JP6309735B2 - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板本体に全体がスパイラル形状を呈する配線部を内蔵する配線基板およびその製造方法に関する。

近年、普及が著しい多機能携帯電話（スマートフォン）に代表される携帯型情報端末などの携帯型電子機器では、携帯性の向上および高機能化の要望が強く求められている。そのため、上記携帯型電子機器などに使用される配線基板にも、小型化および高性能化が強く求められている。
更に、上記のような高機能化に対応するため、配線基板の内部に形成する配線部を、高周波信号が流れる高周波回路パターン（例えば、位相回路、キャパシタ、インダクタなど）によって形成する傾向も増大している。

前記小型化および高性能化の要望に対応するため、複数の絶縁層を積層してなる基板本体の内部において、層間ごとに矩形枠状の配線層を形成し、かかる複数の配線層を、絶縁層を挟んで対向する端部間ごとでビア導体を介して電気的に接続することで、全体がスパイラル形状を呈する多層配線を内蔵する半導体装置や多層配線構造インダクタが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
しかし、上記半導体装置や多層配線構造インダクタのように、複数の絶縁層の層間ごとに形成した複数の矩形枠状の配線層を、それらの端部ごとでビア導体により接続した場合、配線層とビア導体との間における垂直の接続部で電気抵抗が増加し易い。しかも、上記配線層やビア導体が形成された複数の絶縁層を積層した際に積層ズレにより、配線層とビア導体との間が離れ（オープン）たり、配線層と別の導体とが不用意に短絡するおそれがある、という問題点もあった。

特開２００６−３５１６８７号公報（第１〜９頁、図１〜１０） 特開２０１０−１６５８５９号公報（第１〜１０頁、図１〜１２）

本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、小型化および高性能化の要望に確実に対応でき、基板本体内に形成されるスパイラル形状の配線部における電気抵抗の増加を抑制し、該配線部の電気的な接続不良や短絡などが生じにくく、特に高周波信号用途に好適な配線基板、および該配線基板を確実に製造できる製造方法を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、前記課題を解決するため、基板本体内に形成すべきスパイラル形状の配線部を連続する曲線状にして形成し、且つ上記基板本体内に形成した内部配線層とは接続しない、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板（請求項１）は、絶縁材の一体物からなり、表面、裏面、および該表面と裏面との間に位置する複数の側面を備えた基板本体と、導体材からなり、上記基板本体の表面、裏面、および側面のうち何れか２つの面上に形成された複数の外部接続端子と、導体材からなり、上記基板本体内に形成された内部配線層と、導体材からなり、上記基板本体内に形成され且つ両端部が上記複数の外部接続端子に接続されたスパイラル形状の配線部と、を含む配線基板であって、上記スパイラル形状の配線部は、連続する曲線状に形成され、且つ上記内部配線層とは接続されないと共に、該スパイラル形状の配線部の内側にも上記絶縁材が位置している、ことを特徴とする。

これによれば、両端部が複数の外部接続端子に接続された前記スパイラル形状の配線部は、連続する曲線状に形成されていると共に、前記内部配線層とは接続されない。そのため、該スパイラル形状の配線部には、従来のような内部配線層とビア導体の間における物理的な接続部分がないので、かかる接続部分に起因する電気抵抗の増加や、複数の絶縁層の積層ズレに伴うオープン（離隔）状態、不用意な短絡、あるいは伝播する高周波信号の強度の損失（伝送損失）を確実に低減することができる。
従って、例えば、高周波信号用途のように、特定の周波数帯の電流を通電したり、全体が小型で且つ高密度の配線部を内蔵するために好適な配線基板を確実に提供することが可能となる。

尚、前記絶縁材は、セラミック（アルミナなどの高温焼成セラミック、あるいはガラス−セラミックなどの低温焼成セラミック）、あるいは樹脂（エポキシ、ポリイミドなど）である。
また、前記基板本体の表面および裏面は、平面視で四角形状の正多角形または変形多角形を呈し、上記基板本体の側面は、４面以上の矩形である。
更に、前記外部接続端子は、平面状のパッドや、ドーム状または球状のバンプを含むと共に、該外部接続端子の材料は、前記配線部や内部配線層の材料と同じか、同種であるか、更には異種であっても良い。
また、前記内部配線層とは、前記基板本体内に形成され、該基板本体の表面および裏面と平行な配線層である。
更に、前記配線部を構成する配線部分の断面は、円形、楕円形、あるいは長円形である。
また、前記スパイラル形状には、全体が円筒形状のコイル形、全体が円錐形状の螺旋渦巻き形、全体が長円筒形状のコイル形、全体が長円錐形状の螺旋渦巻形、あるいは、全体が四角形以上の多角筒形状または多角円錐形状で且つ平面視が多角形状（隣接する２つの曲線部分の間に直線部分が位置する）などが含まれる。
更に、前記「連続する曲線状」とは、隣接する２つの曲線部分の間に前記基板本体の厚み方向に対して傾斜した直線部分を有する形態も含まれる。かかる直線部分と曲線部分を挟んで隣接する別の直線部分との平面視における交差角度は、９０度であるか、あるいは９０度以上で且つ１８０度未満の鈍角である。
加えて、前記「接続されていない」には、前記配線部と内部配線層とが電気的に接続されているが、物理的には繋がって（接続されて）いない場合も含まれる。

また、本発明には、前記スパイラル形状の配線部の両端部における外部接続端子との接続部分は、直線部分を含んでいる、配線基板（請求項２）も含まれる。
これによれば、上記配線部の両端部と外部接続端子との電気的および物理的な接続が確実に接続することができる。しかも、製造時の立体配線形成用模型の材料を、素基板本体を加熱した際に、上記模型の両端部から外部に対し容易に輩出して除去することも可能となる。
尚、上記直線部分とは、前記基板本体の表面および裏面に形成された外部接続端子に対して軸方向が直交するように、上記基板本体の厚み方向に沿った垂直の配線部分であり、上記基板本体の側面に形成された外部接続端子に対して斜め下向きに交差するように、上記基板本体の厚み方向に対し表面の中央側から裏面の周辺側に沿って下がるように傾斜した配線部分である。

更に、本発明には、前記スパイラル形状の配線部には、高周波信号が流れる、配線基板（請求項３）も含まれる。
これによれば、前記一方の外部接続端子から他方の外部接続端子に向かって、特定の高周波数の信号を伝送損失を少なくして正確な伝送することが容易となる。
加えて、本発明には、前記スパイラル形状の配線部は、インダクタ線路、位相線路、あるいはキャパシタ電極の一部を構成している、配線基板（請求項４）も含まれる。
これによれば、前記スパイラル形状の配線部内に、伝送損失が少ない高周波特性を奏する前記高周波信号用の回路パターンを配置することができる。

一方、本発明による配線基板の製造方法（請求項５）は、絶縁材からなり、表面、裏面、および該表面と裏面との間に位置する複数の側面を備えた基板本体と、導体からなり、前記基板本体の表面、裏面あるいは側面のうち何れか２つの面上に形成された複数の外部接続端子と、導体材からなり、上記基板本体内に形成された内部配線層と、導体材からなり、両端部が上記複数の外部接続端子に接続されたスパイラル形状の配線部と、を含む配線基板の製造方法であって、
少なくとも樹脂粉末、ロウ、低融点金属の粉末、あるいは低融点合金の粉末の一つを含み、且つ連続する曲線状に形成されたスパイラル形状を呈する立体配線形成用模型を準備する工程と、該立体配線形成用模型を、該模型の上端部および下端部を除いて、粉末状、スラリー状、あるいは液状の絶縁材によって包囲することにより、表面、裏面、および該表面と裏面との間に位置する複数の側面を備えた素基板本体を形成する工程と、該素基板本体を加熱して、該素基板本体を形成している上記絶縁材を焼成あるいは硬化させることで基板本体を得ると共に、かかる加熱の過程で前記基板本体の内部から上記立体配線形成用模型を除去する工程と、上記基板本体の内部に形成された空洞部内に、金属粉末を含む導電性ペーストを充填する工程と、上記基板本体の空洞部内に充填された上記導電性ペーストを加熱して硬化することで、配線部を形成する工程と、を含む、ことを特徴とする。

これによれば、前記立体配線形成用模型と相似形の空洞部を素基板本体の内部に形成し、かかる空洞部に充填した導電性ペーストを硬化処理することで、両端が基板本体の表面、裏面、および側面のうちの２面に露出し且つ全体がスパイラル形状を呈する配線部を確実に形成することができる。そのため、両端部の間に物理的な接続部がなく、連続した曲線状の配線部分からなるスパイラル形状の配線部を内蔵する配線基板を確実に形成できる。しかも、上記立体配線形成用模型を３次元プリンタにより形成することで、配線設計の自由度を高められる。
従って、小型で且つ高性能の配線基板を確実に製造できると共に、特に、高周波信号用の配線部を内設するのに好適な配線基板を提供できる。

尚、前記立体配線形成用模型の準備工程は、例えば、３次元プリンタを用い、前記スパイラル形状の配線部の３次元データを基にして、２次元の断面形状を徐々に積み重ねるように、粉状の樹脂に接着剤を吹き付けつつ積層する粉末溶着法や、紫外線などを照射して固化させる光固化造形法などによって行われる。
また、前記立体配線形成用模型の形成に用いる樹脂は、アクリル、エポキシ、ポリイミド、ビスマレイミドトリアジン（以下、ＢＴと称する）、ポリフェニレンエーテル（以下、ＰＰＥと称する）、ポリ乳酸などの樹脂である。これらのうち、３次元プリンタで立体配線形成用模型を制作する際の粘性や硬度などの観点から、アクリル樹脂が最適である。
更に、前記立体配線形成用模型の形成に用いる低融点合金は、例えば、Ａｇロウ、Ａｕロウ、Ａｌロウ、あるいは各種のハンダなどである。
加えて、前記素基板本体を形成する工程には、スラリ（ゲル）状のセラミックを所定の型内に充填するゲルキャスト法や、樹脂粉末などを所定の型内でプレスする粉体プレス法などが用いられる。

また、本発明には、前記素基板本体を加熱して得られる基板本体から前記立体配線形成用模型を除去する工程は、前記絶縁材を形成しているセラミックを焼成すると共に、その過程で上記模型を形成していた前記樹脂粉末を外部に蒸発させることからなる、配線基板の製造方法（請求項６）も含まれる。
これによれば、セラミックスラリからなる前記素基板本体を加熱した際に、前記模型に含まれていた接着剤などのバインダ成分を脱脂させ、引き続いて焼成することで、上記模型に含まれていた前記樹脂粉末を外部に蒸発させることにより、焼成後の基板本体内にスパイラル形状の空洞部を確実に形成することができる。
尚、前記蒸発には、昇華や燃焼などの現象も含まれる。

更に、本発明には、前記素基板本体を加熱して得られる基板本体から前記立体配線形成用模型を除去する工程は、前記絶縁材を形成している熱硬化性樹脂を硬化温度以上に加熱すると共に、その過程で上記模型を形成していた前記ロウ、低融点金属の粉末、あるいは低融点合金を溶融して外部に流出させることからなる、配線基板の製造方法（請求項７）も含まれる。
これによれば、熱硬化性樹脂からなる前記素基板本体を加熱した際に、前記模型に含まれていた前記ロウ、低融点金属の粉末、あるいは低融点合金を溶融し且つ外部に流出させることで、硬化後の基板本体内にスパイラル形状の空洞部を確実に形成することができる。
尚、前記熱硬化性樹脂は、例えば、フェノール樹脂やメラミン樹脂である。

また、本発明には、前記導電性ペーストに含まれる金属粉末は、粒径が１μｍ未満のものを含有している、配線基板の製造方法（請求項８）も含まれる。
これによれば、前記スパイラル形状の空洞部内に、導電性ペーストを高い流動性を伴わせ且つ空隙を残留しにくくして容易に充填することが可能となる。
尚、前記空洞部の断面寸法が細径などの場合には、金属粉末の平均粒径を１μｍ未満とし、上記空洞部の断面寸法が太径などの場合には、一部の金属粉末の粒径を１μｍ未満とし、残部の金属粉末の粒径を数〜数１０μｍとしても良い。

加えて、本発明には、前記配線部を形成する工程の後に、該配線部の上端部が露出する基板本体の表面付近と、前記配線の下端部が露出する基板本体の裏面付近および側面付近の少なくとも一方とに、外部接続端子を形成する工程を更に有する、配線基板の製造方法（請求項９）も含まれる。
これによれば、前記配線部の上端部および下端部が露出する基板本体の表面、裏面、および側面のうち２つの面において、上記上端部または下端部と物理的に接続した外部接続端子を確実に形成した配線基板を製造することができる。
尚、前記外部接続端子の形成に先だって、前記配線部の両端部で且つ基板本体の表面、裏面、および側面から突出する部分がある場合には、かかる表面などの研磨によって除去することが推奨される。
また、前記外部接続端子の形成は、フォトリソグラフィ技術や、スパッタリングにより端子本体を形成し、必要によりその表面に２次メタライズを形成した後、例えば、ＮｉおよびＡｕメッキを被覆することで行われる。

本発明による一形態の配線基板を透視的に示す斜視図。 上記配線基板を透視的に示す垂直断面図。 上記配線基板を透視的に示す平面図。 上記配線基板の製造方法における一工程を示す概略図。 図４に続く製造工程を示す概略図。 図５に続く製造工程を示す概略図。 図６に続く製造工程を示す概略図。 図７に続く製造工程を示す概略図。 図８に続く製造工程および得られた配線基板を示す概略図。 （Ａ）は異なる形態の配線基板を透視的に示す斜視図、（Ｂ）は該配線基板を透視的に示す平面図。 （Ａ）は更に異なる形態の配線基板を透視的に示す斜視図、（Ｂ）は該配線基板を透視的に示す平面図。 （Ａ）は前記配線基板の応用形態を透視的に示す部分斜視図、（Ｂ）は該配線基板を透視的に示す部分平面図。

以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による一形態の配線基板１を透視的に示す斜視図、図２は、該配線基板１を透視的に示す垂直断面図、図３は、上記配線基板１を透視的に示す平面図である。
配線基板１は、図１〜図３に示すように、全体が直方体の基板本体２と、該基板本体２の表面３および裏面４に個別に形成された円盤状のパッド（外部接続端子）６，７と、上記基板本体２の内部に形成された内部配線層９と、上記基板本体２の内部に形成され且つ両端部が上記パッド６，７に個別に接続されたスパイラル形状の配線部１０とを備えている。

前記基板本体２は、ガラス−セラミック（絶縁材）からなり、平面視がほぼ正方形（矩形）の表面３および裏面４と、該表面３および裏面４の四辺間ごとに位置する四つの側面５とを備えている。
また、前記パッド６，７、内部配線層９、および前記配線部１０は、Ａｇ、Ｃｕ、あるいはこれらの一つをベースとする合金の導体からなる。
更に、前記配線部１０は、円形の断面を有し、図１〜図３に示すように、基板本体２の表面３側から裏面４側に向かって、直径が徐々に大きくなる４つのループ部１１，１２，１３，１４が連続しており、平面視が渦巻き形状で且つ外形が円錐形状を呈するスパイラル形状（螺旋形の曲線）を呈している。該配線部１０は、前記内部配線層９には接続されておらず、互いに離間している。即ち、該スパイラル形状の配線部１０は、その全長において物理的な接続部を有していない。
尚、上記スパイラル形状の配線部１０は、高周波信号が流れるので、例えば、インダクタ線路、位相線路、あるいはキャパシタ電極の一部をも構成している。

加えて、前記内部配線層９は、平面視が矩形状で且つ前記基板本体２の表面３および裏面４と平行であり、該表面３および裏面４に個別に形成された前記同様のパッド６ａ，７ａとビア導体ｖ１，ｖ２を介して電気的に接続されている。かかる内部配線層９、ビア導体ｖ１，ｖ２もおよびパッド６ａ，７ａには、前記高周波信号以外の信号が流れる。尚、上記パッド６ａ，７ａおよびビア導体ｖ１，ｖ２も、前記同様の導体からなる。

以上のような配線基板１によれば、配線基板２の内部に配設されたスパイラル形状の配線部１０が、その全長において連続する曲線状に形成され且つ物理的な接続部を有していないと共に、両端部で前記パッド６，７と物理的に接続されている。そのため、該スパイラル形状の配線部１０には、例えば、内部配線層９とビア導体ｖ１，ｖ２との間におけるような物理的な接続部分がないので、該接続部分に起因する電気抵抗の増加や、複数の絶縁層の積層ズレに伴うオープン状態、あるいは不用意な短絡を皆無にするか、著しく低減することができる。更に、上記配線部１０には、全体が連続する曲線状であり、且つ急峻な角部（曲がり部）がないので、電流の集中によるロスを低減することも可能となる。
従って、例えば、前記高周波信号のように、特定の周波数帯の伝送損失を少なくして伝送することに好適であり、全体が小型で且つ前記のような高密度の配線部１０を内蔵できる高性能な配線基板１を提供することが可能となる。
尚、前記配線部１０は、前記ループ１１〜１４の直径を互いに共通とし、全体が円筒状のコイル形を呈する形態としても良い。

以下において、前記配線基板１の製造方法について説明する。
最初に、立体配線形成用模型（以下、単に立体模型と称する）２０を準備する工程を行った。
即ち、アクリル樹脂の粉末（平均粒径１〜５０μｍの何れか）および接着剤などからなる液状の原料を、図示しない３次元プリンタを用いて、図４に示すように、下端部側から上端部側に向かって直径が徐々に縮径するループ部２４，２３，２２，２１を螺旋形状で且つ連続するように積み重ねて行くことで、図４に示す立体模型２０を形成した。尚、最上部と最下部のループ２１，２４の両端部は、それぞれ曲線部（アール部）を介した垂直の直線部にしておくことが望ましい。

次いで、図５に示すように、素基板本体２ｃを形成する工程を行った。
即ち、図示しない直方体のキャビティを有する型内に、前記立体模型２０を配置し、上記キャビティ内にガラス−セラミック（絶縁材）のスラリを充填するゲルキャスト法により、表面３ｃ，裏面４ｃ，および四辺の側面５ｃを有し、上記立体模型２０をその両端部を除いて包囲した未焼成の素基板本体２ｃを形成した。
具体的な工程は、図５中の水平の破線で示すように、最初に上記スラリを該破線で示すレベルまで充填して下部側のスラリ部２ｃ１とし、該スラリ部２ｃ１の乾燥後に、該スラリ部２ｃ１にレーザ加工により垂直なビアホールを穿孔し、該ビアホール内にスクリーン印刷によりＡｇまたはＣｕ粉末を含む導電性ペーストを充填して未焼成のビア導体ｖ２ｐを形成した。次に、該ビア導体ｖ２ｐの上端面が露出する上記スラリ部２ｃ１の表面近傍に上記同様の導電性ペーストをスクリーン印刷して、未焼成の内部配線層９ｐを形成した。更に、スラリ部２ｃ１および内部配線層９ｐの上方に前記スラリを充填して上部側のスラリ部２ｃ２とし、該スラリ部２ｃ２の乾燥後に、上記同様のレーザ加工によるビアホールの穿孔とスクリーン印刷による前記同様の導電性ペーストの充填とを順次行って、図５に示すように、未焼成のビア導体ｖ１ｐを形成した。
尚、上記内部配線層９ｐは、前記立体模型２０とは接触していなかった。

次に、図６に示すように、前記立体模型２０を除去する工程を行った。
即ち、前記立体模型２０および内部配線層９ｐなどを内蔵する未焼成の素基板本体２ｃを、図示しない焼成炉内に挿入し、脱脂した後、前記ガラス−セラミックの焼成温度域に達するまで昇温するように加熱した。かかる加熱の過程において、前記立体模型２０を形成していたアクリル樹脂の粉末や接着剤などは、該立体模型２０の上端部側から外部へ順次蒸発していった。その結果、図６に示すように、上端部側から下端部側に向けて直径が徐々に拡径するループ部１６，１７，１８，１９が螺旋状にして連続しており、全体がスパイラル形状の空洞部１５を形成した。
平行して、前記素基板本体２ｃは、焼成された結果、表面３，裏面４，および四辺の側面５を備えた基板本体２となった。該基板本体２の表面３および裏面４には、上記空洞部１５の両端における開口部１５ｘ，１５ｙが位置していた。
尚、上記加熱の過程で、前記内部配線層９ｐとビア導体ｖ１ｐ，ｖ２ｐとは、脱脂された後、焼成されて内部配線層９とビア導体ｖ１，ｖ２とになっていた。また、図６から後述する図８では、上記内部配線層９ｐなどの図示を省略した。

更に、前記空洞部１５内に導電性ペースト１０ｐを充填する工程を行った。
即ち、前記スパイラル形状の空洞部１５内に、Ａｇの微粉末（金属粉末）を含む導電性ペースト１０ｐを、表面３側の開口部１５ｘから充填した。この際、裏面４側の開口部１５ｙを真空ポンプに接続して減圧しても良い。尚、上記Ａｇの微粉末は、平均粒径がｎｍレベル（１μｍ未満）のものとするか、その一部にｎｍレベルの微粉末を混入させることで、上記充填をスムーズに行うことができた。
その結果、図７に示すように、上端部側から下端部側に向けて直径が徐々に拡径するループ部１１ｐ，１２ｐ，１３ｐ，１４ｐを螺旋状に連続させており、全体がスパイラル形状の導電性ペースト１０ｐを前記空洞部１５内に充填できた。

次に、スパイラル形状の前記導電性ペースト１０ｐを内蔵する基板本体２と共に所定の温度帯に加熱して、前記配線部１０を形成する工程を行った。
即ち、前記導電性ペースト１０ｐを加熱して脱脂させる硬化処理を行った結果、図８に示すように、基板本体２内に位置し、該基板本体２の表面３側から裏面４側に向かって、直径が徐々に大きくなるループ部１１，１２，１３，１４が連続しており、平面視が渦巻き形状で且つ外形が円錐形状を呈するスパイラル形状の配線部１０を形成することができた。該配線部１０の両端部は、少なくとも、基板本体２の表面３および裏面４に個別に露出していた。

最後に、基板本体２の表面３および裏面４における所要の位置に、前記パッド６，６ａ，７，７ａを形成する工程を行った。
即ち、基板本体２の表面３および裏面４を砥石などにより研磨した後、前記配線部１０の両端部および前記ビア導体ｖ１，ｖ２の各端部が露出する上記表面３および裏面４における所定の位置ごとに対して、例えば、Ｔｉ合金の粉末をスパッタリングして下地金属層を形成し、該下地金属層の表面にＣｕ粉末をスパッタリングして表層金属層を形成して、複数のパッド本体を形成した。更に、該パッド本体ごとの表面にＮｉおよびＡｕ電解メッキを順次行った。
その結果、図９に示すように、前記配線部１０の両端部および前記ビア導体ｖ１，ｖ２の各端部が露出する上記表面３および裏面４における所定の位置ごとに、パッド６，６ａ，７，７ａが形成されると共に、前記配線基板１が得られた。

以上のような配線基板１の製造方法によれば、前記立体模型２０と相似形の空洞部１５を素基板本体２ｃの内部に形成し、該空洞部内１５に充填した導電性ペースト１０ｐを硬化処理することで、両端が基板本体２の表面３および裏面４に個別に露出し且つ全体がスパイラル形状を呈する配線部１０を確実に形成することができた。そのため、両端部の間に物理的な接続部がなく、連続した曲線状の配線部分からなるスパイラル形状の配線部１０を内蔵する配線基板１を確実に形成できた。従って、全体が小型で且つ高性能の配線基板１を確実に製造できると共に、特に、高周波信号用途に好適な配線基板１を提供することが可能となった。

図１０（Ａ）は、異なる形態の配線基板１ａを透視的に示す斜視図、図１０（Ｂ）は、該配線基板１ａを透視的に示す平面図である。
配線基板１ａは、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記同様の基板本体２、およびパッド６，７と、該基板本体２の内部に形成され、且つ両端部が上記パッド６，７に物理的に接続されたスパイラル形状の配線部３０と、を備えている。
上記配線部３０は、表面３側および裏面４側のパッド６，７に直角に接続する垂直な直線状の端部３１ｓと３５ｓとの間に、平面視が半円形状で且つ半径を表面３側から裏面４側に向けて順次拡大させた曲線部３１ｒ，３２ｒ，３３ｒ，３４ｒと、これらを介して連続的に接続され且つ基板本体２の表面３と裏面４との間の厚み方向で緩く傾斜した直線部分３１，３２，３３，３４，３５とからなり、平面視が長円形の渦巻き状を呈し且つ全体が長円錐形状を呈するものである。

尚、前記基板本体２内には、前記配線部３０の各部には接触しない前記同様の内部配線層９およびビア導体ｖ１，ｖ２が形成されており、基板本体２の表面３および裏面４には、前記同様のパッド６ａ，７ａが形成されている。
また、前記配線部３０の両端部３１ｓ，３５ｓと最上側および最下側の直線部分３１，３５との間にも、これらを連続させる曲線部が個別に位置している。
更に、前記配線部３０は、前記曲線部３１ｒ〜３４ｒの半径を互いに共通とし、全体が長円筒状を呈する変形したコイル形状としても良い。
また、前記配線部３０は、その下端部を後述するように、基板本体２における何れかの側面５に形成したパッド８に接続する形態としても良い。
加えて、前記配線基板１ａは、前記同様の製造方法によって製造可能である。
以上のような配線基板１ａによっても、前記配線基板１と同様の効果を奏することが可能である。

図１１（Ａ）は、更に異なる形態の配線基板１ｂを透視的に示す斜視図、図１１（Ｂ）は、該配線基板１ｂを透視的に示す平面図である。
配線基板１ｂは、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記同様の基板本体２、およびパッド６，７と、該基板本体２の内部に形成され、且つ両端部が上記パッド６，７に物理的に接続されたスパイラル形状の配線部３８と、を備えている。
上記配線部３８は、表面３側および裏面４側のパッド６，７に直角に接続する垂直な直線状の端部３９ｓおよび４９ｓと、これらの間において、基板本体２の表面３と裏面４との間の厚み方向で緩く傾斜しており、且つ互いに直交して隣接するように配置された複数の直線部分３９〜４９と、これらの間を個別に接続し且つ平面視が４分の１の円弧形状であり、半径が表面３側から裏面４側に向けて順次拡大させた複数の曲線部Ｒと、からなり、平面視が長方形（矩形）状の渦巻き状を呈し且つ全体が四角錐形状を呈するものである。

尚、前記基板本体２内には、前記配線部３８の各部には接触しない前記同様の内部配線層９およびビア導体ｖ１，ｖ２が形成されており、基板本体２の表面３および裏面４には、前記同様のパッド６ａ，７ａが形成されている。
また、前記配線部３８の両端部３９ｓ，４９ｓと最上側および最下側の直線部分３９，４９との間にも、これらを連続させる曲線部が個別に位置している。
更に、前記配線部３８は、前記曲線部Ｒの半径を互いに共通とし、全体が四角筒状を呈する四角筒形のコイル形状としても良い。あるいは、前記直線部分３９〜４９を平面視が五角形以上となるように配置し、例えば、全体が五角錐形状または六角錐形状、あるいは五角柱状または六角柱状を呈する形態としても良い。
また、前記配線部３８は、その下端部を後述するように、基板本体２における何れかの側面５に形成したパッド８に接続する形態としても良い。
加えて、前記配線基板１ｂも、前記同様の製造方法によって製造可能である。
以上のような配線基板１ｂによっても、前記配線基板１と同様の効果を奏することが可能である。

図１２（Ａ）は、前記配線基板１の応用形態の配線基板１ｃを透視的に示す部分斜視図、図１２（Ｂ）は、該配線基板１ｃを透視的に示す部分平面図である。
配線基板１ｃは、１２（Ａ），（Ｂ）に示すように、前記同様の基板本体２、およびパッド６と、図示で右側の側面５の裏面４側に形成されたパッド８と、該基板本体２の内部に形成され、且つ両端部が上記パッド６，８に物理的に接続されたスパイラル形状の配線部１０ａと、を備えている。
上記配線部１０ａは、パッド６の底面に垂直に接続する直線部１１ｓと、パッド８の内面に斜め下向きの傾斜する直線部１２ｓとの間において、前記同様のループ部１１，１２を連続して形成した螺旋状体であり、該ループ部１１，１２と上記直線部１１ｓ，１２ｓとの間も互いに連続する曲線部が介在している。

尚、前記基板本体２内には、前記配線部１０ａの各部には接触しない前記同様の内部配線層９およびビア導体ｖ１，ｖ２が形成されており、基板本体２の表面３および裏面４には、前記同様のパッド６ａ，７ａが形成されている。
また、前記配線部１０ａは、前記ループ部１１，１２の直径を互いに共通とし、全体がコイル状を呈する形態としても良い。
更に、前記基板本体２内において、更に別の配線部１０ａを前記配線部１０ａとは左右対称などにして配設した形態としても良い。
加えて、前記配線基板１ｃも、前記同様の製造方法によって製造可能である。
以上のような配線基板１ｃによれば、前記配線基板１と同様な効果を奏すると共に、基板本体２の表面３と何れかの側面５との間に前記配線部１０ａを配設することができる。

本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記基板本体は、平面視の表面および裏面が五角形以上の正多角形あるいは変形多角形とし、かかる表面と裏面との周辺部同士間に５辺以上の側面が位置している形態としても良い。
また、前記基板本体を構成する絶縁材は、アルミナ、ムライト、あるいは窒化アルミニウムなどの高温焼成セラミックとしたり、フェノールやメラミンなどの熱硬化性樹脂としても良い。上記絶縁材に高温焼成セラミックを用いる場合、前記パッド６，７、内部配線層９、および配線部１０などは、Ｗ、Ｍｏ、あるいはこれらの一つをベースとする合金の導体からなる。上記絶縁材に熱硬化性樹脂からなる基板本体を用いる場合、前記立体模型の材料の融点は、上記樹脂の硬化温度よりも低いものが用いられると共に、前記導電性ペーストの硬化処理温度も上記樹脂の硬化温度よりも低いことが推奨される。
更に、前記外部接続端子は、全体がほぼ球形状またはドーム形状を呈するバンプとしても良い。

また、前記立体模型を構成する材料は、エポキシ、ポリイミド、ＢＴ樹脂、ＰＰＥ樹脂、あるいはポリ乳酸としたり、ロウや、ハンダなどの低融点金属や低融点合金としても良い。
更に、前記ロウ（蝋）、ハンダなどの低融点金属、合金からなる立体模型を用いた場合、前記素基板本体を加熱した際に、溶融して液状となった上記ロウやハンダなどが前記空洞部の下端側の開口部から外部に流出される。但し、上記ロウの一部は、前記空洞部内において燃焼することによって消失しても良い。
また、前記配線部１０，１０ａ，３０，３８は、断面が楕円形または長円形などであっても良いし、更に、円形の断面部分と楕円形または長円形などの断面部分とが互いに緩やかに変化しつつ接続されている形態としても良い。
更に、前記基板本体２は、その内部に、前記配線部１０，１０ａ，３０，３８のうち、何れか２つ以上を併設した形態であっても良い。

また、前記配線部１０，１０ａ，３０，３８は、単一の基板本体２の内部において、表面３側、裏面４側、あるいは同じか異なる側面５側に対し、基板本体２の厚み方向に沿って傾斜した単数または複数の曲線部分あるいは直線部分を介して、２又状、あるいは３又状よりも多く分岐している形態としても良い。
更に、前記配線部１０，１０ａ，３０，３８は、単一の基板本体２内において、同種または異種のものが併設されると共に、これらの間が前記基板本体２の厚み方向に沿って傾斜した曲線部分あるいは直線部分で接続されている形態としても良い。
加えて、前記基板本体２は、前記パッド６，６ａ形成された位置を除いた表面３に、各種の電子部品を搭載するためのキャビティを開口した形態でも良い。

本発明によれば、小型化および高性能化の要望に確実に対応でき、基板本体内に形成されるスパイラル形状の配線部における電気抵抗の増加を抑制し、電気的な接続不良や短絡などが生じにくく、特に、高周波信号用途に好適な配線基板、および該配線基板を確実に製造できる製造方法を提供できる。

１，１ａ〜１ｃ……………………………………………配線基板
２……………………………………………………………基板本体
２ｃ…………………………………………………………素基板本体
３，３ｃ……………………………………………………表面
４，４ｃ……………………………………………………裏面
５，５ｃ……………………………………………………側面
６〜８………………………………………………………パッド（外部接続端子）
９……………………………………………………………内部配線層
１０，１０ａ，３０，３８………………………………配線部
１０ｐ………………………………………………………導電性ペースト
１１ｓ，１２ｓ，３１ｓ，３５ｓ，３９ｓ，４９ｓ…直線部分
１５…………………………………………………………空洞部
２０…………………………………………………………立体配線形成用模型

Claims (9)

1. 絶縁材の一体物からなり、表面、裏面、および該表面と裏面との間に位置する複数の側面を備えた基板本体と、
   導体材からなり、上記基板本体の表面、裏面、および側面のうち何れか２つの面上に形成された複数の外部接続端子と、
   導体材からなり、上記基板本体内に形成された内部配線層と、
   導体材からなり、上記基板本体内に形成され且つ両端部が上記複数の外部接続端子に接続されたスパイラル形状の配線部と、を含む配線基板であって、
   上記スパイラル形状の配線部は、連続する曲線状に形成され、且つ上記内部配線層とは接続されないと共に、該スパイラル形状の配線部の内側にも上記絶縁材が位置している、
   ことを特徴とする配線基板。
2. 前記スパイラル形状の配線部の両端部における外部接続端子との接続部分は、直線部分を含んでいる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 前記スパイラル形状の配線部には、高周波信号が流れる、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
4. 前記スパイラル形状の配線部は、インダクタ線路、位相線路、あるいはキャパシタ電極の一部を構成している、
   ことを特徴とする請求項３に記載の配線基板。
5. 絶縁材からなり、表面、裏面、および該表面と裏面との間に位置する複数の側面を備えた基板本体と、導体からなり、前記基板本体の表面、裏面あるいは側面のうち何れか２つの面上に形成された複数の外部接続端子と、導体材からなり、上記基板本体内に形成された内部配線層と、導体材からなり、両端部が上記複数の外部接続端子に接続されたスパイラル形状の配線部と、を含む配線基板の製造方法であって、
   少なくとも樹脂粉末、ロウ、低融点金属の粉末、あるいは低融点合金の粉末の一つを含み、且つ連続する曲線状に形成されたスパイラル形状を呈する立体配線形成用模型を準備する工程と、
   上記立体配線形成用模型を、該模型の上端部および下端部を除いて、粉末状、スラリー状、あるいは液状の絶縁材によって包囲することにより、表面、裏面、および該表面と裏面との間に位置する複数の側面を備えた素基板本体を形成する工程と、
   上記素基板本体を加熱して、該素基板本体を形成している上記絶縁材を焼成あるいは硬化させることで基板本体を得ると共に、かかる加熱の過程で前記基板本体の内部から上記立体配線形成用模型を除去する工程と、
   上記基板本体の内部に形成された空洞部内に、金属粉末を含む導電性ペーストを充填する工程と、
   上記基板本体の空洞部内に充填された上記導電性ペーストを加熱して硬化することで、配線部を形成する工程と、を含む、
   ことを特徴とする配線基板の製造方法。
6. 前記素基板本体を加熱して得られる基板本体から前記立体配線形成用模型を除去する工程は、前記絶縁材を形成しているセラミックを焼成すると共に、その過程で上記模型を形成していた前記樹脂粉末を外部に蒸発させることからなる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の配線基板の製造方法。
7. 前記素基板本体を加熱して得られる基板本体から前記立体配線形成用模型を除去する工程は、前記絶縁材を形成している熱硬化性樹脂を硬化温度以上に加熱すると共に、その過程で上記模型を形成していた前記ロウ、低融点金属の粉末、あるいは低融点合金を溶融して外部に流出させることからなる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の配線基板の製造方法。
8. 前記導電性ペーストに含まれる金属粉末は、粒径が１μｍ未満のものを含有している、
   ことを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。
9. 前記配線部を形成する工程の後に、該配線部の上端部が露出する基板本体の表面付近と、前記配線の下端部が露出する基板本体の裏面付近および側面付近の少なくとも一方とに、外部接続端子を形成する工程を更に有する、
   ことを特徴とする請求項５乃至８の何れか一項に記載の配線基板の製造方法。

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