚さは、配線層１１の下面から絶縁層１２の下面までの距離である。以降の絶縁層等の厚さについても同様である。絶縁層１２は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有することができる。

【0015】

配線層１３は、絶縁層１２を貫通し配線層１１の下面を露出するビアホール１２ｘ内に充填されたビア配線１３ｖ、及び絶縁層１２の下面に形成された配線パターン１３ｐを含んで構成されている。配線パターン１３ｐは、ビア受け用のパッドを含んでもよい。図１に示す縦断面視において、ビア配線１３ｖは、絶縁層１２の両面側に位置する幅広部１３ａから厚さ方向の中央側に位置する幅狭部１３ｂに向かって徐々に幅が狭くなる砂時計形状とすることができる。配線層１３は、ビアホール１２ｘの底部に露出した配線層１１と電気的に接続されている。配線層１３の材料や配線層１３を構成する配線パターンの厚さは、例えば、配線層１１と同様とすることができる。

【0016】

絶縁層１４は、絶縁層１２の上面に配置され、配線層１１の上面を被覆する。絶縁層１４の材料や厚さは、例えば、絶縁層１２と同様とすることができる。絶縁層１４は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有することができる。

【0017】

絶縁層１５は、絶縁層１２の下面に配置され、配線層１３の下面及び側面を被覆する。絶縁層１５の材料や厚さは、例えば、絶縁層１２と同様とすることができる。絶縁層１５は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有することができる。

【0018】

配線層１６は、絶縁層１４を貫通し配線層１１の上面を露出するビアホール１４ｘ内に充填されたビア配線１６ｖ、及び絶縁層１４の上面に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線パターンは、導体１６ｐを含む。配線パターンは、ビア受け用のパッドを含んでもよい。ビア配線１６ｖは、導体１６ｐから離れるにつれて幅が狭くなる形状とすることができる。例えば、ビア配線１６ｖは、絶縁層１８側の径が配線層１１の上面側の径よりも大きい逆円錐台状することができる。配線層１６は、ビアホール１４ｘの底部に露出した配線層１１と電気的に接続されている。配線層１６の材料や配線層１６を構成する配線パターンの厚さは、例えば、配線層１１と同様とすることができる。

【0019】

配線層１７は、絶縁層１５を貫通し配線層１３の下面を露出するビアホール１５ｘ内に充填されたビア配線１７ｖ、及び絶縁層１５の下面に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線パターンは、導体１７ｐを含む。配線パターンは、ビア受け用のパッドを含んでもよい。ビア配線１７ｖは、導体１７ｐから離れるにつれて幅が狭くなる形状とすることができる。例えば、ビア配線１７ｖは、絶縁層１９側の径が配線層１３の下面側の径よりも大きい円錐台状とすることができる。配線層１７は、ビアホール１５ｘの底部に露出した配線層１３と電気的に接続されている。配線層１７の材料や配線層１７を構成する配線パターンの厚さは、例えば、配線層１１と同様とすることができる。

【0020】

絶縁層１８は、絶縁層１４の上面に配置され、配線層１６の上面及び側面を被覆する。絶縁層１８の材料や厚さは、例えば、絶縁層１２と同様とすることができる。絶縁層１８は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有することができる。

【0021】

絶縁層１９は、絶縁層１５の下面に配置され、配線層１７の下面及び側面を被覆する。絶縁層１９の材料や厚さは、例えば、絶縁層１２と同様とすることができる。絶縁層１９は、シリカ（ＳｉＯ_２）等のフィラーを含有することができる。

【0022】

配線層２０は、絶縁層１８を貫通し配線層１６の上面を露出するビアホール１８ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層１８の上面に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線層２０のビア配線は、配線層２０側の径が配線層１６の上面側の径よりも大きい逆円錐台状とすることができる。配線層２０は、ビアホール１８ｘの底部に露出した配線層１６と電気的に接続されている。配線層２０の材料や配線層２０を構成する配線パターンの厚さは、例えば、配線層１１と同様とすることができる。

【0023】

配線層２１は、絶縁層１９を貫通し配線層１７の下面を露出するビアホール１９ｘ内に充填されたビア配線、及び絶縁層１９の下面に形成された配線パターンを含んで構成されている。配線層２１のビア配線は、配線層２１側の径が配線層１７の下面側の径よりも大きい円錐台状とすることができる。配線層２１は、ビアホール１９ｘの底部に露出した配線層１７と電気的に接続されている。配線層２０の材料や配線層２０を構成する配線パターンの厚さは、例えば、配線層１１と同様とすることができる。

【0024】

［ポスト壁導波路］
図２は、第１実施形態に係る配線基板を例示する図（その２）である。図２（ａ）は図１（ａ）のポスト壁導波路１ｗの斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ－Ａ線に沿う縦断面図である。図１及び図２を参照して、ポスト壁導波路１ｗについて説明する。

【0025】

図１及び図２に示すように、配線基板１には、Ｚ方向に対向する２つの導体１６ｐ及び１７ｐと、導体１６ｐと導体１７ｐとを接続する第１ポスト壁３１及び第２ポスト壁３２と、に囲まれた領域が電磁波の伝送路１ｔとなるポスト壁導波路１ｗが内蔵されている。図１及び図２の例では、電磁波を伝送する方向はＹ方向である。なお、伝送路１ｔは直線状には限定されず、曲線状であってもよいし、直線状の部分と曲線状の部分とが混在してもよい。

【0026】

導体１６ｐは配線層１６の配線パターンの一部であり、導体１７ｐは配線層１７の配線パターンの一部である。導体１６ｐと導体１７ｐとは、絶縁層１５、１２、及び１４を挟んでＺ方向において対向して配置されている。導体１６ｐ及び１７ｐの形状は、例えば、図２（ａ）に示すように、互いに対向する矩形のベタパターンである。

【0027】

第１ポスト壁３１は、絶縁層１５を貫通するビア配線１７ｖ、絶縁層１２を貫通するビア配線１３ｖ、及び絶縁層１４を貫通するビア配線１６ｖが積層された第１柱状部３１ｐが、図２に示すように電磁波を伝送するＹ方向に所定間隔で配列された構成である。また、第２ポスト壁３２は、絶縁層１５を貫通するビア配線１７ｖ、絶縁層１２を貫通するビア配線１３ｖ、及び絶縁層１４を貫通するビア配線１６ｖが積層された第２柱状部３２ｐが、第１柱状部３１ｐと同様に電磁波を伝送するＹ方向に所定間隔で配列された構成である。第１ポスト壁３１と第２ポスト壁３２の各々のＹ方向の長さＬ１は、例えば、５ｍｍとすることができる。

【0028】

第１ポスト壁３１と第２ポスト壁３２とは、Ｘ方向において所定間隔で対向している。第１ポスト壁３１と第２ポスト壁３２とのＸ方向の間隔Ｌ２は、例えば、０．８２ｍｍとすることができる。第１ポスト壁３１と第２ポスト壁３２とのＸ方向の間隔Ｌ２は、厚さ方向においてＸ方向の間隔が最も広い位置で規定するものとする。

【0029】

図２（ｂ）に示す縦断面において、第１柱状部３１ｐを構成するビア配線１７ｖ、１３ｖ、及び１６ｖの中心軸は略一致している。同様に、第２柱状部３２ｐを構成するビア配線１７ｖ、１３ｖ、及び１６ｖの中心軸は略一致している。第１柱状部３１ｐと第２柱状部３２ｐの各々のＹ方向のピッチＬ３は、例えば、０．１２５ｍｍとすることができる。伝送路１ｔで伝送できる電磁波の周波数は、例えば、１５０ＧＨｚ～１６０ＧＨｚとすることができる。

【0030】

電磁波を伝送する方向に対して垂直な方向に切った縦断面視において、すなわち図１（ｂ）に示す縦断面において、第１柱状部３１ｐ及び第２柱状部３２ｐを構成するビア配線は階段状に積層されている。ここで、階段状とは、上下に隣接するビア配線の中心軸が一致しないことである。言い換えれば、第１柱状部３１ｐ及び第２柱状部３２ｐを構成するビア配線の積層構造には、上下に隣接するビア配線同士が平面視で同じ位置で重ならないスタガード方式が採用されている。

【0031】

導体１６ｐ及び１７ｐと接しない絶縁層１２においてＸ方向に対向するビア配線１３ｖの間隔は、導体１６ｐと接する絶縁層１４においてＸ方向に対向するビア配線１６ｖの間隔よりも広い。また、導体１６ｐ及び１７ｐと接しない絶縁層１２においてＸ方向に対向するビア配線１３ｖの間隔は、導体１７ｐと接する絶縁層１５においてＸ方向に対向するビア配線１７ｖの間隔よりも広い。導体１６ｐと接する絶縁層１４においてＸ方向に対向するビア配線１６ｖの間隔は、導体１７ｐと接する絶縁層１５においてＸ方向に対向するビア配線１７ｖの間隔と同じであってもよい。

【0032】

ここで、Ｘ方向に対向するビア配線の間隔は、Ｘ方向の最も間隔の広い位置で規定するものとする。例えば、Ｘ方向に対向するビア配線１６ｖの間隔は、絶縁層１２の上面と接するビア配線１６ｖの下端同士の間隔で規定する。また、Ｘ方向に対向するビア配線１３ｖの間隔は、幅狭部１３ｂ同士の間隔で規定する。

【0033】

図１（ｂ）に示す縦断面において、第１柱状部３１ｐと、第２柱状部３２ｐとは、例えば、左右対称構造である。また、図１（ｂ）に示す縦断面において、第１柱状部３１ｐと、第２柱状部３２ｐとは、例えば、上下対称構造である。

【0034】

このように、ポスト壁導波路１ｗを構成する第１柱状部３１ｐと第２柱状部３２ｐのＸ方向における間隔は、厚さ方向の中心付近が最も広く、導体１６ｐ及び１７ｐに近づくほど狭くなる。これにより、伝送路１ｔは、円形導波管に近い形状となるため、第１柱状部３１ｐと第２柱状部３２ｐのＸ方向における間隔が厚さ方向において一定である方形導波管に近い形状よりも、電波の透過特性を向上することができる。

【0035】

図１（ｂ）に示す縦断面において、ビア配線１６ｖの導体１６ｐ側の端部から幅狭部１３ｂに至るまで、ビア配線１６ｖ及び１３ｖの伝送路１ｔに面する側は、同一方向に傾斜していることが好ましい。また、ビア配線１７ｖの導体１７ｐ側の端部から幅狭部１３ｂに至るまで、ビア配線１７ｖ及び１３ｖの伝送路１ｔに面する側は、同一方向に傾斜していることが好ましい。これにより、伝送路１ｔは、円形導波管により近い形状となるため、電波の透過特性をより向上することができる。

【0036】

図１（ｂ）に示す縦断面において、第１柱状部３１ｐ及び第２柱状部３２ｐを構成するビア配線１６ｖの下端部は、配線層１１のビア受けパッドの上面の伝送路１ｔに近い領域に偏在して接続されていることが好ましい。また、第１柱状部３１ｐ及び第２柱状部３２ｐを構成するビア配線１７ｖの上端部は、配線層１３のビア受けパッドの表面の伝送路１ｔに近い領域に偏在して接続されていることが好ましい。また、第１柱状部３１ｐ及び第２柱状部３２ｐを構成するビア配線１３ｖの上端部は、配線層１１のビア受けパッドの下面の伝送路１ｔに近い領域に偏在して接続されていることが好ましい。これにより、伝送路１ｔにビア受けパッドが突出しくなり、円形導波管にさらに近い形状となるため、電波の透過特性をさらに向上することができる。

【0037】

なお、配線基板１において、絶縁層の層数は、３層以上の任意の層数とすることができる。

【0038】

また、配線基板１は、ポスト壁導波路１ｗを構成する部分以外の絶縁層や配線層を有していなくてもよい。すなわち、配線基板１自身がポスト壁導波路１ｗであってもよい。

【0039】

また、配線基板１は半導体チップを搭載又は内蔵してもよい。この半導体チップは、例えば、伝送路１ｔで伝送される電磁波の送信及び／又は受信が可能である。

【0040】

［配線基板の製造方法］
次に、第１実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。図３～図５は、第１実施形態に係る配線基板の製造工程を例示する図である。ここでは、支持体の一方側のみに層構造を形成する工程の例を示すが、支持体の一方側及び他方側に層構造を形成する工程としてもよい。なお、各図の破線Ｃは配線基板を個片化する際に切断する位置を示している。断面視で隣接する破線Ｃの間に位置する領域が、最終的に個片化されて１つの配線基板となる。

【0041】

まず、図３（ａ）に示す工程では、支持体３００を準備する。支持体３００は、例えば、コア基板３０１の一方側にキャリア付き銅箔３０４を積層した構造である。コア基板３０１は、例えば、厚さが０．７ｍｍ程度の樹脂製の基板であり、ガラス繊維等の補強部材を有してもよい。キャリア付き銅箔３０４は、例えば銅からなる厚さ１０～５０μｍ程度の厚箔（キャリア箔）３０４ｂ上に、剥離層（図示せず）を介して、例えば銅からなる厚さ１．５～５μｍ程度の薄箔３０４ａが剥離可能な状態で貼着された構造を有する。厚箔３０４ｂは、薄箔３０４ａの取り扱いを容易にするための支持材として設けられている。

【0042】

なお、上記の支持体３００の構造は一例であり、これには限定されない。例えば、支持体３００において、コア基板３０１に代えて、複数のプリプレグが積層された積層体を用いてもよい。また、支持体３００は、ガラス基板や金属基板等の一方側に、剥離層を介してキャリア付き銅箔３０４を配置した構造としてもよい。

【0043】

次に、図３（ｂ）に示す工程では、支持体３００上に配線層１１を形成する。具体的には、キャリア付き銅箔３０４の上面（薄箔３０４ａの上面）に、ドライフィルムレジスト等を用いて、配線層１１を形成する部分に開口部を有するレジスト層を形成する。そして、金属層であるキャリア付き銅箔３０４を給電層とする電解めっき法により、開口部内に露出するキャリア付き銅箔３０４の上面に電解めっき層である配線層１１を形成する。配線層１１の材料や厚さは、前述の通りである。その後、レジスト層を剥離して除去する。

【0044】

次に、図３（ｃ）に示す工程では、支持体３００上に、配線層１１の支持体３００と接していない面を被覆する絶縁層１２を形成する。具体的には、キャリア付き銅箔３０４の上面に、配線層１１を被覆する絶縁層１２を形成する。まず、例えば、熱硬化性樹脂を主成分とする半硬化状態のフィルム状の絶縁性樹脂を準備する。そして、キャリア付き銅箔３０４の上面に、この絶縁性樹脂をラミネートし、加熱及び加圧しながら硬化させて絶縁層１２とする。あるいは、フィルム状の絶縁性樹脂のラミネートに代えて、液状又はペースト状の絶縁性樹脂を塗布後、硬化させて絶縁層１２を形成してもよい。絶縁層１２の材料や厚さは、前述の通りである。

【0045】

次に、図３（ｄ）に示す工程では、絶縁層１２に、絶縁層１２を貫通し配線層１１の上面を露出するビアホール１２ｘを形成する。ビアホール１２ｘは、例えば、ＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等を用いたレーザ加工法により形成できる。ビアホール１２ｘを形成後、デスミア処理を行い、ビアホール１２ｘの底部に各々露出する配線層１１の表面に付着した樹脂残渣を除去することが好ましい。

【0046】

ビアホール１２ｘは、例えば、砂時計形状とすることができる。砂時計形状は、絶縁層１２に照射するレーザ光のパワーを調整することにより形成可能である。レーザ光のパワーを調整することにより、一部のレーザ光が配線層１１の上面で絶縁層１２側に反射するため、図３（ｄ）のような砂時計形状となる。

【0047】

次に、図４（ａ）に示す工程では、絶縁層１２上に、配線層１３を形成する。配線層１３は、例えば、セミアディティブ法により形成することができる。具体的には、例えば、絶縁層１２の上面、ビアホール１２ｘの内側面、及びビアホール１２ｘ内に露出する配線層１１の上面を連続的に被覆するシード層を、銅の無電解めっきや銅のスパッタにより形成する。次に、シード層上に、配線層１３の形状に合わせた開口部を有するレジスト層を形成する。そして、シード層を給電層とする電解めっき法により、開口部内に露出するシード層上に電解めっき層を形成する。次に、レジスト層を除去した後、電解めっき層から露出するシード層をエッチングにより除去し、シード層上に電解めっき層が積層された配線層１３を形成する。

【0048】

次に、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示す工程では、図４（ａ）に示す支持体３００を除去する。支持体３００を除去するには、まず、図４（ｂ）に示すように、コア基板３０１及び厚箔３０４ｂを薄箔３０４ａから機械的に剥離する。そして、図４（ｃ）に示すように、薄箔３０４ａを、例えば、塩化第二鉄水溶液や塩化第二銅水溶液や過硫酸アンモニウム水溶液等を用いたウェットエッチングにより除去する。

【0049】

次に、図４（ｄ）に示す工程では、配線層１１の支持体３００と接していた面を被覆するように、絶縁層１２の一方の側に絶縁層１４を形成する。また、配線層１３を被覆するように、絶縁層１２の他方の側に絶縁層１５を形成する。具体的には、例えば、熱硬化性樹脂を主成分とする半硬化状態のフィルム状の絶縁性樹脂を２つ準備する。そして、絶縁層１２の一方の面及び他方の面に、この絶縁性樹脂をラミネートし、加熱及び加圧しながら硬化させて絶縁層１４及び絶縁層１５とする。あるいは、フィルム状の絶縁性樹脂のラミネートに代えて、液状又はペースト状の絶縁性樹脂を塗布後、硬化させて絶縁層１４及び絶縁層１５を形成してもよい。絶縁層１４及び絶縁層１５の材料や厚さは、例えば、絶縁層１２と同様とすることができる。なお、図４（ｄ）は、図４（ｃ）とは上下が反転した状態で描かれている。後述の図５についても同様である。

【0050】

次に、図５（ａ）に示す工程では、絶縁層１４に、絶縁層１４を貫通し配線層１１の上面を露出するビアホール１４ｘを形成する。また、絶縁層１５に、絶縁層１５を貫通し配線層１３の下面を露出するビアホール１５ｘを形成する。ビアホール１４ｘ及び１５ｘは、例えば、ＣＯ_２レーザ等を用いたレーザ加工法により形成できる。ビアホール１４ｘ及び１５ｘを形成後、必要に応じ、デスミア処理を行い、ビアホール１４ｘの底部に露出する配線層１１の表面、及びビアホール１５ｘの底部に露出する配線層１３の表面に付着した樹脂残渣を除去することが好ましい。

【0051】

次に、図５（ｂ）に示す工程では、絶縁層１４上に配線層１６を形成する。また、絶縁層１５下に配線層１７を形成する。配線層１６及び１７は、配線層１３と同様に、例えば、セミアディティブ法により形成することができる。

【0052】

次に、図５（ｃ）に示す工程では、図４（ｄ）～図５（ｂ）と同様の工程を繰り返し、絶縁層１８及び１９、ビアホール１８ｘ及び１９ｘ、並びに配線層２０及び２１を形成する。その後、破線Ｃの部分で切断を行い、個別の配線基板１を得ることができる。

【0053】

［シミュレーション］
ポスト壁導波路１ｗを内蔵した配線基板１と、比較例であるポスト壁導波路２ｗ～５ｗを内蔵した配線基板について、Ｓパラメータのシミュレーションを行った。ポスト壁導波路１ｗ～５ｗは、１５０ＧＨｚ～１６０ＧＨｚの電波を伝送可能に設計されている。図６に示すように、ポスト壁導波路２ｗ～５ｗは、方形導波管に近い形状である。ポスト壁導波路２ｗは、スルーホールで柱状部が形成されている。ポスト壁導波路３ｗは、縦断面視で幅が一定の矩形状のビア配線が積層されて柱状部が形成されている。ポスト壁導波路４ｗは、縦断面視で同一方向を向く台形状のビア配線が積層されて柱状部が形成されている。ポスト壁導波路５ｗは、縦断面視で厚さ方向中央部の幅が狭くなる砂時計形状のビア配線が積層されて柱状部が形成されている。ポスト壁導波路３ｗ～５ｗにおいて、積層された各ビア配線の中心軸は一致している。

【0054】

図７は、図６に示す各ポスト壁導波路の高周波信号の伝送特性を示す図であり、１２０Ωで規格化したＳパラメータのシミュレーション結果を示している。図７（ａ）は反射特性、図７（ｂ）は透過特性である。図７（ａ）から、１５０ＧＨｚ～１６０ＧＨｚにおける反射特性は、ポスト壁導波路２ｗがやや優れているが、ポスト壁導波路１ｗ及び３ｗ～５ｗには大きな違いはみられない。一方、図７（ｂ）から、１５０ＧＨｚ～１６０ＧＨｚにおける透過特性は、ポスト壁導波路１ｗが最も優れている。

【0055】

このように、シミュレーションから、ポスト壁導波路１ｗのような円形導波管に近い形では、ポスト壁導波路２ｗ～５ｗのような方形導波管に近い形よりも透過特性が改善されることがわかった。

【0056】

〈第１実施形態の変形例〉
第１実施形態の変形例では、配線基板に内蔵するポスト壁導波路において、柱状部におけるビア配線の積層構造が第１実施形態とは異なる例を示す。なお、第１実施形態の変形例において、既に説明した実施形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

【0057】

図８は、第１実施形態の変形例１に係る配線基板を例示する断面図であり、図１（ｂ）と同様のポスト壁導波路及びその近傍の縦断面図である。図８（ａ）では、ビア配線１３ｖの形状が図１（ｂ）とは異なる。図８（ａ）において、ビア配線１３ｖは、絶縁層１５側の径が配線層１１の下面側の径よりも大きい円錐台状である。図８（ａ）のような構造の場合も、円形導波管に近い形のポスト壁導波路を実現できるため、電波の透過特性を向上することができる。

【0058】

図８（ｂ）では、図１（ｂ）に対して絶縁層が３層追加されている。具体的には、絶縁層１２と絶縁層１５との間に絶縁層５１が挿入されている。絶縁層５１には、ビア受け用のパッドを含む配線パターン５２ｐとビア配線５２ｖが形成されている。ビア配線５２ｖは、絶縁層１５側の径が配線パターン１３ｐの下面側の径よりも大きい円錐台状である。

【0059】

絶縁層１２と絶縁層１４との間に絶縁層５３及び５５が挿入されている。絶縁層５３には、ビア受け用のパッドを含む配線パターン５４ｐとビア配線５４ｖが形成されている。ビア配線５４ｖは、絶縁層５５側の径が配線層１１の上面側の径よりも大きい逆円錐台状である。絶縁層５５には、ビア受け用のパッドを含む配線パターン５６ｐとビア配線５６ｖが形成されている。ビア配線５６ｖは、絶縁層１４側の径が配線パターン５４ｐの上面側の径よりも大きい逆円錐台状である。図８（ｂ）のような構造の場合も、円形導波管に近い形のポスト壁導波路を実現できるため、電波の透過特性を向上することができる。また、絶縁層の積層数を増やすことで、円形導波管にさらに近い形のポスト壁導波路を実現できる点で好適である。

【0060】

図９は、第１実施形態の変形例２に係る配線基板を例示する断面図であり、図１（ａ）と同様のポスト壁導波路及びその近傍の縦断面図である。図９（ａ）では、ビア配線１３ｖ及び１７ｖの形状が図８（ａ）とは異なる。図９（ａ）において、ビア配線１３ｖは、絶縁層１４側の径が配線パターン１３ｐの上面側の径よりも大きい逆円錐台状である。ビア配線１７ｖは、絶縁層１２側の径が導体１７ｐの上面側の径よりも大きい逆円錐台状である。図９（ａ）のような構造の場合も、円形導波管に近い形のポスト壁導波路を実現できるため、電波の透過特性を向上することができる。

【0061】

図９（ｂ）では、絶縁層５１が削除された点が図８（ｂ）とは異なる。図９（ｂ）において、ビア配線１３ｖは、絶縁層５３側の径が配線パターン１３ｐの上面側の径よりも大きい逆円錐台状である。また、ビア配線１７ｖは、絶縁層１２側の径が導体１７ｐの上面側の径よりも大きい逆円錐台状である。図９（ｂ）のような構造の場合も、円形導波管に近い形のポスト壁導波路を実現できるため、電波の透過特性を向上することができる。また、絶縁層の積層数を増やすことで、円形導波管にさらに近い形のポスト壁導波路を実現できる点で好適である。

【0062】

図９（ａ）や図９（ｂ）に示したように、全てのビア配線の形状が略同一であっても、各ビア配線を階段状に積層することにより、円形導波管に近い形のポスト壁導波路を実現できる。

【0063】

以上、好ましい実施形態について詳説したが、上述した実施形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。

【0064】

例えば、上述した実施形態では、ビア配線の端部が、ビア受けパッドの表面の伝送路に近い領域に偏在して接続される例を紹介したが、図１０のようにしてもよい。図１０（ａ）は断面図であり、図１０（ｂ）は配線パターン１３ｐのビア受けパッドを例示する部分平面図である。図１０（ｂ）では、ビア受けパッドの上面において、ビア配線１３ｖの下端部と接続される領域を破線で示し、ビア受けパッドの下面において、ビア配線１７ｖの上端部と接続される領域を一点鎖線で示している。

【0065】

図１０のように、通常よりも大きく形成したビア受けパッドにビア配線を接続することにより、ビア配線の端部を意図的に偏在させずに同様の効果を得ることができる。これにより繊細な位置合わせを必要とせず、安定的に配線基板を製造することができる。

【0066】

通常よりも大きなビア受けパッドの例としては、例えば、円形や楕円形が挙げられる。また、通常よりも大きなビア受けパッドは、例えば、図１１（ａ）に示すような鉄アレイ型、図１１（ｂ）に示すような瓢箪型、図１１（ｃ）に示すような方形など、種々の形状が考えられる。また、通常よりも大きなビア受けパッドを形成せずとも、通常サイズの２つのビア受けパッドを配線で接続したものを用いてもよい。

【符号の説明】

【0067】

１ 配線基板
１ｔ 伝送路
１ｗ ポスト壁導波路
１１，１３，１６，１７，２０，２１ 配線層
１２，１４，１５，１８，１９，５１，５３，５５ 絶縁層
１２ｘ，１４ｘ，１８ｘ，１９ｘ ビアホール
１３ａ 幅広部
１３ｂ 幅狭部
１３ｐ，５２ｐ，５４ｐ，５６ｐ 配線パターン
１３ｖ，１６ｖ，１７ｖ，５２ｖ，５４ｖ，５６ｖ ビア配線
１６ｐ，１７ｐ 導体
３１ 第１ポスト壁
３１ｐ 第１柱状部
３２ 第２ポスト壁
３２ｐ 第２柱状部
３００ 支持体
３０１ コア基板
３０４ キャリア付き銅箔
３０４ａ 薄箔
３０４ｂ 厚箔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】