JP3617388B2

JP3617388B2 - プリント配線板及びその製造方法

Info

Publication number: JP3617388B2
Application number: JP29858899A
Authority: JP
Inventors: 滋森; 義記小野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: EP1094692B1; US6509528B1; CN1299229A; JP2001119111A; EP1094692A3; HK1036185A1; EP1094692A2; CN1206885C; AU6662200A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、より高い配線密度の実現に適したプリント配線板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層構造のプリント配線板は、より高い配線密度を実現するために、複数層の配線層を重合せたものであり、電子機器の小型化には必要不可欠な要素である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した積層構造のプリント配線板を、種々の低誘電率樹脂材をガラスクロス等の補強材を採用せず製造する場合、所望の性能を得るためには単一の低誘電率樹脂材で数１００μｍの積層厚が必要と考えられている。
【０００４】
ところが、補強材無しで単一の低誘電率樹脂材の厚膜積層構造は製造が非常に困難であるとともに、厚膜化することで機械的強度が低下する等の問題がある。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、機械的強度の低下を招くことなく、補強材無しで単一の低誘電率樹脂材の厚膜積層構造を実現することができるプリント配線板及びその製造方法を提供することができるようにするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のプリント配線板は、比誘電率の異なる第１の低誘電率樹脂材と第１の一般基材とによるコンポジット構造により絶縁層を形成するとともに、絶縁層を導体回路で挟持し、第１の一般基材はコア材とされる第２の一般基材上に積層され、第１の一般基材上に第１の低誘電率樹脂材が積層されるとともに、第１及び第２の一般基材間には導体回路である第１のグランドパターンが配設され、第１の一般基材と第１の低誘電率樹脂材との間には複数の導体パターンが配設され、第１の低誘電率樹脂材の表面には、導体回路であるマイクロストリップラインが配設されていることを特徴とする。
また、第１の一般基材は、数百μｍの膜厚とされ、第１の低誘電率樹脂材は数十μｍの膜厚とされているようにすることができる。
また、第１の低誘電率樹脂材上には、マイクロストリップラインを覆うように第２の低誘電率樹脂材が積層され、第２の低誘電率樹脂材上には第３の一般基材が積層され、さらに第３の一般基材上には第２のグランドパターンが配設されているようにすることができる。
請求項４に記載のプリント配線板の製造方法は、比誘電率の異なる第１の低誘電率樹脂材と第１の一般基材とによるコンポジット構造により絶縁層を形成する第１の工程と、絶縁層を導体回路で挟持する第２の工程とを備え、第１の工程には、第１の一般基材をコア材とされる第２の一般基材上に積層する第３の工程と、第１の一般基材上に第１の低誘電率樹脂材を積層する第４の工程とが含まれ、第２の工程には、第１及び第２の一般基材間に導体回路である第１のグランドパターンを配設する第５の工程と、第１の一般基材と第１の低誘電率樹脂材との間に複数の導体パターンを配設する第６の工程と、第１の低誘電率樹脂材の表面に、導体回路であるマイクロストリップラインを配設する第７の工程とが含まれることを特徴とする。
また、第１及び第３の工程には、第１の一般基材を、数百μｍの膜厚とする第８の工程が含まれ、第１及び第４の工程には、第１の低誘電率樹脂材を数十μｍの膜厚とする第９の工程が含まれるようにすることができる。
また、第４の工程には、第１の低誘電率樹脂材上に、マイクロストリップラインを覆うように第２の低誘電率樹脂材を積層する第１０の工程と、第２の低誘電率樹脂材上に第３の一般基材を積層する第１１の工程と、第３の一般基材上に第２のグランドパターンを配設する第１２の工程とが含まれるようにすることができる。
本発明に係るプリント配線板及びその製造方法においては、比誘電率の異なる第１の低誘電率樹脂材と第１の一般基材とによるコンポジット構造により絶縁層を形成するとともに、絶縁層を導体回路で挟持するようにし、コンポジット構造絶縁層の比誘電率を、第１の低誘電率樹脂材の比誘電率値に依存させるようにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明のプリント配線板の第１の実施の形態に係るコンポジット構造絶縁層及びマイクロストリップ構成を示す断面図、図２は、図１のコンポジット構造絶縁層とＦＲ−４構造絶縁層との比較を示す断面図、図３は、図１のコンポジット構造絶縁層及びＦＲ−４構造絶縁層における電気特性の比較を示す図である。
【０００９】
図１に示すプリント配線板は、コア材とされる第２の一般基材である一般基材［Ｂ］（ＦＲ−４等）５を備えている。一般基材［Ｂ］（ＦＲ−４等）５上には、第１のグランドパターンであるグランドパターン４が配設されているとともに、グランドパターン４を覆うように第１の一般基材であり、かつ絶縁層である一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）３が数百μｍ厚で積層されている。
【００１０】
一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）３上には、導体パターン（ア）６及び導体パターン（イ）７等が配設され、さらにこれら導体パターン（ア）６及び導体パターン（イ）７等を覆うように第１の低誘電率樹脂材であり、かつ絶縁層である低誘電率樹脂材２が数十μｍ厚で積層されている。低誘電率樹脂材２の表面には、マイクロストリップライン１が配設されている。
【００１１】
このような構成では、マイクロストリップライン１とグランドパターン４との間に積層される低誘電率樹脂材２と一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）３とでコンポジット構造絶縁層が形成される。また、このようなコンポジット構造絶縁層における比誘電率は、低誘電率樹脂材２の比誘電率特性に依存することから、低誘電率樹脂材２の比誘電率値でインピーダンスマッチング回路が構成される。
【００１２】
次に、このような構成のプリント配線板の製造方法について説明する。
【００１３】
まず、一般基材［Ｂ］（ＦＲ−４等）５をコア材とし、その上にグランドパターン４を配設する。次に、グランドパターン４を覆うように絶縁層である一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）３を数百μｍ厚で積層する。次に、一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）３上に、導体パターン（ア）６及び導体パターン（イ）７等を配設した後、これら導体パターン（ア）６及び導体パターン（イ）７等を覆うように絶縁層である低誘電率樹脂材２を数十μｍ厚で積層する。次に、低誘電率樹脂材２の表面に、マイクロストリップライン１を配設する。
【００１４】
ここで、図２及び図３により、コンポジット構造絶縁層とＦＲ−４構造絶縁層とを比較した場合について説明する。
【００１５】
図２（ａ）は、コンポジット構造絶縁層を示すものであり、図２（ｂ）はＦＲ−４構造絶縁層を示すものである。図３は、コンポジット構造絶縁層及びＦＲ−４構造絶縁層の各々で同一インピーダンスマッチング回路を構成し、かつ各々の要素についての設計値及び試験結果の数値を比較したものである。
【００１６】
図２（ａ）のコンポジット構造絶縁層と、図２（ｂ）のＦＲ−４構造絶縁層とは、一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）３上の絶縁層が低誘電率樹脂材２であるか一般基材［Ｃ］（ＦＲ−４等）８であるで相違する。
【００１７】
そして、図３に示すように、インピーダンスを同一として設計した場合、コンポジット構造絶縁層とすることで、コンポジット構造絶縁層の比誘電率を低誘電率樹脂材２の数値で設定可能であることが分かる。また、コンポジット構造絶縁層の場合、ＦＲ−４構造絶縁層に比べてマイクロストリップライン１の幅も広く設定でき、かつ絶縁層厚も薄くできることが分かる。さらに、リターンロス、パターンロスの電気特性においても良好な結果が得られることも分かる。
【００１８】
このように、第１の実施の形態では、比誘電率の異なる低誘電率樹脂材２と一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）３とによるコンポジット構造により絶縁層を形成するとともに、絶縁層を導体回路であるマイクロストリップライン１とグランドパターン４とで挟持するようにし、コンポジット構造絶縁層の比誘電率を、低誘電率樹脂材２の比誘電率値に依存させるようにしたので、機械的強度の低下を招くことなく、補強材無しで単一の低誘電率樹脂材の厚膜積層構造を実現することができる。
【００１９】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明のプリント配線板の第２の実施の形態に係るコンポジット構造絶縁層におけるストリップライン構造を示す断面図である。
【００２０】
すなわち、図４に示すプリント配線板は、コア材とされる第２の一般基材である一般基材［Ｂ］（ＦＲ−４等）１５を備えている。一般基材［Ｂ］（ＦＲ−４等）１５上には、第１のグランドパターンであるグランドパターン（Ｂ）１２が配設されているとともに、グランドパターン（Ｂ）１２を覆うように第１の一般基材であり、かつ絶縁層である一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）１４が積層されている。
【００２１】
一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）１４上には、第１の低誘電率樹脂材であり、かつ絶縁層である低誘電率樹脂材（Ａ）１０が積層されている。低誘電率樹脂材（Ａ）１０上には、ストリップライン８が配設されている。
【００２２】
また、低誘電率樹脂材（Ａ）１０上には、ストリップライン８を覆うように、第２の低誘電率樹脂材である低誘電率樹脂材（Ｂ）９が積層され、低誘電率樹脂材（Ｂ）９上には第３の一般基材である一般基材［Ｃ］（ＦＲ−４等）１３が積層されている。一般基材［Ｃ］（ＦＲ−４等）１３上には、第２のグランドパターンであるグランドパターン（Ｂ）１２が配設されている。
【００２３】
このような構成では、一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）１４と低誘電率樹脂材（Ａ）１０とで下部コンポジット構造絶縁層が形成され、低誘電率樹脂材（Ｂ）９と一般基材［Ｃ］（ＦＲ−４等）１３とで上部コンポジット構造絶縁層が形成されている。
【００２４】
このように、第２の実施の形態では、一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）１４と低誘電率樹脂材（Ａ）１０とで下部コンポジット構造絶縁層を形成し、低誘電率樹脂材（Ｂ）９と一般基材［Ｃ］（ＦＲ−４等）１３とで上部コンポジット構造絶縁層を形成するとともに、それぞれの絶縁層の比誘電率を、低誘電率樹脂材（Ａ）１０及び低誘電率樹脂材（Ｂ）９の比誘電率値に依存させるようにしたので、機械的強度の低下を招くことなく、補強材無しで単一の低誘電率樹脂材の厚膜積層構造を実現することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の如く本発明に係るプリント配線板及びその製造方法によれば、比誘電率の異なる第１の低誘電率樹脂材と第１の一般基材とによるコンポジット構造により絶縁層を形成するとともに、絶縁層を導体回路で挟持するようにし、コンポジット構造絶縁層の比誘電率を、第１の低誘電率樹脂材の比誘電率値に依存させるようにしたので、機械的強度の低下を招くことなく、補強材無しで単一の低誘電率樹脂材の厚膜積層構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリント配線板の第１の実施の形態に係るコンポジット構造絶縁層及びマイクロストリップ構成を示す断面図である。
【図２】図１のコンポジット構造絶縁層とＦＲ−４構造絶縁層との比較を示す断面図である。
【図３】図１のコンポジット構造絶縁層及びＦＲ−４構造絶縁層における電気特性の比較を示す図である。
【図４】本発明のプリント配線板の第２の実施の形態に係るコンポジット構造絶縁層におけるストリップライン構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１マイクロストリップライン
２低誘電率樹脂材
３一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）
４グランドパターン
５一般基材［Ｂ］（ＦＲ−４等）
６導体パターン（ア）
７導体パターン（イ）
８ストリップライン
９低誘電率樹脂材（Ｂ）
１０低誘電率樹脂材（Ａ）
１２グランドパターン（Ｂ）
１３一般基材［Ｃ］（ＦＲ−４等）
１４一般基材［Ａ］（ＦＲ−４等）
１５一般基材［Ｂ］（ＦＲ−４等）

Claims

比誘電率の異なる第１の低誘電率樹脂材と第１の一般基材とによるコンポジット構造により絶縁層を形成するとともに、前記絶縁層を導体回路で挟持し、前記第１の一般基材はコア材とされる第２の一般基材上に積層され、前記第１の一般基材上に前記第１の低誘電率樹脂材が積層されるとともに、前記第１及び第２の一般基材間には前記導体回路である第１のグランドパターンが配設され、前記第１の一般基材と前記第１の低誘電率樹脂材との間には複数の導体パターンが配設され、前記第１の低誘電率樹脂材の表面には、前記導体回路であるマイクロストリップラインが配設されていることを特徴とするプリント配線板。
前記第１の一般基材は、数百μｍの膜厚とされ、前記第１の低誘電率樹脂材は数十μｍの膜厚とされていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
前記第１の低誘電率樹脂材上には、前記マイクロストリップラインを覆うように第２の低誘電率樹脂材が積層され、前記第２の低誘電率樹脂材上には第３の一般基材が積層され、さらに前記第３の一般基材上には第２のグランドパターンが配設されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
比誘電率の異なる第１の低誘電率樹脂材と第１の一般基材とによるコンポジット構造により絶縁層を形成する第１の工程と、前記絶縁層を導体回路で挟持する第２の工程とを備え、前記第１の工程には、前記第１の一般基材をコア材とされる第２の一般基材上に積層する第３の工程と、前記第１の一般基材上に前記第１の低誘電率樹脂材を積層する第４の工程とが含まれ、前記第２の工程には、前記第１及び第２の一般基材間に前記導体回路である第１のグランドパターンを配設する第５の工程と、前記第１の一般基材と前記第１の低誘電率樹脂材との間に複数の導体パターンを配設する第６の工程と、前記第１の低誘電率樹脂材の表面に、前記導体回路であるマイクロストリップラインを配設する第７の工程とが含まれることを特徴とするプリント配線板の製造方法。
前記第１及び第３の工程には、前記第１の一般基材を、数百μｍの膜厚とする第８の工程が含まれ、前記第１及び第４の工程には、前記第１の低誘電率樹脂材を数十μｍの膜厚とする第９の工程が含まれることを特徴とする請求項４に記載のプリント配線板の製造方法。
前記第４の工程には、前記第１の低誘電率樹脂材上に、前記マイクロストリップラインを覆うように第２の低誘電率樹脂材を積層する第１０の工程と、前記第２の低誘電率樹脂材上に第３の一般基材を積層する第１１の工程と、前記第３の一般基材上に第２のグランドパターンを配設する第１２の工程とが含まれることを特徴とする請求項４に記載のプリント配線板の製造方法。