印刷布線板和印刷布線板制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及印刷布線板和印刷布線板制造方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，關于數字電路，高速化推進并且對高密度安裝的要求高。關于用于這些電 路的印刷布線板的信號線，為了防止傳輸損失、通信品質的劣化等，謀求阻抗匹配，以使得 特性阻抗Z0成為一定的值。特性阻抗Z0為如下述式（1)表示的那樣為（L/C)的平方根。
[0003] (數式 1)
Z0為特性阻抗，L為電感，C為電容。
[0004] 特性阻抗Z0由信號線的線寬度尺寸、信號線的厚度尺寸、或者信號線與接地層的 距離等物理形狀或者構成印刷布線板的絕緣樹脂層的介電常數、或導體層的導電率等物理 特性值來規定。
[0005] 例如，如果作為特性阻抗Z0的匹配而為單端線路，則通常，特性阻抗被控制為 50Ω是一般的。
[0006] 然而，近年來，印刷布線板謀求信號速度的增加。針對此，印刷布線板中的任意的 結構的物理形狀被控制。由此，某種程度上，印刷布線板能夠響應上述要求。典型地，通過 以使信號線的線寬度尺寸變粗并且使絕緣樹脂層的厚度尺寸增大而使電容變小的方式進 行調整，從而能謀求特性阻抗Z0的匹配。
[0007] 然而，另一方面，有設備的小型化的要求。為了匹配特性阻抗Z0并且在高速信號 傳輸下使傳輸損失減小，對于使絕緣樹脂層的厚度尺寸增大也有極限。
[0008] 例如，近年來，處理與個人計算機同等的高速信號的智能電話正在急速普及。在這 樣的智能電話中，便攜性和電池容量的確保成為權衡（trade-off)。因此，該智能電話謀求 設備內的電池以外的部件的占有率的減小。因此，趨于具有傳輸電路的柔性印刷布線板的 厚度的制約也變得嚴格。
[0009] 在專利文獻1中，公開了由銅箱和多孔質聚酰亞胺薄膜構成的帶銅箱多孔質聚酰 亞胺薄膜(參照該文獻[圖1])。多孔質聚酰亞胺薄膜包括空孔直徑為〇. 2μπι左右的微氣 泡，空孔率被調整為50%左右(參照該文獻段落[0060]至[0063])。在專利文獻1中說明 了：能夠通過使聚酰亞胺薄膜含有獨立氣泡而進行多孔質化來謀求薄膜的低介電常數化。 [0010] 此外，在專利文獻2中公開了在銅箱上具有帶狀（strip)導體并且設置有經由空 氣層與上述銅箱相向的鋁接地板而成的帶狀傳輸線路基板(該文獻[圖10])。上述帶狀導 體由電解銅鍍層和無電解鎳鍍層構成，在表面具有無電解金鍍層。在該文獻段落[0024]中 記載有：上述空氣層的介電損失低而作為針對帶狀導體的介電體層是有效的。此外，在該文 獻該段落中記載有：夾持這這樣的空氣層而設置的接地基板有助于輻射損失的減小，并且 伴隨著將空氣層用作介電層的效果而有助于傳輸特性的提高。
[0011] 現有技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :日本特開2003-201362號公報； 專利文獻2 :日本特開2003-318611號公報。
【發明內容】
[0012] 發明要解決的課題 本發明人們著眼于：如果如專利文獻1、2所示那樣通過使絕緣層包括空氣來使該絕 緣層的介電常數降低，則能夠在不使絕緣層的膜厚增大的情況下將電容調整得小，以及，由 此，能夠減小傳輸損失。而且，討論了專利文獻1所示的多孔質聚酰亞胺薄膜或專利文獻2 所示的將作為介電層的空氣層用于印刷布線板中的絕緣層。其結果是，可知，上述專利文獻 2公開的多孔質聚酰亞胺薄膜或專利文獻2公開的將空氣層作為介電層的印刷布線板存在 關于印刷布線板的生產性或可靠性而重大的課題。
[0013]S卩，在專利文獻1所示的多孔質聚酰亞胺薄膜中，包括許多作為封閉空間的獨 立的微小氣泡。上述微小氣泡中的空氣由于印刷布線板的安裝工序或后工序中的回流 (reflow)等加熱工序、輸送時的氣壓變化、使用時的溫度環境的變化等而膨脹。由于上述膨 脹，誘發薄膜的變形、破損等的擔憂高。
[0014]此外，專利文獻2所示的空氣層也為封閉空間。因此，內包于該空氣層的空氣也具 有與上述獨立的微小氣泡中的空氣同樣的問題點。
[0015]本發明鑒于上述那樣的課題而完成。即，本發明提供一種能夠不依賴于絕緣樹脂 層的膜厚的增大而減小高速信號傳輸時的傳輸損失并且生產性和可靠性優秀的印刷布線 板和印刷布線板制造方法。
[0016] 用于解決課題的方案 本發明的印刷布線板具有：導體層、具備與上述導體層相向設置的信號線的信號層、以 及位于上述導體層與上述信號層之間的絕緣樹脂層，所述印刷布線板的特征在于，上述絕 緣樹脂層在平面視圖上與上述信號線重復的位置具有空隙，上述空隙與上述印刷布線板的 外部連通。
[0017]此外，本發明的印刷布線板制造方法是印刷布線板的制造方法，所述印刷布線板 具有：導體層、與上述導體層相向設置的信號線、以及位于上述導體層與上述信號線之間的 絕緣樹脂層，所述印刷布線板制造方法的特征在于，具備：空隙形成工序，在絕緣樹脂薄膜 的面內設置空隙；基板形成工序，在作為通過上述空隙形成工序得到的上述絕緣樹脂薄膜 的一面側并且在平面視圖上與上述空隙重復的位置設置上述信號線并且在另一面側設置 上述導體層，形成具備設置有上述空隙的上述絕緣樹脂薄膜的上述絕緣樹脂層和上述信號 線與上述導體層經由上述絕緣樹脂層相向的基板；以及開口形成工序，形成使設置在通過 上述基板形成工序得到的上述基板的內部的上述空隙與上述基板的外部的氣相連通的開 □〇
[0018] 發明效果 本發明的印刷布線板具備具有空隙的絕緣樹脂層。設置在上述絕緣樹脂層的空隙與印 刷布線板的外部連通。因此，在內包于空隙的氣體等由于印刷布線板的制造工序中的回流 等加熱工序、輸送時的氣壓變化或使用時的溫度變化等而膨脹的情況下，上述氣體等可能 向外部流出。因此，本發明的印刷布線板在這樣的情況下防止變形、破損等。
[0019] S卩，本發明的印刷布線板在具備具有空隙的絕緣樹脂層這樣的觀點中生產性和可 靠性優秀。此外，本發明的印刷布線板具備具有空隙的絕緣樹脂層。因此，本發明的印刷布 線板不依賴于使絕緣樹脂層的膜厚增大這樣的方法，就能夠減小絕緣樹脂層的介電常數。 此外，本發明的印刷布線板能夠減小高速信號傳輸時的傳輸損失。
[0020] 此外，本發明的印刷布線板制造方法能夠穩定地制造具有導體層、絕緣樹脂層、以 及信號層并且上述絕緣樹脂層具有空隙并且該空隙與印刷布線板的外部的氣相連通的印 刷布線板。
【附圖說明】
[0021] 上述的目的和其他的目的、特征以及優點通過在以下敘述的優選的實施方式和附 隨于其的以下的附圖而進一步變得明顯。
[0022] 圖1是本發明的第一實施方式的印刷布線板的平面圖。
[0023] 圖2是圖1所示的印刷布線板的A-A'剖面圖。
[0024] 圖3是圖1所示的印刷布線板的B-B'剖面圖。
[0025] 圖4是圖1所示的印刷布線板的C-C'剖面圖。
[0026] 圖5A和圖5B是作為本發明的第一實施方式的變形例的印刷布線板的平面圖。
[0027] 圖6是本發明的第二實施方式的印刷布線板的平面圖。
[0028] 圖7是圖6所示的印刷布線板的B-B'剖面圖。
[0029] 圖8是圖6所示的印刷布線板的C-C'剖面圖。
[0030] 圖9是作為本發明的第二實施方式的變形例的印刷布線板的平面圖。
[0031] 圖10是本發明的第三實施方式的印刷布線板的平面圖。
[0032] 圖11是圖10所示的印刷布線板的A-A'剖面圖。
[0033] 圖12是圖10所示的印刷布線板的B-B'剖面圖。
[0034] 圖13是圖10所示的印刷布線板的C-C'剖面圖。
[0035] 圖14A是本發明的第三實施方式中的第一絕緣樹脂層的平面圖，圖14B是本發明 的第三實施方式中的第二絕緣樹脂層的平面圖。
[0036] 圖15是說明本發明的第四實施方式的印刷布線板制造方法的空隙形成工序的 圖，圖15A是在空隙形成工序中形成的絕緣樹脂層的平面圖，圖15B是圖15A的A-A'的剖 面圖，圖15C是圖15A的B-B'的剖面圖。
[0037] 圖16是說明本發明的第四實施方式的印刷布線板制造方法的基板形成工序的 圖，圖16A是在基板形成工序中形成的基板的平面圖，圖16B是圖16A的A-A'的剖面圖，圖 16C是圖16A的B-B'的剖面圖。
[0038] 圖17是說明本發明的第四實施方式的印刷布線板制造方法的開口形成工序的 圖，圖17A是通過開口形成工序制造的印刷布線板和切斷的外形部分的平面圖，圖17B是圖 17A的A-A'的剖面圖，圖17C是圖17A的B-B'的剖面圖。
[0039] 圖18是示出本發明的信號線的一個實施方式的說明圖。
【具體實施方式】
[0040] 以下，使用附圖對本發明的第一實施方式至第四實施方式進行說明。在全部的附 圖中，對同樣的結構要素標注同一附圖標記，并適當地省略重復的說明。在本實施方式中， 有在附圖上規定前后左右上下的方向來進行說明的情況。可是，這是為了簡單地說明結構 要素的相對關系而方便地規定的，并不限定實施本發明的制品的制造時或使用時的方向。
[0041] 此外，本發明的各種結構要素不需要為各自獨立的存在，而容許一個結構要素是 其他的結構要素的一部分、某個結構要素的一部分與其他的結構要素的一部分重復等。
[0042] 此外，本實施方式所示的各結構要素在不脫離本發明的宗旨的范圍內能夠適當地 轉用于其他的實施方式。
[0043] 此外，在本說明書中記載的片材和薄膜均能夠轉用，并不由于片材或薄膜這樣的 稱呼的不同而規定個別的厚度等。
[0044] 第一實施方式將微帶線（microstripline)構造的印刷布線板100示出為本發明 的印刷布線板的一個實施方式。
[0045] 第二實施方式將微帶線構造的印刷布線板200示出為本發明的印刷布線板的另 一實施方式。第二實施方式不出開口 50的形成位置與第一實施方式不同的方式。
[0046] 第三實施方式將微帶線構造的印刷布線板300示出為本發明的印刷布線板的另 一實施方式。
[0047] 第四實施方式將印刷布線板100的制造方法的一個例子示出為本發明的制造方 法的一個實施方式。
[0048]〈第一實施方式〉 使用圖1至圖5 (圖5A和圖5B)對本發明的第一實施方式進行說明。圖1為第一實施 方式的印刷布線板100的平面圖，示出了構成絕緣層10的絕緣樹脂層60具備空隙40和絕 緣樹脂部45。圖2是圖1所示的印刷布線板100的A-A'剖面圖。圖3是圖1所示的印刷 布線板100的B-B'剖面圖。圖4是圖1所示的印刷布線板100的C-C'剖面圖。圖5A和 圖5B是作為本發明的第一實施方式的變形例的印刷布線板100a、100b的平面圖。
[0049] 如圖2所示，印刷布線板100具有：作為導體層的接地層70、具備與接地層70相 向地設置的信號線20的信號層25、以及位于接地層70與信號層25之間的絕緣樹脂層60。
[0050] 如圖1所示，絕緣樹脂層60在平面視圖上與信號線20重復的位置具有空隙40。 空隙40與印刷布線板100的外部連通。在本發明或本發明的說明中，特別是在沒有預告的 情況下，平面視圖是指與印刷布線板的主面正交地觀察。在本發明或本發明的說明中，絕緣 樹脂層在平面視圖上與信號線重復的位置意味著在平面視圖上絕緣樹脂層與信號線在印 刷基板的厚度方向上互相重疊的位置。
[0051] 例如，空隙40也可以通過具有開口 50而與印刷布線板100的外部連通。優選的 是，開口 50被設置在與信號線20不同的位置。換句話說，優選的是，開口 50的形成避免從 空隙40貫通信號線20與外部連通的方式。由此，開口 50的存在能夠避免擾亂信號線20 的傳輸狀態。然而，本實施方式也能夠通過使在信號線20的寬度方向的剖面示出的開口 50 的剖面積充分地小而在信號線20設置開口 50。
[0052] 此外，作為圖示省略的本實施方式的變形例，也可以代替設置開口 50而將包圍空 隙40的上表面、底面或側面的任一個做成氣體透過性的構件。由此，空隙40與外部連通。
[0053] 例如，如圖1所示，空隙40遍及印刷布線板100的寬度方向伸長，在印刷布線板 100的長邊的外緣設置有開口 50。由此，空隙40與外部連通。
[0054] 如圖1所示那樣，本實施方式能夠將開口 50設置在印刷布線板100的外緣。本實 施方式包含在印刷布線板100的長邊以外的外緣設置開口 50的情況。設置有開口 50的外 緣之處根據空隙40到達上述外緣之處來決定。
[0055] 本發明包含在印刷布線板100的外緣以外之處設置開口的方式。這樣的方式的例 子在后述的第二實施方式中說明。
[0056] 在本實施方式中，開口 50被設置在印刷布線板100的外緣。因此，在本實施方式 中，沒有在印刷布線板1〇〇的表面或背面安裝其他的電子構件的情況下縮小安裝處的選擇 的情況。此外，在制造印刷布線板100的情況下，在制造工序的后段一般進行裁斷外緣周圍 的不需要部分的外形處理。在該外形處理中，同時切斷空隙40的端部，由此，能夠在印刷布 線板100的外緣設置開口 50。因此，本實施方式也具有能夠與上述外形處理的時候同時地 形成開口 50這樣的制造上的優點。
[0057] 本實施方式能夠通過在絕緣樹脂層60設置空隙40來使絕緣樹脂層60的介電常 數減小。也就是說，實質上僅由絕緣樹脂構成的一般的絕緣樹脂層的介電常數是根據作為 該絕緣樹脂的物理特性值的介電常數而實質規定的。針對此，本實施方式能夠通過在絕緣 樹脂層60設置空隙40,從而使絕緣樹脂層60的介電常數與根據構成絕緣樹脂部45的絕緣 樹脂的物理特性值而規定的介電常數相比減小化。
[0058] 本實施方式能夠謀求絕緣樹脂層60的介電常數的減小化。由此，本實施方式能夠 提供一種不依賴于絕緣樹脂層60的膜厚的增大而響應于高速信號傳輸和設備的小型化的 任一個要求的能夠實用化的印刷布線板。
[0059] 此外，本實施方式與具備為相同的膜厚并且不具有空隙的絕緣樹脂層的以往的印 刷布線板相比，即使是更長的傳輸距離也能夠進行傳輸。因此，有限的空間中的電子設