特許 7197018 多層基板及び多層基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】多層基板及び多層基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20221220BHJP

   H01F 17/00 20060101ALI20221220BHJP

   H01F 41/04 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

H05K3/46 Q

H05K3/46 N

H05K3/46 G

H01F17/00 D

H01F41/04 C

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021537324

(86)(22)【出願日】2020-08-04

(86)【国際出願番号】 JP2020029852

(87)【国際公開番号】W WO2021025024

(87)【国際公開日】2021-02-11

【審査請求日】2022-01-06

(31)【優先権主張番号】P 2019146234

(32)【優先日】2019-08-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上坪 祐介

【審査官】齊藤 健一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０７４１３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭６２－８４５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－２４３７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３０４０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公平２－４７６０７（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特表２０１３－５０４７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０７９９４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２０１６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２３０１５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／０８２６９５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ５／００

Ｈ０１Ｆ １７／００

Ｈ０１Ｆ ４１／０４

Ｈ０５Ｋ １／００―３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層されている複数の絶縁性基材と、
前記複数の絶縁性基材の少なくとも１つ以上の絶縁性基材に設けられた複数の導体パターンと、
前記複数の導体パターンのうち、少なくとも１つの導体パターンの積層方向に互いに対向する両面に設けられた絶縁性保護膜と、を備え、
前記複数の導体パターンは、前記積層方向に互いに対向する前記両面に前記絶縁性保護膜が設けられた第１導体パターンおよび前記積層方向に互いに対向する前記両面に前記絶縁性保護膜が設けられた第２導体パターンを含み、
前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンは、前記複数の絶縁性基材の一部を挟み、かつ、前記積層方向に視て、互いに重なっている、
多層基板。

【請求項2】

前記複数の絶縁性基材は熱可塑性樹脂である、
請求項１に記載の多層基板。

【請求項3】

前記絶縁性保護膜は、前記導体パターンより薄い、
請求項１又は２に記載の多層基板。

【請求項4】

前記導体パターンはパターンニングされた金属箔であり、
前記絶縁性保護膜は前記金属箔の酸化膜である、
請求項１から３のいずれかに記載の多層基板。

【請求項5】

前記絶縁性保護膜は熱圧着時の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又は２に記載の多層基板。

【請求項6】

前記絶縁性保護膜は前記複数の絶縁性基材に比べて誘電率が低い、
請求項１から５のいずれかに記載の多層基板。

【請求項7】

前記絶縁性保護膜は前記絶縁性基材より厚い、
請求項６に記載の多層基板。

【請求項8】

前記導体パターンに導通する層間接続導体を備え、
前記層間接続導体は、前記絶縁性保護膜を介さずに直接接続されている、
請求項１から７のいずれかに記載の多層基板。

【請求項9】

前記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８のいずれかに記載の多層基板。

【請求項10】

前記絶縁性保護膜は、１種類であり、
前記絶縁性保護膜は、前記第１導体パターンの前記両面以外の面の一部に設けられている、
請求項１から請求項９のいずれかに記載の多層基板。

【請求項11】

前記絶縁性保護膜は、第１絶縁性保護膜及び第２絶縁性保護膜を含み、
前記第１絶縁性保護膜及び前記第２絶縁性保護膜のそれぞれは、前記第２導体パターンに接しており、
前記第１絶縁性保護膜の材料は、前記第２絶縁性保護膜の材料と異なる、
請求項１から請求項９のいずれかに記載の多層基板。

【請求項12】

前記複数の絶縁性基材の材料は、互いに同じであり、
前記複数の絶縁性基材は、互いに直接接合されている、
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の多層基板。

【請求項13】

導体膜の両面に絶縁性保護膜を形成する絶縁性保護膜形成工程と、
絶縁性基材に、前記絶縁性保護膜が形成された導体膜を配置し、前記絶縁性保護膜が形成された導体膜をパターンニングして導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、
前記導体パターンが形成された絶縁性基材を含む複数の絶縁性基材を積層し、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。

【請求項14】

前記絶縁性保護膜は、前記絶縁性基材よりも前記導体膜に対する密着性が高い、
請求項１３に記載の多層基板の製造方法。

【請求項15】

前記導体膜は金属箔であり、
前記絶縁性保護膜は前記金属箔の酸化膜であり、
前記導体パターン形成工程で、前記絶縁性基材に、還元剤を含有する導電性ペーストによる層間接続導体を形成し、
前記積層体形成工程で、前記層間接続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性保護膜を還元し、前記導体パターンと前記層間接続導体とを導通させる、
請求項１３又は１４に記載の多層基板の製造方法。

【請求項16】

絶縁性基材、第１絶縁性保護膜、導体膜の順に積層される積層体を形成する第１絶縁性保護膜形成工程と、
前記導体膜をパターンニングして導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、
前記絶縁性基材上に、前記導体パターンを覆う第２絶縁性保護膜を形成する第２絶縁性保護膜形成工程と、
前記導体パターンが形成された絶縁性基材を含む複数の絶縁性基材を積層し、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。

【請求項17】

前記第２絶縁性保護膜は、前記絶縁性基材よりも前記導体膜に対する密着性が高い、
請求項１６に記載の多層基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絶縁性基材が積層されて形成された多層基板及び多層基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、導体パターンが形成された絶縁性基材が積層され熱圧着されることで構成される多層基板が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、熱圧着時の絶縁性基材の流動による導体パターンの位置ずれに起因する、導体パターン同士の短絡を防止するため、導体パターンの少なくとも一方面側に絶縁性保護膜が形成された多層基板が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１８／０７４１３９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

複数の絶縁性基材が積層され、熱圧着されることで形成される多層基板においては、基材間を接合させる接着層が無いので、積層された複数の絶縁性基材全体が熱圧着時に流動し、導体パターンの変位、傾斜、変形、が比較的大きい。また、未硬化状態のプリプレグを介して導体パターンが積層方向に対向する多層基板においては、プリプレグが、その熱硬化前に流動し、導体パターンの変位、傾斜、変形、が比較的大きい。これらの構造において、導体パターンの絶縁性保護膜の形成されていない面同士が対向するような配置であると、絶縁性保護膜で絶縁されない状態で導体パターン同士が導通してしまうおそれがある。つまり、絶縁性基材の両面に、その絶縁性基材を挟んで対向する導体パターンが形成されている場合や、積層方向に隣接する絶縁性基材の互いに離れた側の面に導体パターンが形成される場合、導体パターンのうち、絶縁性保護膜で保護されていない部分同士が接触するおそれがある。

【0006】

本発明の目的は、複数の導体パターンの変位、傾斜、変形による、導体パターン同士の接触を効果的に抑制した多層基板、及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一例としての多層基板は、積層されている複数の絶縁性基材と、前記複数の絶縁性基材の少なくとも１つ以上の絶縁性基材に設けられた複数の導体パターンと、前記複数の導体パターンのうち、少なくとも１つの導体パターンの積層方向に互いに対向する両面に設けられた絶縁性保護膜と、を備え、前記複数の導体パターンは、前記積層方向に互いに対向する前記両面に前記絶縁性保護膜が設けられた第１導体パターンおよび前記積層方向に互いに対向する前記両面に前記絶縁性保護膜が設けられた第２導体パターンを含み、前記第１導体パターンおよび前記第２導体パターンは、前記複数の絶縁性基材の一部を挟み、かつ、前記積層方向に視て、互いに重なっていることで構成される。

【0008】

上記構成により、導体パターンの積層方向の両面に絶縁性保護膜が存在する構造となる。

【0009】

本開示の一例としての多層基板の製造方法は、導体膜の両面に絶縁性保護膜を形成する絶縁性保護膜形成工程と、絶縁性基材に、前記絶縁性保護膜が形成された導体膜を貼付し、前記絶縁性保護膜が形成された導体膜をパターンニングして導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、前記導体パターンが形成された絶縁性基材を含む複数の絶縁性基材を積層し、熱圧着して一体化する積層体形成工程と、を有する。

【0010】

上記製造方法により、導体パターンの積層方向の両面に絶縁性保護膜が存在する多層基板が得られる。

【0011】

また、本開示の一例としての多層基板の製造方法は、絶縁性基材、第１絶縁性保護膜、導体膜の順に積層される積層体を形成する第１絶縁性保護膜形成工程と、前記導体膜をパターンニングして導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、前記絶縁性基材上に、前記導体パターンを覆う第２絶縁性保護膜を形成する第２絶縁性保護膜形成工程と、前記導体パターンが形成された絶縁性基材を含む複数の絶縁性基材を積層し、熱圧着して一体化する積層体形成工程と、を有する。

【0012】

上記製造方法により、導体パターンの周囲に絶縁性保護膜が存在する多層基板が得られる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、複数の導体パターンの変位、傾斜、変形による、導体パターン同士の短絡が効果的に抑制された多層基板が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は第１の実施形態に係る多層基板１０１の斜視図である。

【図2】図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、多層基板１０１の内部の構成を示す部分断面図である。

【図3】図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）は、絶縁性基材１１に対する導体パターン２１及び絶縁性保護膜３１，３２の形成方法を示す部分断面図である。

【図4】図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、第２の実施形態に係る多層基板１０２Ａの内部の構成を示す部分断面図である。

【図5】図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、第２の実施形態に係る別の多層基板１０２Ｂの内部の構成を示す部分断面図である。

【図6】図６は第３の実施形態に係る多層基板１０３の斜視図である。

【図7】図７は多層基板１０３の分解斜視図である。

【図8】図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、図８（Ｄ）は、図７に示した導体パターン及び層間接続導体の形成方法の手順を示す断面図である。

【図9】図９（Ａ）は、本実施形態の多層基板１０３の複数の絶縁性基材１１の積層プレス前の段階での断面図であり、図９（Ｂ）は積層プレス後の断面図である。

【図10】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）は、第４の実施形態に係る多層基板が備える絶縁性保護膜及び導体パターンの形成方法を示す断面図である。

【図11】図１１は第４の実施形態に係る多層基板１０４の断面図である。

【図12】図１２（Ａ）は第５の実施形態に係る多層基板１０５Ａの複数の絶縁性基材１１の積層プレス前の断面図であり、図１２（Ｂ）は積層プレス後の多層基板１０５Ａ断面図である。

【図13】図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、第５の実施形態に係る別の多層基板が備える、絶縁性保護膜及び導体パターンの形成方法を示す断面図である。

【図14】図１４（Ａ）は第５の実施形態に係る多層基板１０５Ｂの複数の絶縁性基材１１の積層プレス前の断面図であり、図１４（Ｂ）は積層プレス後の多層基板１０５Ｂの断面図である。

【図15】図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）は、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示した多層基板１０２Ａに対する比較例である。

【図16】図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示した多層基板１０２Ｂに対する比較例である。

【図17】図１７は、多層基板１０１Ａの内部の構成であって、導体パターン２１ａ、２１ｂに形成された絶縁性保護膜３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂを示す部分断面図である。

【図18】図１８は、多層基板１０１Ｂの内部の構成であって、導体パターン２１ｃ、２１ｄに形成された絶縁性保護膜３１ｃ、３２ｃ、３１ｄ、３２ｄを示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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。要点の説明又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又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。

【0016】

《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係る多層基板１０１の斜視図である。図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、多層基板１０１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部分断面図である。図２（Ｂ）は積層プレス後の部分断面図であり、図１におけるＡ－Ａ部分の部分断面図である。

【0017】

本実施形態では、多層基板１０１は直方体状の外観を有する。多層基板１０１は、それぞれ熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁性基材１１と、これら絶縁性基材１１のうち、所定の絶縁性基材１１に設けられた導体パターン２１と、を備える。なお、本実施形態では、図面の明瞭性及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。

【0018】

導体パターン２１の下面には絶縁性保護膜３１が形成されていて、導体パターン２１の上面には絶縁性保護膜３２が形成されている。図２（Ａ）、図２（Ｂ）に表れている範囲では、全ての導体パターン２１の下面および上面の両面に上記絶縁性保護膜３１，３２が形成されている。

【0019】

絶縁性基材１１は液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の熱可塑性樹脂のシート材である。導体パターン２１は銅箔をパターン化したものであり、絶縁性保護膜３１，３２は、後に示すように、例えば銅箔表面に形成された電気絶縁性の銅酸化皮膜である。

【0020】

下面に絶縁性保護膜３１および上面に絶縁性保護膜３２が形成された複数の導体パターン２１は、積層プレス前の状態において、図２（Ａ）に表されているように、複数の絶縁性基材１１に設けられている。積層プレス前の状態では、導体パターン２１は、絶縁性保護膜３１が絶縁性基材１１に接触するように、絶縁性基材１１に設けられている。図２（Ａ）に示した状態から、複数の絶縁性基材１１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、絶縁性基材１０中に導体パターン２１及び絶縁性保護膜３１，３２が埋設された多層基板１０１が構成される。絶縁性基材１０は複数の絶縁性基材１１の積層により一体化された基材である。

【0021】

上記加熱プレス時に、絶縁性基材１１の樹脂が流動することで、各導体パターン２１及び絶縁性保護膜３１，３２は、図２（Ｂ）に示すように変位、傾斜、変形する場合がある。その結果、絶縁性保護膜３１，３２で被覆された導体パターン２１同士が極近接する場合がある。しかし、積層方向に対向する導体パターン２１、２１、この例では、上側の導体パターン２１と、下側の導体パターン２１、のそれぞれは、絶縁性保護膜３１、３２で保護されている。導体パターン２１は絶縁性保護膜３１，３２で保護されているので、導体パターン２１同士が接触（短絡）することを抑制できる。

【0022】

例えば、Ｙ方向から見て、図２（Ｂ）に示すように、上側の導体パターン２１の下面に形成された絶縁性保護膜３１と、下側の導体パターン２１の上面に形成された絶縁性保護膜３２とが接触または極近接することで、導体パターン２１同士が短絡することを抑制できる。

【0023】

図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）は、絶縁性基材１１に対する導体パターン２１及び絶縁性保護膜３１，３２の形成方法を示す部分断面図である。この例では、図３（Ａ）に示すように、先ず、例えば酸素プラズマ処理により、導体膜２１Ｆに酸化処理を施すことによって、導体膜２１Ｆの両面に酸化膜である絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆを形成する。例えば、導体膜２１Ｆは銅箔やアルミニウム箔等の金属箔であり、絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆは銅酸化膜やアルミニウム酸化膜等の金属酸化膜である。絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆは導体膜２１Ｆより薄い。例えば、導体膜２１Ｆの厚みは１０μｍであり、絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆの厚みは３～５μｍである。この絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆが形成された導体膜２１Ｆを、絶縁性保護膜３１Ｆと絶縁性基材１１が対向（接触）するようにして、絶縁性基材１１に貼付する。例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の熱可塑性樹脂シートである絶縁性基材１１に、銅酸化膜が形成された銅箔を熱可塑性樹脂のシートに熱圧着することによって一体化する。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。その後、図３（Ｃ）に示すように、絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆが被覆された導体膜２１Ｆをエッチングによりパターンニングする。例えば、フォトリソグラフィによってパターンニングする。

【0024】

上記絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆと導体膜２１Ｆとの熱膨張率の差は大きいので、絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆは導体膜２１Ｆに比べて薄いほうが好ましい。ただし、導体膜２１Ｆの両面に絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆが形成されるので、上記熱膨張率の差があっても、歪みが相殺されるので、反りや捩れは少ない。

【0025】

このようにして、両面に絶縁性保護膜３１，３２が形成された導体パターン２１を備える絶縁性基材１１を構成する。

【0026】

なお、図２（Ａ）、図２（Ｂ）では、全ての導体パターン２１の両面に絶縁性保護膜３１，３２が形成された例を示したが、積層方向で近接する可能性のある導体パターン同士の一方にのみ、その導体パターンの両面に絶縁性保護膜３１，３２が形成されていてもよい。

【0027】

本実施形態によれば、上記のとおり、絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆが導体膜２１Ｆより薄いことにより、上記フォトリソグラフィなどによるパターンニングを効率良く行うことができる。また、導体膜２１Ｆを金属箔で構成し、絶縁性保護膜３１，３２を金属酸化皮膜で構成することにより、両面に絶縁性保護膜が形成された導体パターンを少ない工数で形成できる。また、絶縁性基材１１が熱可塑性樹脂であるので、絶縁性基材１１同士を直接熱圧着させることができる。そのため、全体に少ない層数で、薄型の多層基板が構成できる。また、例えば熱硬化性基材を、接着層を介して接合するような積層構造に比べて、少ない工数で製造できる。

【0028】

なお、以上の例では、熱可塑性樹脂である絶縁性基材を有する多層基板について示したが、熱硬化性樹脂による絶縁性基材を有する多層基板についても同様に適用できる。例えば、未硬化状態のプリプレグ（ガラス布にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させてＢステージ（半硬化）まで硬化させた基材）を介して導体パターンが積層方向に対向する多層基板においても適用できる。このことは以降に示す他の実施形態においても同様である。

【0029】

《第２の実施形態》
第２の実施形態では、積層後に互いに近接する導体パターンの位置関係が第１の実施形態で示した例とは異なる多層基板について示す。

【0030】

図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、第２の実施形態に係る多層基板１０２Ａの内部の構成を示す部分断面図である。図４（Ａ）は複数の基材の積層プレス前の段階での部分断面図である。図４（Ｂ）は積層プレス後の部分断面図である。また、図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、第２の実施形態に係る別の多層基板１０２Ｂの内部の構成を示す部分断面図である。図５（Ａ）は複数の基材の積層プレス前の段階での部分断面図である。図５（Ｂ）は積層プレス後の部分断面図である。

【0031】

多層基板１０２Ａ，１０２Ｂいずれも、それぞれ熱可塑性樹脂からなる複数の絶縁性基材１１と、これら絶縁性基材１１のうち、所定の絶縁性基材１１に設けられた導体パターン２１と、を備える。

【0032】

導体パターン２１の下面には絶縁性保護膜３１が形成されていて、導体パターン２１の上面には絶縁性保護膜３２が形成されている。図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示す例では、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示した例とは異なり、絶縁性保護膜３１，３２で被覆された導体パターン２１が、所定の絶縁性基材１１の両面に形成されている。また、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示す例では、絶縁性保護膜３１，３２で被覆された導体パターン２１が上面に形成された絶縁性基材１１と、絶縁性保護膜３１，３２で被覆された導体パターン２１が下面に形成された絶縁性基材１１と、が積層方向に隣接配置されている。その他の構成については第１の実施形態で示したとおりである。

【0033】

図４（Ａ）に示した状態から、複数の絶縁性基材１１を積層し、加熱プレスすることにより、図４（Ｂ）に表れているように、絶縁性基材１０中に導体パターン２１及び絶縁性保護膜３１，３２が埋設された多層基板１０２Ａが構成される。同様に、図５（Ａ）に示した状態から、複数の絶縁性基材１１を積層し、加熱プレスすることにより、図５（Ｂ）に表れているように、絶縁性基材１０中に導体パターン２１及び絶縁性保護膜３１，３２が埋設された多層基板１０２Ｂが構成される。絶縁性基材１０は複数の絶縁性基材１１の積層により一体化された基材である。

【0034】

上記加熱プレス時に、絶縁性基材１１の樹脂の流動に伴い、図５（Ｂ）に示すように、絶縁性保護膜３１，３２で被覆された導体パターン２１同士が極近接する場合がある。しかし、導体パターン２１は絶縁性保護膜３１，３２で保護されているので、導体パターン２１同士が接触（短絡）することを抑制できる。

【0035】

ここで、比較例としての多層基板の構成及び問題点について、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）を参照して説明する。図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）は、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示した多層基板１０２Ａに対する比較例である。また、図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示した多層基板１０２Ｂに対する比較例である。図１５（Ａ）は複数の基材の積層プレス前の段階での部分断面図であり、図１５（Ｂ）はその積層プレス後の部分断面図である。同様に、図１６（Ａ）は別の例の多層基板における複数の基材の積層プレス前の段階での部分断面図であり、図１６（Ｂ）はその積層プレス後の部分断面図である。

【0036】

図１５（Ａ）、図１６（Ａ）に示すいずれの例も、絶縁性基材１１上に形成された状態の導体パターンの露出面に絶縁性保護膜３０が被覆されている。このように、絶縁性保護膜３０が被覆されていない面同士が対向するように導体パターン２１が配置される構造では、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）に表れているように、導体パターン２１同士が接触するおそれがある。

【0037】

これに対して、本実施形態の多層基板１０２Ａ，１０２Ｂでは、既に示したとおり、導体パターン２１は絶縁性保護膜３１，３２で保護されているので、導体パターン２１同士が接触（短絡）することを抑制できる。

【0038】

《第３の実施形態》
第３の実施形態では、層間接続導体を備える多層基板について示す。図６は第３の実施形態に係る多層基板１０３の斜視図である。図７は多層基板１０３の分解斜視図である。多層基板１０３は複数の絶縁性基材１１が積層されて成る。各絶縁性基材１１は熱可塑性樹脂からなる。

【0039】

図７において、下から２層目の絶縁性基材１１と、下から３層目の絶縁性基材１１の上面に、絶縁性保護膜３１，３２で被覆された導体パターン２１がそれぞれ形成されている。絶縁性保護膜３１，３２で被覆された導体パターン２１はいずれも、矩形スパイラル状のコイル導体パターンである。

【0040】

図７において、最下層の絶縁性基材１１の下面には端子電極５１，５２が形成されている。端子電極５１と下から２層目の導体パターン２１の外終端とは層間接続導体４１，４２を介して接続されていて、下から２層目の導体パターン２１の内終端と下から３層目の導体パターン２１の内終端とは層間接続導体４３を介して接続されている。また、下から３層目の導体パターン２１の外終端と端子電極５２とは層間接続導体４４，４５，４６を介して接続されている。

【0041】

各層間接続導体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。

【0042】

図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）、図８（Ｄ）は、図７に示した導体パターン及び層間接続導体の形成方法の手順を示す断面図である。先ず、絶縁性保護膜（例えば銅酸化皮膜）３１Ｆ，３２Ｆが形成された導体膜（例えば銅箔）２１Ｆを絶縁性基材１１に貼付する（図８（Ａ））。次に、絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆが被覆された導体膜２１Ｆをエッチングによりパターンニングする（図８（Ｂ））。その後、絶縁性基材１１に孔Ｈを形成し、その孔Ｈ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、固化前の層間接続導体４３を形成する。上記還元剤は、例えば、アルコール系、アルデヒド系等の還元剤である。

【0043】

図９（Ａ）は、本実施形態の多層基板１０３の複数の絶縁性基材１１の積層プレス前の段階での断面図であり、図９（Ｂ）は積層プレス後の断面図である。図９（Ａ）において、下から３層目の絶縁性基材１１は図８（Ｄ）に示した絶縁性基材１１である。下から２層目の絶縁性基材１１には、両面に絶縁性保護膜３１，３２が形成された導体パターン２１が形成されている。

【0044】

各絶縁性基材１１を積層し、加熱プレスすると、層間接続導体４３が接する絶縁性保護膜３１，３２のそれぞれの箇所は、導電性ペーストに含まれる還元剤によって、酸化膜が還元されることで導電体となり、又は除去されて、層間接続導体４３を介して導体パターン２１同士が電気的に導通する。

【0045】

このようにして、コイルデバイスやインダクタが構成される。特に、コイル導体パターンが積層される場合に本発明の作用効果が顕著に現れる。

【0046】

《第４の実施形態》
第４の実施形態では、酸化膜以外の絶縁性保護膜を備える多層基板及びその製造方法について示す。

【0047】

図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）は、第４の実施形態に係る多層基板が備える絶縁性保護膜及び導体パターンの形成方法を示す断面図である。図１１は第４の実施形態に係る多層基板１０４の断面図である。

【0048】

先ず、絶縁性基材１１、第１絶縁性保護膜３１Ｆ及び導体膜２１Ｆによる３層構造のシートを形成する（図１０（Ａ））。ここで第１絶縁性保護膜３１Ｆは例えばフッ素樹脂の膜であり、導体膜２１Ｆは銅箔である。

【0049】

次に、第１絶縁性保護膜３１Ｆと共に導体膜２１Ｆをフォトリソグラフィ等によってパターンニングする（図１０（Ｂ））。その後、絶縁性基材１１の上面に、第２絶縁性保護膜３２Ｆを印刷塗布する（図１０（Ｃ））。この絶縁性保護膜３２Ｆは例えばフッ素樹脂の膜である。

【0050】

その後、各絶縁性基材１１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１１に示すように、周囲が絶縁性保護膜３１，３２Ｆで被覆された導体パターン２１を備える多層基板１０４を得る。

【0051】

上記フッ素樹脂としては、例えば、
PTFE＝ポリテトラフルオロエチレン(４フッ化)
PFA＝テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体
FEP＝テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(４．６フッ化)
ETFE＝テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体
PVDF＝ポリビニリデンフルオライド(２フッ化)
PCTFE＝ポリクロロトリフルオロエチレン(３フッ化)
ECTFE＝クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体
等である。

【0052】

本実施形態のように、絶縁性保護膜３１，３２Ｆとして、密着性の高いエポキシ樹脂やフッ素樹脂を使用できる。この絶縁性保護膜３１，３２Ｆと導体パターン２１との密着性が高いことにより、熱圧着時に、導体パターン２１と共に絶縁性保護膜３１，３２Ｆが変位した場合、絶縁性保護膜３１，３２Ｆの膜厚が薄くなることはあっても、導体パターン２１を露出させることはない。そのため、導体パターン２１の絶縁性が確保される。

【0053】

また、本実施形態のように、絶縁性保護膜がフッ素樹脂であれば、このフッ素樹脂はＬＣＰ等による絶縁性基材１１よりも低誘電率であるので、絶縁性保護膜３１，３２Ｆを設けることによる、信号線路としての特性変化が少ない。また、絶縁性保護膜３１，３２Ｆが絶縁性基材１１よりも低誘電率であり、また、低誘電正接であるので、高周波信号に対する損失が抑えられる。

【0054】

図１０、図１１では、絶縁性保護膜３１，３２Ｆが絶縁性基材１１より薄い例を示したが、絶縁性保護膜３１，３２Ｆは絶縁性基材１１より厚くてもよい。そのことにより、導体パターン２１に近接する低誘電率の層（絶縁性保護膜３１，３２Ｆ）が厚くなるので、導体パターン２１の変位、傾斜、変形による電気的な特性変化の低減及び上記低損失化が効果的になされる。

【0055】

なお、上記絶縁性保護膜３２Ｆは熱硬化性樹脂であってもよい。例えば、絶縁性基材１１の上面に、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、絶縁性保護膜３２Ｆを形成する。この熱硬化性樹脂による絶縁性保護膜３２Ｆ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。例えばエポキシ系接着剤である。続いて、各絶縁性基材１１の状態（積層前の単体の状態）で、熱硬化性樹脂による絶縁性保護膜３２Ｆを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が例えば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、絶縁性保護膜３２Ｆを熱硬化させる。この熱硬化性樹脂が熱硬化すると、絶縁性基材１１に比べて高温での流動性は低い。そのため、導体パターン２１の変位、傾斜、変形が抑制される。

【0056】

《第５の実施形態》
第５の実施形態では、酸化膜以外の絶縁性保護膜を備える多層基板及びその製造方法について示す。

【0057】

図１２（Ａ）は第５の実施形態に係る多層基板１０５Ａの複数の絶縁性基材１１の積層プレス前の断面図であり、図１２（Ｂ）は積層プレス後の多層基板１０５Ａ断面図である。図１２（Ａ）に示すように、それぞれ導体パターン２１を形成した絶縁性基材１１と絶縁性基材１１との間に、絶縁性保護膜３２Ｆを挟み込んで積層し、加熱プレスする。図１２（Ａ）において、最下層の、絶縁性基材１１に形成されている絶縁性保護膜３１及び導体パターン２１の構造は、図１０（Ｂ）に示した構造と同じである。

【0058】

上記加熱プレスによって、図１２（Ｂ）に示すように、周囲が絶縁性保護膜３１，３２Ｆで被覆された導体パターン２１を備える多層基板１０５Ａを得る。この構造により、積層方向に隣接する導体パターン２１同士の接触が回避される。

【0059】

図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、第５の実施形態に係る別の多層基板が備える、絶縁性保護膜及び導体パターンの形成方法を示す断面図である。先ず、図１３（Ａ）に表れているように、絶縁性基材１１、絶縁性保護膜３１Ｆ及び導体膜２１Ｆによる３層構造のシートを形成する。ここで絶縁性保護膜３１Ｆは例えばフッ素樹脂層であり、導体膜２１Ｆは銅箔である。次に、絶縁性保護膜３１Ｆを残したまま、導体膜２１Ｆをフォトリソグラフィ等によってパターンニングし、導体パターン２１を形成する（図１３（Ｂ））。

【0060】

図１４（Ａ）は第５の実施形態に係る別の多層基板１０５Ｂの複数の絶縁性基材１１の積層プレス前の断面図であり、図１４（Ｂ）は積層プレス後の多層基板１０５Ｂの断面図である。図１４（Ａ）に示すように、それぞれ導体パターン２１を形成した絶縁性基材１１と絶縁性基材１１との間に、絶縁性保護膜３２Ｆを挟み込んで積層し、加熱プレスする。

【0061】

上記加熱プレスによって、図１４（Ｂ）に示すように、周囲が絶縁性保護膜３１Ｆ，３２Ｆで被覆された導体パターン２１を備える多層基板１０５Ｂを得る。この構造により、積層方向に隣接する導体パターン２１同士の接触が回避される。

【0062】

図１４（Ａ）では、個別の絶縁性保護膜３２Ｆを積層する例を示したが、絶縁性保護膜３２Ｆを、図１４（Ａ）に示した最下層の絶縁性保護膜３１Ｆ及び導体パターン２１の上部に塗布形成してもよい。または下から３層目の絶縁性基材１１の下面に塗布形成してもよい。

【0063】

第５の実施形態でも第４の実施形態と同様に、次のような作用効果を奏する。

【0064】

絶縁性保護膜３１，３２Ｆ（又は３１Ｆ，３２Ｆ）と導体パターン２１との密着性が高いので、熱圧着時に、導体パターン２１と共に絶縁性保護膜３１，３２Ｆ（又は３１Ｆ，３２Ｆ）が変位した場合、絶縁性保護膜３１，３２Ｆ（又は３１Ｆ，３２Ｆ）の膜厚が薄くなることがあっても、導体パターン２１を露出させることはない。そのため、導体パターン２１の絶縁性が確保される。

【0065】

また、絶縁性保護膜が低誘電率であるので、絶縁性保護膜３１，３２Ｆ（又は３１Ｆ，３２Ｆ）を設けることによる、信号線路としての特性変化が少ない。また、絶縁性保護膜３１，３２Ｆ（又は３１Ｆ，３２Ｆ）が絶縁性基材１１よりも低誘電率であり、また、低誘電正接であるので、高周波信号に対する損失が抑えられる。

【0066】

なお、第５の実施形態でも第４の実施形態と同様に、絶縁性保護膜３１，３２Ｆ（又は３１Ｆ，３２Ｆ）は絶縁性基材１１より厚くてもよい。そのことにより、導体パターン２１に近接する低誘電率の層（絶縁性保護膜３１，３２Ｆ（又は３１Ｆ，３２Ｆ））が厚くなるので、導体パターン２１の変位、傾斜、変形による電気的な特性変化が低減され、低損失化が効果的になされる。

【0067】

また、上記絶縁性保護膜３２Ｆは熱硬化性樹脂であってもよい。そのことにより、第４の実施形態で示したとおりの作用効果を奏する。

【0068】

《他の実施形態》
以上に示した第１の実施形態から第４の実施形態では、複数の層に形成されている、導体パターンのいずれもが絶縁性保護膜で被覆された例を示したが、積層方向に隣接する導体パターンの一方だけが絶縁性保護膜で被覆されていてもよい。

【0069】

以上に示した幾つかの例では、導体パターン２１又は導体膜２１Ｆの酸化膜を第１絶縁性保護膜３１又は第２絶縁性保護膜３２として用いるか、フッ素樹脂層を第１絶縁性保護膜３１又は第２絶縁性保護膜３２として用いたが、その他の絶縁性材料を用いることも可能である。この第１絶縁性保護膜３１及び第２絶縁性保護膜３２は、加熱プレス時の温度で、絶縁性基材１１よりも流動性が高くてもよい。第１絶縁性保護膜３１及び第２絶縁性保護膜３２は、絶縁性基材１１よりも導体パターン２１又は導体膜２１Ｆに対する密着性が高いことが好ましい。このことにより、第１絶縁性保護膜３１及び第２絶縁性保護膜３２が加熱プレス時に流動しても、導体パターン２１に第１絶縁性保護膜３１及び第２絶縁性保護膜３２を密着させることができる。

【0070】

以上に示した各実施形態では、絶縁性基材１１の積層数を敢えて少なくした多層基板を示したが、例えば、絶縁性基材１１の総積層数を２０層程度としてもよい。

【0071】

本発明の多層基板に用いる熱可塑性樹脂としては、上記ＬＣＰ以外に例えばポリ・エーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）等を用いることもできる。

【0072】

以上に示した各実施形態では、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。

【0073】

図７、図８、図９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。

【0074】

また、位置精度および工数を考慮すると、絶縁性保護膜３１が導体パターン２１の下面の全体を、絶縁性保護膜３２の導体パターン２１の上面の全体を、覆うように設けられることが好ましい。しかし、導体パターン２１に形成される絶縁性保護膜３１、３２は、以上に示した各実施形態のように、導体パターン２１の上面および下面を覆うように形成される例に限定されない。

【0075】

図１７は、多層基板１０１Ａの内部の構成であって、導体パターン２１ａ、２１ｂに形成された絶縁性保護膜３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂを示す部分断面図である。図１８は、多層基板１０１Ｂの内部の構成であって、導体パターン２１ｃ、２１ｄに形成された絶縁性保護膜３１ｃ、３２ｃ、３１ｄ、３２ｄを示す部分断面図である。

【0076】

導体パターン２１ａは、図１７に示すように、下面に絶縁性保護膜３１ａと上面に絶縁性保護膜３２ａとが形成されている。絶縁性保護膜３１ａは、導体パターン２１ａの下面の一部に設けられていてもよい。また、絶縁性保護膜３２ｂは、導体パターン２１ｂの上面の一部に設けられていてもよい。例えば、絶縁性保護膜３１ａは、絶縁性保護膜３２ａの一部と積層方向において、重なるように形成されている。また、導体パターン２１ｂには、下面に絶縁性保護膜３１ｂと、上面に絶縁性保護膜３２ｂが形成されている。絶縁性保護膜３２ｂは、絶縁性保護膜３１ｂの一部と積層方向において、重なるように形成されている。絶縁性保護膜３１ａ，３２ａが形成された導体パターン２１ａおよび絶縁性保護膜３１ｂ，３２ｂが形成された導体パターン２１ｂが極近接する場合がある。しかし、導体パターン２１ａおよび導体パターン２１ｂは、絶縁性保護膜３１ａおよび絶縁性保護膜３２ｂが接触（または極近接）することで、導体パターン２１ａと導体パターン２１ｂとが接触（短絡）することを抑制できる。

【0077】

また、積層方向に互いに重なる導体パターン２１ａの絶縁性保護膜３１ａと導体パターン２１ｂの絶縁性保護膜３２ｂとは、少なくともその一部が重なるように構成されていればよい。

【0078】

また、例えば、図１８に示すように、多層基板１０１Ｂの導体パターン２１ｃには、絶縁性保護膜３１ｃ、３２ｃが形成されている。また、導体パターン２１ｄには、絶縁性保護膜３１ｄ、３２ｄが形成されている。導体パターン２１ｃの絶縁性保護膜３１ｃおよび導体パターン２１ｄの絶縁性保護膜３２ｄは、導体パターン２１ｃと導体パターン２１とが極近接する部分にのみ、それぞれ形成されている。このような場合においても、導体パターン２１ｃおよび導体パターン２１ｄは、絶縁性保護膜３１ｃおよび絶縁性保護膜３２ｄが接触または極近接するので、導体パターン２１ｃと導体パターン２１ｄとが接触（短絡）することを抑制できる。

【0079】

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及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又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及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。

【符号の説明】

【0080】

Ｈ…孔
１０，１１…絶縁性基材
２１…導体パターン
２１Ｆ…導体膜
３０…絶縁性保護膜
３１…第１絶縁性保護膜
３２…第２絶縁性保護膜
３１Ｆ，３２Ｆ…絶縁性保護膜
４１，４２，４３，４４，４５，４６…各層間接続導体
５１，５２…端子電極
１０１，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０３，１０４，１０５Ａ，１０５Ｂ…多層基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】