JP4134650B2

JP4134650B2 - Multilayer circuit board having antenna and antenna structure using the same

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Publication number: JP4134650B2
Application number: JP2002270542A
Authority: JP
Inventors: 謙一加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2022-09-17
Also published as: JP2004111563A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナを有する多層回路基板およびそれを用いたアンテナ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アンテナを回路基板に実装する手法としては、従来、主として以下の方法がある。第１の手法として、逆Ｆアンテナ等の金属製の板状アンテナ、ダイポールアナテナ等の線状アンテナ、あるいはヘリカルアンテナ等のらせん状アンテナを、回路基板に半田付けする。第２の手法として、セラミック製等の、所定の電波の偏波面に対応するチップアンテナを、回路基板に実装する。これらの手法では、別途アンテナを準備した後、回路基板に実装するため、アンテナ付きの回路基板の製造に係わるコストの増加要因となる。さらに、例えば製造工程の最終段階にて、アンテナのインピーダンスにずれが生じてしまった場合、そのずれてしまったアンテナのインピーダンス、つまり回路基板を修正するための対処が難しい。
【０００３】
特開平６−３３４４２１号公報は、実装する回路基板上にエッチング等によって導体パターンで平面アンテナを形成する手法を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報開示による従来技術では、アンテナが回路基板上に沿った平面状に形成されている。このため、回路基板に配置されたアンテナ平面に略直交する偏波をもつ電波に対して、平面アンテナは特に利得が低下する。
とは異なる利得の高い電波の偏波面に対応する面に、平面アンテナを配置することが難しい。つまりアンテナ利得の向上が望めない。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、実装する基板に一体的に形成されることが可能であるとともに、アンテナ利得の向上が図れるアンテナを有する多層回路基板およびそれを用いたアンテナ構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１、５、６によると、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材を介して複数の導体パターンを積層するとともに、基板領域内にその導体パターンを積層する層数が異なるアンテナを有する多層回路基板において、マザーボード部と、そのマザーボード部から延出され、屈曲部を有するアンテナ部を備えている。
これにより、別部材としてのアンテナを実装することなく、同一基板によって、屈曲部を有するアンテナを低コストで形成することが可能である。例えば、アンテナ部に屈曲部を形成する際に、アンテナ面が所定の傾斜角度になるように曲げることで、所望の電波の偏波面に対応するアンテナを形成でき、よってアンテナ利得の向上が図れる。
【０００７】
本発明の請求項１によると、アンテナ部には、積層された導体パターンのうち一つの層の導体パターンから、らせん状のコイルを形成可能な複数の配線導体パターンが形成されている。
これにより、基板と一体となったいわゆるヘリカルアンテナを形成することが可能である。
【０００８】
本発明の請求項２によると、アンテナ部は、マザーボード部に一体的に形成される立体的アンテナである。
【０００９】
これにより、従来の基板上に形成された平面アンテナに比べて、アンテナ利得の向上が図れる。
【００１０】
本発明の請求項３によると、らせん状のコイルには、配線導体パターンを形成する基板領域において、隣り合うその配線導体パターン間にスリットが形成されている。
【００１１】
これにより、らせん状コイルを構成可能な複数の配線導体パターンを、例えば丸めることでらせん状の連続体とする形成手法に比べて、基板領域にスリットを設けるだけで、らせん状の連続体を形成することが可能である。その結果、アンテナの形成に係わる工程の簡素化が図れる。
【００１２】
本発明の請求項４によると、アンテナ部は、チップアンテナを備えている。
【００１３】
既存のチップアナテナを用いてアンテナを搭載する製品を製造したい場合、チップアンテナを有するアンテナ部は、所定の角度に曲げる曲げ部を備えているので、所望の電波の偏波面に調整することが可能である。
【００１４】
本発明の請求項５、７によると、アンテナ部は、マザーボード部から延出され、そのマザーボード部の積層数より少ない積層数を有するフレキシブルプリント基板部から少なくとも構成され、そのフレキシブルプリント基板部を、複数の稜線部を形成するように折り曲げ、または丸めることで形成されている。
【００１５】
これにより、フレキシブルプリント基板部を折り曲げたり、丸めたりすることで、基板と一体となったアンテナ部を容易に形成することが可能である。
【００１６】
なお、このフレキシブルプリント基板部は、マザーボード部の積層数と同数であってもよい。
【００１７】
本発明の請求項５、７によると、複数の稜線部を形成するように折り曲げ、または丸めることで区画された空間部に、誘電体が挿入されている。
【００１８】
これにより、フレキシブルプリント基板部を折り曲げることで、例えば基板と一体となった逆Ｆアンテナを形成した後、この逆Ｆアンテナにより区画された空間部に誘電体を挿入することが可能である。その結果、誘電体を挿入しないときに比べて、共振周波数を下げることが可能である。
【００１９】
本発明の請求項６によると、アンテナ部には、アンテナエレメントの少なくとも一部が形成されている。
【００２０】
これにより、アンテナエレメントの少なくとも一部は、マザーボード部から延出され、屈曲部つまり屈曲性を有することが可能である。したがって、屈曲性を利用し、アンテナエレメント面を電波の偏波面に応じて容易に傾斜させることが可能であるので、マザーボード部の搭載角度つまり製品に搭載された多層回路基板の角度状態に応じて、利得の高い偏波面に合せておくことが可能である。
【００２３】
本発明の請求項６によると、マザーボード部から延出されたアンテナ部を構成するアンテナエレメントを、所定のアンテナインピーダンスになるように、切断することが可能である。
【００２４】
マザーボード部から延出したアンテナ部を、屈曲性を有するフレキシブルプリント基板部を用いて形成することが可能である。したがって、フレキシブルプリント基板部の柔らかく、切断し易い特性を利用して、容易にアンテナインピーダンスを調整することが可能である。
【００２５】
本発明の請求項８によると、マザーボード部から延出され、アンテナ部の一部であるアンテナエレメントの平面を、そのマザーボード部に対して略直交する仮想面上に配置するようにする。
【００２６】
マザーボード部から延出されたアンテナ部の一部または全部を、屈曲性を有するフレキシブルプリント基板部を用いて形成することが可能である。したがって、フレキシブルプリント基板部の屈曲性を利用して、マザーボード面に直交するようにアンテナエレメント面を配置することが可能である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のアンテナを有する多層プリント基板およびそれを用いたアンテナ構造を、具体化した実施の形態を図に従って説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のアンテナを有する多層回路基板の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、本発明のアンテナを有する多層回路基板１は、ＩＣや半導体素子等の電子部品７０が実装されるマザーボード部ＭＢと、このマザーボード部ＭＢから延出され、屈曲部を有するアンテナ部ＡＰとを含んで構成されている。なお、このアンテナ部（以下、アンテナ構造体部と呼ぶ）ＡＰは、アンテナ機能の主要部、特に電波の偏波面に対応する送、受信可能な平面または曲面、例えば平面アンテナのアンテナエレメントの少なくとも一部を備えているものであれば、いずれの電波の偏波面に対応するアンテナ形状を有するアンテナ構造体であってもよい。このマザーボード部ＭＢとアンテナ構造体部ＡＰは、同一基板から一体的に形成されている。なお、多層回路基板１の製造方法については後述する（本実施形態の製造方法と同じもしくは均等の製造方法である第４の実施形態に係わる製造方法の図５、図６、および図７参照）。
【００２９】
マザーボード部ＭＢおよびアンテナ構造体部ＡＰは、図１に示すように、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材２３と、絶縁基材２３の表面に配設され、配線金属材料からなる導体パターン２２を備えている。なお、少なくともアンテナ構造体部ＡＰが可撓性を有するように、絶縁基材は、樹脂フィルムから形成されていることが望ましい。以下、本実施形態で使用する絶縁基材２３を、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムとして説明する。さらになお、マザーボード部ＭＢおよびアンテナ構造体部ＡＰは、同一の多層回路基板１、つまり同一基板１の基板領域内に形成されるものであるから、樹脂フィルム２３を介して複数の導体パターン２２が積層される構造であってもよい。樹脂フィルム２３を用いるので、例えば導体パターン２２を銅箔等によって形成することで、樹脂フィルム２３、導体パターン２２が積層されて形成される多層回路基板であっても、可撓性を有することが可能である。
【００３０】
さらになお、同一基板によって形成されるマザーボード部ＭＢおよびアンテナ構造体部ＡＰでは、基板領域内において、導体パターン２２を積層する層数が異なり、アンテナ構造体部ＡＰの層数がマザーボード部ＭＢの層数に比べて少ない構成であってもよい（第２の実施形態等の他の実施形態を参照）。その結果、アンテナ構造体部ＡＰは、マザーボード部ＭＢの側面から延出している。
【００３１】
これにより、多層回路基板１から、別部材としてのアンテナを実装することなく、アンテナ構造部ＡＰを、同一基板によって形成することが可能である（図１参照）。例えば、この屈曲性を有するアンテナ構造部ＡＰを、所望の電波の偏波面に対応するアンテナ面に応じて、所定の傾斜角度になるように曲げることで、アンテナ利得の向上が図れる。
【００３２】
以下、本実施形態では、アンテナ構造体部ＡＰはマザーボード部ＭＢの積層数と同数の場合で説明する。図１に示すように、多層回路基板１は、樹脂フィルム２３、導体パターン２２が比較的少ない積層数で積層されている。これにより、多層回路基板１、すなわちアンテナ構造部ＡＰは、屈曲性を有することが可能である。なお、多層回路基板１の樹脂フィルム２３、導体パターン２２の積層数のうち、アンテナ構造部ＡＰの導体パターン２２の層数が、マザーボード部ＭＢの層数に比べて少ない構成であってもよい。それによって、樹脂材料より高剛性の配線材料からなる導体パターン２２の存在が少ない分だけ、アンテナ構造部ＡＰは、マザーボード部ＭＢに比べて屈曲性を有することが可能である。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態では、アンテナ構造部ＡＰは、いわゆる逆Ｆアンテナであって、エレメント１２と、スタブ１３と、給電点１４とを含んで構成されている。エレメント１２は、導体パターン２２が、図１に示すように、略正方形に形成されている。なお、エレメント１２の形状は、略正方形に限らず、長方形、ひし形、多角形、略円形、および矩形等いずれの形状であってもよい。給電点１４は、エレメント１２と同様に導体パターン２２から形成されている。この給電点１４の一端１４ａはエレメント１２の基部に接続している。一方の他端１４ｂは、マザーボード部ＭＢ側の導体パターン２２に接続されている。図１に示すように、給電点１４の他端１４ｂは、導体パターン２２によって形成されたマイクロストリップ線路２２ｓを介して電極、または素子７０等の高周波信号の供給側に接続されている。スタブ１３は、グランドパターン等を形成するマザーボード部ＭＢ側の導体パターン２２に接続されている。すなわち、スタブ１３の一端は、エレメント１４の基部に接続するとともに、他端は、マザーボード部ＭＢ内に積層された導体パターン２２のうち、アース側に接続する導体パターン２２に接続している。なお、エレメント１２、スタブ１３、給電点１４を形成する層は、多層回路基板１内に積層される複数の導体パターン２２のうち、多層回路基板１の表面側の層に配置されたものであっても、内部の層に配置されるものであってもいずれでもよい。このエレメント１２、スタブ１３、給電点１４を、図１に示すように、稜線部に沿って略直角に曲げることで、逆Ｆアンテナを形成する。なお、この稜線部は屈曲部を構成している。これにより、多層回路基板１には、マザーボード部ＭＢに一体的に逆Ｆアンテナを形成することが可能である。その結果、アンテナ構造部ＡＰは、マザーボード部ＭＢに一体的に形成される立体的アンテナを構成することができるので、従来の基板上に形成された平面アンテナに比べて、アンテナ利得の向上が図れる。詳しくは、従来の平面アンテナでは基板上に沿った平面状に形成されているため、基板に配置されたアンテナ平面に略直交する偏波をもつ電波に対して、平面アンテナは特に利得が低下する。その結果、アンテナ平面とは異なる偏波を持つ電波（例えば、基板に直交する偏波の電波）に対して、利得の向上が図れる面に平面アンテナを配置することが難しい。これに対して、本発明の多層回路基板１のアンテナ構造部ＡＰは、折り曲げることで、逆Ｆアンテナ等の立体的なアンテナ形状にすることができるので、多層回路基板１つまりマザーボード部ＭＢの面と異なる面に、エレメント１４面を配置することが可能である。
【００３４】
なお、本実施形態では、多層回路基板１を所定の稜線部（図１参照）に沿って略直角に折り曲げるようにして逆Ｆアンテナを形成したが、エレメント１２がマザーボード部ＭＢを覆い被さるように曲げられておりアンテナとして動作可能であれば、略直角に限らず、鈍角あるいは鋭角に曲げられていてもよい。
【００３５】
さらになお、本実施形態では、エレメント１２の形状として、略正方形の平面としてが、アンテナとして動作可能であれば、平面に限らず、例えば展開形状が平面であったものを曲面に変形させたものであってもよい。
【００３６】
さらになお、多層回路基板１において、アンテナ構造部ＡＰのアンテナ形状を、例えば折り曲げり、丸めたりする等によって形成するとき、多層回路基板１に素子７０等を実装する前であっても、実装した後であっても構わない。
【００３７】
なお、本実施形態では、アンテナ構想部ＡＰの形状を、図１に示す逆Ｆアンテナで説明したが、スタブ１３のない平面アンテナであっても、マザーボード部ＭＢの面と異なる面に傾斜させる等によって、同様な効果を得ることが可能である。
【００３８】
なお、本実施形態において屈曲部を稜線部に沿って曲げられた部分で説明したが、曲げることで形成された稜線部を備えたものに限らず、丸めることで形成されるものであってもよく、いずれの屈曲形状を有する屈曲部であってもよい。
【００３９】
（第２の実施形態）
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第１の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。さらになお、他の実施形態は、第１の実施形態と同様に、その発明に係わる製造方法については、第４の実施形態に係わる製造方法と同じもしくは均等の製造方法であり、第４の実施形態の製造方法にて後述する。
【００４０】
第２の実施形態では、第１の実施形態で説明したエレメント１２の一部もしくは全部を、図２に示すように、フレキシブルプリント基板部ＡＰａとする。つまり、アンテナ構造部ＡＰの少なくとも一部は、マザーボード部ＭＢから延出され、そのマザーボード部ＭＢの積層数より少ない積層数を有するフレキシブルプリント基板部ＡＰａから少なくとも構成されている。図２は、本実施形態のアンテナを有する多層回路基板の概略構成を示す斜視図である。
【００４１】
このような構成においても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００４２】
さらに、図２に示すように、エレメント１２が、フレキシブルプリント基板部ＡＰａと、多層回路基板１のうちフレキシブルプリント基板部ＡＰａを除く他の部分であるリジッド基板部（詳しくは、マザーボード部ＭＢの積層数と同数のアンテナ構造部ＡＰの部分）とによって形成される。なお、リジッド基板部は、フレキシブルプリント基板部ＡＰａに比べて可撓性において劣る。
【００４３】
これにより、フレキシブルプリント基板部ＡＰａの柔らかく、切断し易い特性を利用して、エレメント１２の一部であるフレキシブルプリント基板部ＡＰａを切断することが可能である。その結果、エレメント１２のアンテナインピーダンスが所望のインピーダンスになるように、フレキシブルプリント基板部ＡＰａを切断することで、容易にアンテナインピーダンスを調整することが可能である。したがって、アンテナを有する多層回路基板において、アンテナ特性を調整するアンテナ構造として、好ましい。これにより、例えば、アンテナを有する多層回路基板の製造工程の最終段階、もしくはその多層回路基板を搭載する通信機器等の電子機器の製造工程のアンテナ特性の検査工程にて、アンテナ特性、特にアンテナインピーダンスが所定の目標管理値からずれてしまった場合、多層回路基板の廃棄あるいはアンテナ部分の交換等の大きな修正を実施せずとも、フレキシブルプリント基板部ＡＰａ（詳しくは、エレメント１２の一部）を所定の部分だけ切断するだけで、量産間際の製品のアンテナインピーダンスの調整が可能である。
【００４４】
さらになお、本実施形態では、第１の実施形態で説明したエレメント１２の形状において、略正方形の平面形状から、図２に示すように、一部に切欠き部１２ｋを設けて、矩形形状とする。これにより、エレメントの電気長を稼ぐことが可能である。
【００４５】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第２の実施形態で説明したアンテナ構造部ＡＰにおいてアンテナ構造部ＡＰに囲まれる内部に、図３に示すように、誘電体８０を配置する。図３は、本実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板のアンテナ構造を示す斜視図である。
【００４６】
図３に示すように、アンテナ構造部ＡＰとマザーボード部ＭＢにより区画された空間部Ｒに、誘電体８０等の支持部材を挿入することで、エレメント１２の支えとして機能させることが可能である。詳しくは、この空間部Ｒは、アンテナ構造部ＡＰを、所定の稜線部に沿って折り曲げたり、丸めたりすることで、アンテナ構造部ＡＰとマザーボード部ＭＢにより区画された空間である。
【００４７】
支持部材として誘電体８０を配置することで、誘電体８０を挿入しない場合に比べて、同じエレメント１２の面積で共振周波数を下げることが可能である。
【００４８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、マザーボード部ＭＢと一体的に形成されるアンテナ構造部ＡＰにおいて、図４に示すように、第２の実施形態で説明したフレキシブルプリント基板部ＡＰａが、マザーボード部ＭＢの側面の中央から延出している。図４は、本実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板の一実施例の概略構成を示す断面図である。
【００４９】
この構成においても、第２の実施形態と同様な効果を得ることができる。すなわち、アンテナ構造部ＡＰ、特にフレキシブルプリント基板部ＡＰａは、マザーボード部ＭＢから延出され、屈曲性を有する少なくともアンテナの一部であれば、マザーボード部ＭＢの表面側の複数の層から構成されるものであっても、マザーボード部ＭＢの内部にある複数の層から構成されるものであってもいずれでもよい。
【００５０】
詳しくは、図４に示すように、フレキシブルプリント基板部ＡＰａは、少なくとも３層（図４では、３層）の樹脂フィルム２３を積層されている。この３層に積層された樹脂フィルム２３のうち、図４に示すように、第１層の樹脂フィルム２３（１）と第２層の樹脂フィルム２３（２）との間には、マザーボード部ＭＢから延出された導体パターン２２が、所定のインピーダンスを有する配線導体パターン２２ｓに形成されている。
【００５１】
なお、積層される導体パターン２２間は、必要に応じて、樹脂フィルム２３に設けられたビアホール２４中の一体化した導電性組成物５１によって相互を電気的に接続されていてもよい（図４参照）。
【００５２】
ここで、本発明の多層回路基板１の製造方法について以下、図５、図６、および図７に従って説明する。なお、説明の簡便のために、図４に示す多層プリント基板１を、図５（ｇ）に示すように、基板領域内で積層数において、マザーボード部ＭＢに対応する６層構造のリジット基板領域１０１ａ、および屈曲性を有する２層構造のフレキ基板領域１０１ｂで表す。また、製品としての多層回路基板１に対して、その製品を製造する製造工程中のワークを区別して、製造工程中は多様な形態を有する多層基板１００（詳しくは、リジッド−フレキプリント基板１０１）として説明する。図５は、本実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板における製造方法を製造工程で示す工程別断面図であって、図５（ａ）から図５（ｈ）は、各製造工程での多層回路基板の状態を示す断面図である。図６は、本実施形態の多層回路基板に係わる製造工程において、切り出し工程後の多層回路基板の構造を示す断面図である。図７は、本実施形態による多層回路基板に係わる製造工程において、加熱・加圧工程後の多層回路基板の状態を示す平面図である。
【００５３】
図５（ａ）において、２１は樹脂フィルム２３の片面に貼着された導体箔（本例では厚さ１８μｍの銅箔）をエッチングによりパターン形成した導体パターン２２を有する片面導体パターンフィルムである。本実施形態では、樹脂フィルム２３としてポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる厚さ２５〜７５μｍの熱可塑性樹脂フィルムを用いている。
【００５４】
図５（ａ）に示すように、導体パターン２２の形成が完了すると、次に、図５（ｂ）に示すように、片面導体パターンフィルム２１の導体パターン２２が形成された面と対向する面に保護フィルム８１を、ラミネータ等を用いて貼着する。この保護フィルム８１は、樹脂層と、この樹脂層の貼着面側にコーティングされた粘着剤層とからなる。粘着剤層を形成する粘着剤は、アクリレート樹脂を主成分とする所謂紫外線硬化型の粘着剤であり、紫外線が照射されると架橋反応が進行し、粘着力が低下する特性を有するものである。
【００５５】
図５（ｂ）に示すように、保護フィルム８１の貼着が完了すると、次に、図５（ｃ）に示すように、保護フィルム８１側から炭酸ガスレーザを照射して、樹脂フィルム２３に導体パターン２２を底面とする有底ビアホールであるビアホール２４を形成する。導体パターン２２のビアホール２４の底面となる部位は、導体パターン２２の層間接続時に電極となる部位である。なお、ビアホールの形成は、炭酸ガスレーザの出力と照射時間等を調整することで、導体パターン２２に穴を開けないようにしている。このとき、図５（ｂ）に示すように、保護フィルム８１にも、ビアホール２４と略同径の開口８１ａが形成される。
【００５６】
ビアホール２４の形成には、炭酸ガスレーザ以外にエキシマレーザ等が使用可能である。レーザ以外のドリル加工等のビアホール形成方法も可能であるが、レーザビームで穴あけ加工すると、微細な径で穴開けができ、導体パターン２２にダメージを与えることが少ないため好ましい。
【００５７】
図５（ｃ）に示すように、ビアホール２４の形成が完了すると、次に、図５（ｄ）に示すように、ビアホール２４内に層間接続材料である導電ペースト５０を充填する。導電ペースト５０は、平均粒径５μｍ、比表面積０．５ｍ^２／ｇの錫粒子３００ｇと、平均粒径１μｍ、比表面積１．２ｍ^２／ｇの銀粒子３００ｇとに、有機溶剤であるテルピネオール６０ｇを加え、これをミキサーによって混練し、ペースト化したものである。
【００５８】
導電ペースト５０は、スクリーン印刷機により、保護フィルム８１の開口８１ａ側から片面導体パターンフィルム２１のビアホール２４内に印刷充填される。ビアホール２４内への導電ペースト５０の充填は、本実施形態ではスクリーン印刷機を用いたが、確実に充填ができるのであれば、ディスペンサ等を用いる他の方法も可能である。
【００５９】
ビアホール２４内への導電ペースト５０の充填が完了すると、図５（ｅ）に示すように、樹脂フィルム２３の所望の位置にスリット３０を形成する。このスリット３０は、後に説明する多層基板１００において、その基板の厚さを薄くしてフレキ基板１０１ｂとして機能する部位を多層基板１００に形成するためのものである。スリット３０は、例えばレーザを樹脂フィルム２３に照射することによって形成することができる。また、ドリルルーターや打ち抜き加工等によってスリット３０を形成しても良い。
【００６０】
スリット３０の幅は、１ｍｍ以下、より好ましくは樹脂フィルム２３の厚さ以下に形成することが望ましい。樹脂フィルム２３は、後に詳しく説明するが、複数枚積層された状態で、加熱・加圧される。この加熱・加圧時に、樹脂フィルム２３を構成する熱可塑性樹脂が軟化して流動するが、そのときにスリット３０の幅が大きいと、熱可塑性樹脂がスリット３０を塞ぐように流動するため、熱可塑性樹脂の流動量が大きくなる傾向がある。この場合、樹脂フィルム２３上に形成した導体パターン２２の位置ずれが発生する可能性が高くなるので、スリット３０の幅は狭く形成することが好ましいのである。
【００６１】
スリット３０を形成した後、紫外線ランプ（図示せず）によって保護フィルム８１側から紫外線を照射する。これにより、保護フィルム８１の粘着剤層が硬化され、粘着剤層の粘着力が低下する。
【００６２】
保護フィルム８１への紫外線照射が完了すると、片面導体パターンフィルム２１から保護フィルム８１を剥離除去する。これにより、図５（ｆ）に示すように、樹脂フィルム２３の所望の位置にスリット３０が形成され、かつビアホール２４内に導電ペースト５０を充填した片面導体パターンフィルム２１が得られる。
【００６３】
次に、図５（ｇ）に示すように、片面導体パターンフィルム２１を複数枚（本実施形態では６枚）積層する。このとき、例えば下方側の２枚の片面導体パターンフィルム２１は導体パターン２２が設けられた側を下側として、上方側の４枚の片面導体パターンフィルム２１は導体パターン２２が設けられた側を上側として積層する。
【００６４】
すなわち、下側の１枚目の層と上側の５枚目の層からなる２枚の片面導体パターンフィルム２１は、導体パターン２２が形成されていない面同士を向かい合わせて積層する。また、残りの４枚の片面導体パターンフィルム２１は、導体パターン２２が形成された面と導体パターン２２が形成されていない面とが向かい合うように積層する。
【００６５】
また、複数枚の片面導体パターンフィルム２１が積層される際、多層基板１００から除去すべき除去領域４０の下面となる片面導体パターンフィルム２１ａと、多層基板１００の一部として残され領域（残存領域）の表面となる片面導体パターンフィルム２１ｂとの間に、除去領域４０の大きさに対応した離型シート４５が配置される。
【００６６】
この離型シート４５は、樹脂フィルム２３を構成する熱可塑性樹脂が加熱・加圧された場合であっても、軟化した熱可塑性樹脂との接着性に乏しい性質を持つ材料から構成される。例えば、離型シート４５は、ポリイミド、テフロン（登録商標）等の樹脂フィルムや、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔等の金属箔から構成することができる。
【００６７】
また、除去領域４０の対向する２つの側面には、樹脂フィルム２３に形成されたスリット３０が位置している（図７参照）。すなわち、スリット３０は、除去領域４０を持つ複数枚の樹脂フィルム２３の同じ位置に形成されることにより、全体として、片面導体パターンフィルム２１，２１ａ，２１ｂの積層体の表面から離型シート４５が配置された深さ位置まで連続的に形成されている。
【００６８】
図５（ｇ）に示すように片面導体パターンフィルム２１，２１ａ，２１ｂを積層したら、この積層体の上下両面から真空加熱プレス機の加熱プレス板により加熱しながら加圧する。本例では、２５０〜３５０℃の温度に加熱しつつ、１〜１０ＭＰａの圧力で１０〜２０分間加圧した。これにより、図５（ｈ）に示すように、各片面導体パターンフィルム２１，２１ａ，２１ｂが相互に接着される。すなわち、各片面導体パターンフィルム２１，２１ａ，２１ｂの樹脂フィルム２３が熱融着して一体化される。さらに、加熱及び加圧により、ビアホール２４内の導電ペースト５０が焼結して一体化した導電性組成物５１となり、隣接する導体パターン２２間を層間接続した多層基板１００が得られる。
【００６９】
ここで、導体パターン２２の層間接続のメカニズムを簡単に説明する。ビアホール２４内に充填された導電ペースト５０は、錫粒子と銀粒子とが混合された状態にある。そして、このペースト５０が２５０〜３５０℃に加熱されると、錫粒子の融点は２３２℃であり、銀粒子の融点は９６１℃であるため、錫粒子は融解し、銀粒子の外周を覆うように付着する。さらに加熱が継続すると、融解した錫は、銀粒子の表面から拡散を始め、錫と銀との合金（融点４８０℃）を形成する。このとき、導電ペースト５０には１〜１０ＭＰａの圧力が加えられているため、錫と銀との合金形成に伴い、ビアホール２４内には、焼結により一体化した合金からなる導電性組成物５１が形成される。
【００７０】
ビアホール２４内で導電性組成物５１が形成されているとき、この導電性組成物５１は加圧されているため、導体パターン２２のビアホール２４の底部を構成している導体パターン２２に圧接される。これにより、導電性組成物５１中の錫成分と、導体パターン２２を構成する銅箔の銅成分とが相互に固相拡散し、導電性組成物５１と導体パターン２２との界面に固相拡散層を形成して電気的に接続する。
【００７１】
このようにして多層基板１００が形成されると、次に多層基板１００から製品として使用する製品領域を切り出す切り出し工程が行なわれる。この切り出し加工について図７を用いて説明する。
【００７２】
図７は、複数枚の片面導体パターンフィルム２１，２１ａ，２１ｂを溶着して形成した多層基板１００の平面図である。図７において、一点鎖線６０で囲まれる領域が製品領域であり、多層基板１００の複数箇所（図７では２箇所）に製品領域６０が設けられる。この製品領域６０の切り出しは、例えばドリルルーターを多層基板１００の表面から積層方向に挿入し、製品領域６０の外縁に沿ってドリルルーターを移動することにより行なわれる。あるいは、打ち抜き加工等によって、製品領域６０を多層基板１００から切り出すこともできる。
【００７３】
このとき、上述したスリット３０は、製品領域６０の幅と同等以上の長さで、製品領域６０の幅方向に沿って形成されている。そして、このスリット３０の長手方向の両端部が、製品領域６０が切り出される側面（切り出し面）に達するように、除去領域４０の対向する２つの側面に沿って配置されている。また、除去領域４０の底面と多層基板の製品領域６０の一部として残る残存領域との間には離型シート４５が介在している。このため、切り出し工程が行なわれると、除去領域４０の４つの側面は、スリット３０及び製品領域６０の切り出し面によって囲まれるため、周囲から分離された状態となる。さらに、除去領域４０の底面は、離型シート４５によって製品領域６０とは分離されている。従って、多層基板１００から製品領域６０を切り出すことによって、同時に、除去領域４０を製品領域６０から取り除くことが可能になる。
【００７４】
離型シート４５は、図７に示されるように、多層基板１００において隣接する製品領域６０の除去領域４０をそれぞれカバーする大きさに形成されている。このため、一枚の離型シート４５を片面導体パターンフィルム２１ａ、２１ｂ間に積層するだけで、複数の製品領域６０の除去領域４０を分離することができる。
【００７５】
なお、スリット３０は、樹脂フィルム２３の外縁に達する前に終端しているので、樹脂フィルム２３が単層状態のときに、スリット３０の形成によって樹脂フィルム２３の一部が分離してしまうことはない。
【００７６】
このように、多層基板１００から製品領域６０を切り出すとともに、除去領域４０を除去することにより、最終的にリジッド−フレキプリント基板１０１が完成する。このリジッド−フレキプリント基板１０１は、図６に示すように、基板領域に応じて、高密度実装等に利用可能なリジッド基板として機能する６層構造のリジッド基板領域１０１ａと、屈曲性を持つ２層構造のフレキ基板領域１０１ｂとを有するものである。なお、図６に示すリジッド−フレキプリント基板１０１において、フレキ基板領域１０１ｂの外周端部（図５中の右側）を切除することで、本発明の多層回路基板１（詳しくは、マザーボード部ＭＢおよびアンテナ構造部ＡＰ）を形成することができる。
【００７７】
なお、図５（ｈ）及び図７には、除去領域４０の対向する２つの側面に沿ってスリット３０が形成された様子が示されているが、実際には、樹脂フィルム２３に形成されたスリット３０は、加熱・加圧時に、樹脂フィルム２３を構成する熱可塑性樹脂が軟化して流動するため、その開口領域が小さくなったり、時には塞がれたりする。しかしながら、たとえスリット３０が塞がれた場合であっても、熱可塑性樹脂の場合、一度スリット３０を形成した部分は、機械的な物性が低下しており、少しの応力で簡単にスリット３０を塞いでいる樹脂部分同士を引き離すことができる。結晶性の熱可塑性樹脂であれば、この傾向は一層顕著になる。本実施形態において適用したポリエーテルエーテルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂とからなる熱可塑性樹脂は結晶性であり、その他にも、液晶ポリマーなども結晶性の熱可塑性樹脂である。
【００７８】
また、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの非結晶性の熱可塑性樹脂であっても、延伸により配向を付けた樹脂材料であれば、結晶性の熱可塑性樹脂と同様の性質を示す。すなわち、スリット３０を形成することにより、その配向が破壊され、その後、スリット３０が塞がれても、そのスリット３０を塞ぐ樹脂部同士は、一定の向きに配向されたものではない。従って、その樹脂部同士は、僅かな応力で引き離すことができる。
【００７９】
上述のプリント基板の製造方法によれば、除去領域４０は、加熱・加圧工程後に行なわれる切り出し工程の際に、製品領域６０から取り除かれるので、加熱・加圧工程の対象となる片面導体パターンフィルム２１の積層体の表面の位置は、全面に渡ってほぼ同一の位置にある。従って、加熱プレス板によって、積層体全体に対して、加熱及び加圧をほぼ均一に行なうことが容易になる。このため、各樹脂フィルム２３の接着強度の安定化、導体パターン２２の位置ずれの防止、層間接続の信頼性の向上等を図ることができる。
【００８０】
上述の本実施形態においては、離型シート４５を用いることによって、除去領域４０と多層基板の残存領域とを分離した。しかしながら、この離型シート４５を片面導体パターンフィルム２１ａ，２１ｂ間に挿入することにより、離型シート４５の厚さ分だけ、除去領域４０の厚さが、除去領域４０の周囲の積層体の厚さよりも厚くなってしまう場合がある。この場合、離型シート４５の厚さは２０μｍ程度に形成することができるため、その厚さの違いは僅かではあるが、加熱・加圧工程において加熱プレス板によって均一な加圧及び加熱を行なうためには、積層体の全体に渡って厚さが同じであることが好ましい。
【００８１】
このように、離型シート４５を積層体の一部に積層した場合であっても、積層体の厚さを全体に渡って等しくするためには、離型シート４５を積層した除去領域４０において、離型シート４５の厚さを相殺できる分だけ、導体パターン２２を取り除くことが有効である。
【００８２】
上述の実施形態に係わる製造方法では、片面導体パターンフィルムの樹脂フィルムにスリットを形成する際に、そのスリットの形成領域に渡って、連続的な切り込みをいれることによってスリットを形成した。しかしながら、例えばスリットの形成予定領域に沿って、樹脂フィルムに間欠的に切り込みをいれることによってスリットを形成することもできる。いずれの場合にも、スリットの形成領域における基板強度は低下するため、加熱・加圧工程により多層基板を構成した後に、僅かな応力を加えるだけで、スリットの形成領域全体に渡って多層基板にスリットを形成することができる。
【００８３】
また、上記本実施形態において、銅箔をエッチング処理することにより導体パターンを形成するものであったが、絶縁基材への導電ペーストパターン印刷等により導体パターンを形成するものであってもよい。また、導電ペーストをパターン印刷することにより導体パターンを形成する場合には、ビアホール内への導電ペースト充填を同時に行なうものであってもよい。
【００８４】
また、上記本実施形態において、絶縁基材である樹脂フィルムとしてポリエーテルエーテルケトン樹脂６５〜３５重量％とポリエーテルイミド樹脂３５〜６５重量％とからなる樹脂フィルムを用いたが、これに限らず、ポリエーテルエーテルケトン樹脂とポリエーテルイミド樹脂に非導電性フィラを充填したフィルムであってもよいし、他の材質の熱可塑性樹脂フィルムであってもよい。加熱プレスにより接着が可能であり、後工程である半田付け工程等で必要な耐熱性を有する熱可塑性樹脂フィルムであれば好適に用いることができる。
【００８５】
また、上記本実施形態において、層間接続材料として、銀合金の金属粒子を含有する導電ペーストを用いたが、他の金属粒子を含有する導電ペーストであってもよいし、半田ボール等の金属ボールを用いてもよい。
【００８６】
さらに、上記本実施形態では、片面導体パターンフィルム２１から多層基板を形成する実施例について説明したが、両面導体パターンフィルムを用いて多層基板を構成しても良い。たとえば、複数の両面導体パターンフィルムを用意し、それらを、層間接続材料がビアホールに充填されたフィルムを介して積層しても良いし、１枚の両面導体パターンフィルムの両面にそれぞれ片面導体パターンフィルムを積層しても良い。
【００８７】
（第５の実施形態）
第５の実施形態としては、第２の実施形態で説明したアンテナ構造部ＡＰにおいて、逆Ｆアンテナに代えて、図８に示すように、ヘリカルアンテナとする。図８は、本実施形態のアンテナを有する多層回路基板の概略構成を示す斜視図である。
【００８８】
図８に示すように、多層回路基板１のフレキシブルプリント基板部ＡＰａを略筒状に形成することで、らせん状のエレメント１４、いわゆるヘリカルアンテナを形成することが可能である。
【００８９】
詳しくは、多層回路基板１のアンテナ構造部ＡＰの形成方法としては、図９に示す略筒状に形成する前の展開状態の多層回路基板１において、多層回路基板１内に積層された導体パターン２２のうち一つの層の導体パターン（本実施例では、図９の多層回路基板１の表面側の層）２２ｓから、複数の配線導体パターン２２ｓが形成されるようにする（詳しくは、らせん状のコイルとなるように、配線導体パターンが等ピッチ間隔で配列されている）。この複数の配線導体パターン２２ｓは、隣り合う配線導体パターン２２ｓの終端と始端の部分とが接続するように、フレキシブルプリント基板部ＡＰａを根元側（マザーボード部ＭＢ側）へ丸める。丸められて接続した配線導体パターン２２ｓの終端と始端を、アルカン接合等によって接合固定する。これにより、らせん状のコイルを有するアンテナエレメント、すなわちヘリカルアンテナを形成することが可能である。
【００９０】
なお、本実施形態において、丸めらて筒状に形成されれたヘリカルアンテナにおいて、筒状の部分が屈曲部を構成する。つまり、ヘリカルアンテナ自体が屈曲部を構成している。
【００９１】
（第６の実施形態）
第６の実施形態では、第５の実施形態で説明したヘリカルアンテナを有するアンテナ構造部ＡＰにおいて、その形状を、略筒状から、図１０に示すように、メガフォン状とする。図１０は、本実施形態のアンテナを有する多層回路基板の概略構成を示す斜視図である。図１０に示すように、アンテナ構造部ＡＰにおいて、ヘリカルアンテナの両端の形成された両開口部のうち、一方の開口部より他方の開口部の開口面積を大きくなるように、フレキシブルプリント基板部ＡＰａを丸める。ヘリカルアンテナの形状を筒状からメガフォン状にするにより、アンテナ特性のうち、周波数特性を広帯域化することが可能である。
【００９２】
（第７の実施形態）
第７の実施形態では、第５の実施形態で説明したヘリカルアンテナを有するアンテナ構造部ＡＰにおいて、その形成方法として、らせん状のコイルを構成可能な複数の導体パターン２２ｓを等ピッチに配列する手法から、図１１に示すように、不等ピッチに配列する手法とする。図１１は、本実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板の製造方法を示す平面図である。アンテナ構造部ＡＰの形成方法としては、図１１のヘリカルアンテナを形成する前の展開状態の多層回路基板１において、らせん状のコイルを構成可能な複数の導体パターン２２ｓのピッチを段階的に変化させる。そして、この多層回路基板１のフレキシブルプリント基板部ＡＰａを丸める。このような形成手法であっても、第６の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００９３】
（第８の実施形態）
第８の実施形態では、第５の実施形態で説明したヘリカルアンテナを有するアンテナ構造部ＡＰにおいて、その形成方法として、複数の導体パターン２２ｓを等ピッチに配列してからフレキシブルプリント基板部ＡＰａを丸める手法から、図１２に示すように、隣り合う配線導体パターン２２ｓの間にスリットＡＰａｓを形成する手法とする。図１２は、本実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板の製造方法を示す外観図であって、図１２（ａ）はアンテナ成形前の平面図、図１２（ｂ）はアンテナが成形された状態での斜視図である。
【００９４】
アンテナ構造部ＡＰの形成方法としては、図１２（ａ）のヘリカルアンテナを形成する前の展開状態の多層回路基板１において、フレキシブルプリント基板部ＡＰａには、図１２（ａ）に示すように、櫛歯状の配線導体パターン２２ｓが形成されている。さらに、その配線導体パターン２２ｓには、図１２（ａ）に示すように、隣り合う配線導体パターン２２ｓ間に、切り込み等によってスリットＡＰａｓが形成されている。これにより、可撓性を有するフレキシブルプリント基板部ＡＰａの撓み易さを利用し、図１２（ｂ）に示すように、スリットＡＰａｓによって隣り合う配線導体パターン２２ｓを切り離すことが可能である。その結果、らせん状の連続体、いわゆるヘリカルアンテナを形成することが可能である。
【００９５】
したがって、多層回路基板１（詳しくは、フレキシブルプリント基板部ＡＰａ）の基板領域にスリットＡＰａｓを形成するだけで、らせん状の連続体を形成することが可能であるので、らせん状のコイルを構成可能な複数の導体パターン２２ｓを丸めることでらせん状の連続体を形成する手法等の他の形成方法に比べて、アンテナ構造部ＡＰの形成に係わる製造工程の簡素化が図れる。
【００９６】
（第９の実施形態）
第９の実施形態は、第２の実施形態で説明したアンテナ構造において、立体的なアンテナ構造である逆Ｆアンテナに代えて、図１３に示すように、平面アンテナとする。図１３は、本実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板のアンテナ構造を示す斜視図である。図１３に示すように、多層回路基板１（詳しくは、フレキシブルプリント基板部ＡＰａ）上に沿って、配線導体パターン２２ｓが平面状に形成され、いわゆる平面アンテナを構成している。多層回路基板１に形成されるアンテナ構造が平面アンテナである場合であっても、屈曲性を有するフレキシブルプリント基板部ＡＰａの特性を利用して、平面アンテナを形成するフレキシブルプリント基板部ＡＰａの部分を、マザーボード部ＭＢの面に対して曲げることが可能である。したがって、例えば製品に搭載される多層回路基板１の搭載角度あるいは使用角度、つまりマザーボード部ＭＢの搭載角度あるいは使用角度に応じて、利得の高い偏波面に合うように、所定の曲げ角度で平面アンテナの平面を傾斜させておくことが可能である。
【００９７】
（第１０の実施形態）
第１０の実施形態では、第９の実施形態で説明したアンテナ構造部ＡＰにおいて、多層回路基板１のフレキシブルプリント基板部ＡＰａに形成される平面アンテナに代えて、図１４に示すように、チップアンテナ９０を有するフレキシブルプリント基板部ＡＰａとする。図１４は、本実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板のアンテナ構造を示す斜視図である。
【００９８】
本実施形態では、図１４に示すように、フレキシブルプリント基板部ＡＰａにチップアンテナ９０を実装した後、所定の稜線部に沿って、マザーボード部ＭＢの面に対して所定の角度（本実施例の図１４では、略直角）に曲げている。これにより、既存のチップアナテナ９０を用いてアンテナを搭載する製品を製造したい場合、チップアンテナ９０を搭載するフレキシブルプリント基板部ＡＰａを所定の角度に曲げるだけで、所望の電波の偏波面に調整することが可能である。
【００９９】
（第１１の実施形態）
第１１の実施形態では、第２の実施形態で説明した逆Ｆアンテナを有する多層回路基板１において、アンテナ特性を調整するアンテナ構造として、アンテナ構造部ＡＰを所定の稜線部に沿って所定の角度で曲げる手法に加えて、図１５に示すように、マザーボード部ＭＢもしくはマザーボード部ＭＢ側のフレキシブルプリント基板部ＡＰａ（図１５では、マザーボード部ＭＢ側のフレキシブルプリント基板部ＡＰａ）も所定の稜線部に沿って所定の角度で曲げる手法を用いる。図１５は、本実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板のアンテナ構造を示す斜視図である。
【０１００】
これにより、マザーボード部ＭＢの搭載角度あるいは使用角度に応じて、利得の高い偏波面に合うように、所定の傾斜角度で逆Ｆアンテナのエレメント１２を傾斜させておくための曲げ自由度の向上が図れる。したがって、アンテナを有する多層回路基板１のアンテナ構造として、特定の偏波のアンテナ利得の向上がさらに図れる。例えば、低姿勢で、図１５に示す矢印方向の電波の偏波のアンテナ利得の向上が図れる。
【０１０１】
なお、本実施形態では、多層回路基板１のアンテナ構造部ＡＰを逆Ｆアンテナに形成する場合で説明したが、逆Ｆアンテナに限らず、他の立体的アンテナであるヘリカルアンテナ等、あるいは平面アンテナ、もしくはフレキシブルプリント基板部ＡＰａにチップアンテナ９０を実装するものであっても、同様に特定の偏波のアンテナ利得の向上がさらに図れる。
【０１０２】
（第１２の実施形態）
第１２の実施形態では、第１１の実施形態で説明したアンテナを有する多層回路基板１におけるアンテナ利得の向上を図るアンテナ構造において、図１６に示すように、アンテナエレメント１２の平面を、マザーボード部ＭＢに対して略直交する仮想面上に配置する。図１６は、本実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板のアンテナ構造を示す斜視図である。
【０１０３】
これにより、マザーボード部ＭＢを曲げる前は、電波の偏波面が矢印方向Ａであるが、図１６に示すようにマザーボード部ＭＢの側部を略直角に曲げることで、矢印方向Ｂの偏波のアンテナ利得の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のアンテナを有する多層回路基板の概略構成を示す斜視図である。
【図２】第２の実施形態のアンテナを有する多層回路基板の概略構成を示す斜視図である。
【図３】第３の実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板のアンテナ構造を示す斜視図である。
【図４】第４の実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板の一実施例の概略構成を示す断面図である。
【図５】第４の実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板における製造方法を製造工程で示す工程別断面図であって、図５（ａ）から図５（ｈ）は、各製造工程での多層回路基板の状態を示す断面図である。
【図６】第４の実施形態の多層回路基板に係わる製造工程において、切り出し工程後の多層回路基板の構造を示す断面図である。
【図７】第４の実施形態による多層回路基板に係わる製造工程において、加熱・加圧工程後の多層回路基板の状態を示す平面図である。
【図８】第５の実施形態のアンテナを有する多層回路基板の概略構成を示す斜視図である。
【図９】図８に示すアンテナを有する多層回路基板に係わる製造方法を示す平面図である。
【図１０】第６の実施形態のアンテナを有する多層回路基板の概略構成を示す斜視図である。
【図１１】第７の実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板の製造方法を示す平面図である。
【図１２】第８の実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板の製造方法を示す外観図であって、図１２（ａ）はアンテナ成形前の平面図、図１２（ｂ）はアンテナが成形された状態での斜視図である。
【図１３】第９の実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板のアンテナ構造を示す斜視図である。
【図１４】第１０の実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板のアンテナ構造を示す斜視図である。
【図１５】第１１の実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板のアンテナ構造を示す斜視図である。
【図１６】第１２の実施形態に係わるアンテナを有する多層回路基板のアンテナ構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１多層回路基板
ＭＢマザーボード部
ＡＰアンテナ構造体部（アンテナ部）
ＡＰａフレキシブルプリント基板部
ＡＰａｓスリット
１２エレメント
１３スタブ
１４給電点
２１、２１ａ、２１ｂ片面導体パターンフィルム
２２導体パターン
２２ｓ配線導体パターン
２２ｇグランドパターン
２３樹脂フィルム
２４ビアホール
３０スリット
４０除去領域
４５離型シート
５１層間組成物
６０製品領域
７０素子
８０誘電体
９０チップアンテナ
１００（製造工程中の）多層基板
１０１、１０１ａ、１０１ｂ（製造工程中の）リジッド−フレキプリント基板、リジッド基板領域、フレキ基板領域
Ｒ空間部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer circuit board having an antenna and an antenna structure using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there are mainly the following methods for mounting an antenna on a circuit board. As a first method, a metal plate antenna such as an inverted F antenna, a linear antenna such as a dipole antenna, or a helical antenna such as a helical antenna is soldered to a circuit board. As a second method, a chip antenna made of ceramic or the like corresponding to the plane of polarization of a predetermined radio wave is mounted on the circuit board. In these methods, an antenna is separately prepared and then mounted on the circuit board, which increases the cost for manufacturing the circuit board with the antenna. Further, for example, when a deviation occurs in the impedance of the antenna at the final stage of the manufacturing process, it is difficult to cope with the correction of the impedance of the antenna, that is, the circuit board, which has shifted.
[0003]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-334421 discloses a method of forming a planar antenna with a conductor pattern by etching or the like on a circuit board to be mounted.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art disclosed in the above publication, the antenna is formed in a planar shape along the circuit board. For this reason, the gain of the planar antenna is particularly reduced with respect to radio waves having polarized waves substantially orthogonal to the antenna plane disposed on the circuit board.
It is difficult to arrange a planar antenna on a plane corresponding to the polarization plane of a radio wave having a high gain different from that of In other words, improvement in antenna gain cannot be expected.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a multilayer circuit having an antenna that can be integrally formed on a substrate to be mounted and can improve antenna gain. It is to provide a substrate and an antenna structure using the same.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  Claim 1 of the present invention5, 6According to the present invention, in a multilayer circuit board having a plurality of conductor patterns laminated via an insulating base material made of a thermoplastic resin and having different numbers of layers in which the conductor patterns are laminated in a board region, a motherboard unit and its An antenna portion extending from the motherboard portion and having a bent portion is provided.
  Accordingly, an antenna having a bent portion can be formed at a low cost from the same substrate without mounting an antenna as a separate member. For example, when the bent portion is formed in the antenna portion, the antenna corresponding to the polarization plane of the desired radio wave can be formed by bending the antenna surface so as to have a predetermined inclination angle, thereby improving the antenna gain.
[0007]
  According to the first aspect of the present invention, the antenna portion is formed with a plurality of wiring conductor patterns capable of forming a spiral coil from one layer of the laminated conductor patterns.
  As a result, a so-called helical antenna integrated with the substrate can be formed.
[0008]
According to claim 2 of the present invention, the antenna part is a three-dimensional antenna formed integrally with the mother board part.
[0009]
As a result, the antenna gain can be improved as compared with the conventional planar antenna formed on the substrate.
[0010]
  According to the third aspect of the present invention, the spiral coil is formed with slits between the adjacent wiring conductor patterns in the substrate region where the wiring conductor pattern is formed.
[0011]
  This makes it possible to form a spiral continuum simply by providing a slit in the substrate area, compared to a method of forming a plurality of wiring conductor patterns that can form a spiral coil into a spiral continuum by rounding, for example. Is possible. As a result, the process for forming the antenna can be simplified.
[0012]
  According to claim 4 of the present invention, the antenna section includes a chip antenna.
[0013]
When manufacturing an antenna-mounted product using an existing chip antenna, the antenna part having the chip antenna has a bent part that bends to a predetermined angle, so that it can be adjusted to the polarization plane of the desired radio wave. is there.
[0014]
  According to claims 5 and 7 of the present invention, the antenna portion is at least composed of a flexible printed circuit board portion that extends from the mother board portion and has a smaller number of layers than the number of stacked mother board portions, and the flexible printed circuit board portion is It is formed by bending or rounding so as to form a plurality of ridge lines.
[0015]
  Thereby, it is possible to easily form an antenna unit integrated with the substrate by bending or rounding the flexible printed circuit board unit.
[0016]
  Note that the number of the flexible printed circuit board portions may be the same as the number of stacked mother board portions.
[0017]
  According to the fifth and seventh aspects of the present invention, the dielectric is inserted into the space section that is partitioned by bending or rounding so as to form a plurality of ridge lines.
[0018]
  Thus, by bending the flexible printed circuit board portion, for example, an inverted F antenna integrated with the substrate can be formed, and then a dielectric can be inserted into the space defined by the inverted F antenna. As a result, it is possible to lower the resonance frequency compared to when no dielectric is inserted.
[0019]
  According to claim 6 of the present invention, at least a part of the antenna element is formed in the antenna portion.
[0020]
  Thereby, at least a part of the antenna element extends from the mother board portion, and can have a bent portion, that is, a bendability. Therefore, it is possible to easily incline the antenna element surface according to the polarization plane of the radio wave by utilizing the flexibility, so that it depends on the mounting angle of the motherboard part, that is, the angle state of the multilayer circuit board mounted on the product. It is possible to match the polarization plane with high gain.
[0023]
  Claims of the invention6according to, MaIt is possible to cut the antenna element that constitutes the antenna portion extended from the board portion so as to have a predetermined antenna impedance.
[0024]
The antenna portion extended from the mother board portion can be formed using a flexible printed circuit board portion having flexibility. Therefore, it is possible to easily adjust the antenna impedance using the soft and easy-to-cut characteristics of the flexible printed circuit board.
[0025]
  Claims of the invention8according to, MaThe plane of the antenna element that extends from the motherboard and is a part of the antenna is arranged on a virtual plane that is substantially orthogonal to the motherboard.
[0026]
Part or all of the antenna portion extended from the mother board portion can be formed using a flexible printed circuit board portion having flexibility. Therefore, it is possible to arrange the antenna element surface so as to be orthogonal to the motherboard surface by utilizing the flexibility of the flexible printed circuit board portion.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a multilayer printed board having an antenna of the present invention and an antenna structure using the same will be described below with reference to the drawings.
[0028]
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a multilayer circuit board having an antenna of the present embodiment. As shown in FIG. 1, a multilayer circuit board 1 having an antenna of the present invention has a motherboard part MB on which an electronic component 70 such as an IC or a semiconductor element is mounted, and a bent part that extends from the motherboard part MB. The antenna unit AP is included. The antenna part (hereinafter referred to as an antenna structure part) AP is a main part of the antenna function, in particular, at least one of a plane or curved surface capable of transmitting and receiving corresponding to the plane of polarization of radio waves, for example, an antenna element of a planar antenna. As long as it has a portion, an antenna structure having an antenna shape corresponding to the polarization plane of any radio wave may be used. The motherboard part MB and the antenna structure part AP are integrally formed from the same substrate. A method for manufacturing the multilayer circuit board 1 will be described later (see FIGS. 5, 6, and 7 of the manufacturing method according to the fourth embodiment, which is the same or equivalent to the manufacturing method of the present embodiment). .
[0029]
As shown in FIG. 1, the mother board part MB and the antenna structure part AP include an insulating base material 23 made of a thermoplastic resin, and a conductor pattern 22 made of a wiring metal material and disposed on the surface of the insulating base material 23. ing. In addition, it is desirable that the insulating base is formed of a resin film so that at least the antenna structure part AP has flexibility. Hereinafter, the insulating base material 23 used in the present embodiment will be described as a resin film made of a thermoplastic resin. Furthermore, since the mother board part MB and the antenna structure part AP are formed in the same multilayer circuit board 1, that is, in the board region of the same board 1, a plurality of conductor patterns 22 are formed via the resin film 23. A laminated structure may also be used. Since the resin film 23 is used, for example, by forming the conductor pattern 22 with copper foil or the like, even a multilayer circuit board formed by laminating the resin film 23 and the conductor pattern 22 may have flexibility. Is possible.
[0030]
Furthermore, in the mother board part MB and the antenna structure part AP formed of the same substrate, the number of layers in which the conductor pattern 22 is laminated differs in the board region, and the number of layers of the antenna structure part AP is the layer of the mother board part MB. The configuration may be smaller than the number (see other embodiments such as the second embodiment). As a result, the antenna structure part AP extends from the side surface of the motherboard part MB.
[0031]
Thus, the antenna structure AP can be formed from the same substrate without mounting the antenna as a separate member from the multilayer circuit board 1 (see FIG. 1). For example, the antenna gain can be improved by bending the flexible antenna structure AP so as to have a predetermined inclination angle according to the antenna surface corresponding to the polarization plane of the desired radio wave.
[0032]
Hereinafter, in this embodiment, the antenna structure part AP will be described with the same number as the number of stacked mother board parts MB. As shown in FIG. 1, the multilayer circuit board 1 has a resin film 23 and a conductor pattern 22 stacked with a relatively small number of layers. Thereby, the multilayer circuit board 1, that is, the antenna structure AP can have flexibility. In addition, the number of layers of the conductor pattern 22 of the antenna structure part AP may be less than the number of layers of the motherboard part MB among the number of layers of the resin film 23 and the conductor pattern 22 of the multilayer circuit board 1. As a result, the antenna structure AP can be more flexible than the mother board MB due to the small presence of the conductor pattern 22 made of a wiring material having higher rigidity than the resin material.
[0033]
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the antenna structure AP is a so-called inverted F antenna, and includes an element 12, a stub 13, and a feeding point 14. In the element 12, the conductor pattern 22 is formed in a substantially square shape as shown in FIG. Note that the shape of the element 12 is not limited to a substantially square shape, and may be any shape such as a rectangle, a rhombus, a polygon, a substantially circle, and a rectangle. Similarly to the element 12, the feeding point 14 is formed from a conductor pattern 22. One end 14 a of the feeding point 14 is connected to the base of the element 12. One other end 14b is connected to the conductor pattern 22 on the motherboard part MB side. As shown in FIG. 1, the other end 14 b of the feeding point 14 is connected to a high-frequency signal supply side such as an electrode or an element 70 via a microstrip line 22 s formed by a conductor pattern 22. The stub 13 is connected to a conductor pattern 22 on the motherboard part MB side that forms a ground pattern or the like. That is, one end of the stub 13 is connected to the base of the element 14 and the other end is connected to the conductor pattern 22 connected to the ground side among the conductor patterns 22 stacked in the mother board MB. The layers forming the element 12, the stub 13, and the feeding point 14 are arranged in the layer on the surface side of the multilayer circuit board 1 among the plurality of conductor patterns 22 stacked in the multilayer circuit board 1. Or may be arranged in the inner layer. As shown in FIG. 1, the element 12, the stub 13, and the feeding point 14 are bent at a substantially right angle along the ridgeline portion to form an inverted F antenna. In addition, this ridgeline part comprises the bending part. Thereby, in the multilayer circuit board 1, it is possible to form an inverted F antenna integrally with the motherboard part MB. As a result, the antenna structure AP can form a three-dimensional antenna formed integrally with the mother board MB, so that the antenna gain can be improved as compared with the conventional planar antenna formed on the substrate. . Specifically, since the conventional planar antenna is formed in a planar shape along the substrate, the gain of the planar antenna is particularly reduced with respect to radio waves having a polarization substantially orthogonal to the antenna plane disposed on the substrate. . As a result, it is difficult to dispose the planar antenna on a surface where gain can be improved with respect to radio waves having a polarization different from that of the antenna plane (for example, polarized radio waves orthogonal to the substrate). On the other hand, the antenna structure portion AP of the multilayer circuit board 1 of the present invention can be bent into a three-dimensional antenna shape such as an inverted F antenna, so that the surface of the multilayer circuit board 1, that is, the mother board portion MB. It is possible to arrange the element 14 surface on a different surface.
[0034]
In the present embodiment, the inverted F antenna is formed by bending the multilayer circuit board 1 at a substantially right angle along a predetermined ridge line portion (see FIG. 1), but the element 12 covers the motherboard MB. As long as it is bent and can operate as an antenna, it is not limited to a substantially right angle, and may be bent to an obtuse angle or an acute angle.
[0035]
Furthermore, in this embodiment, the shape of the element 12 is a substantially square plane. However, the element 12 is not limited to a plane as long as it can operate as an antenna. It may be.
[0036]
Furthermore, in the multilayer circuit board 1, when the antenna shape of the antenna structure portion AP is formed, for example, by bending or rounding, the antenna structure portion AP is mounted even before the element 70 or the like is mounted on the multilayer circuit board 1. It doesn't matter later.
[0037]
In the present embodiment, the shape of the antenna design portion AP has been described with the inverted F antenna shown in FIG. 1, but even a planar antenna without the stub 13 is inclined to a surface different from the surface of the motherboard MB. Thus, the same effect can be obtained.
[0038]
In addition, although the bending part was demonstrated in the present embodiment in the part bent along the ridgeline part, it is not limited to the one provided with the ridgeline part formed by bending, and may be formed by rounding. It may be a bent portion having any bent shape.
[0039]
(Second Embodiment)
Hereinafter, other embodiments to which the present invention is applied will be described. In the following embodiments, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. Furthermore, in the other embodiments, as in the first embodiment, the manufacturing method according to the invention is the same or equivalent to the manufacturing method according to the fourth embodiment. The method will be described later.
[0040]
In the second embodiment, a part or the whole of the element 12 described in the first embodiment is a flexible printed circuit board part APa as shown in FIG. In other words, at least a part of the antenna structure AP is at least composed of a flexible printed circuit board APa extending from the mother board MB and having a smaller number of layers than the number of the mother boards MB. FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a multilayer circuit board having the antenna of the present embodiment.
[0041]
Even in such a configuration, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0042]
Further, as shown in FIG. 2, the element 12 includes a flexible printed circuit board part APa and a rigid circuit board part which is the other part of the multilayer circuit board 1 excluding the flexible printed circuit board part APa (specifically, the lamination of the mother board part MB). And the same number of antenna structure portions AP). In addition, the rigid board | substrate part is inferior in flexibility compared with the flexible printed circuit board part APa.
[0043]
Thereby, it is possible to cut | disconnect the flexible printed circuit board part APa which is a part of element 12 using the soft and easy to cut | disconnect characteristic of the flexible printed circuit board part APa. As a result, it is possible to easily adjust the antenna impedance by cutting the flexible printed circuit board portion APa so that the antenna impedance of the element 12 becomes a desired impedance. Therefore, a multilayer circuit board having an antenna is preferable as an antenna structure for adjusting antenna characteristics. As a result, for example, in the final stage of the manufacturing process of a multilayer circuit board having an antenna, or the inspection process of antenna characteristics in the manufacturing process of an electronic device such as a communication device on which the multilayer circuit board is mounted, antenna characteristics, particularly antenna impedance Is shifted from a predetermined target management value, the flexible printed circuit board portion APa (specifically, a part of the element 12) is predetermined without performing major correction such as disposal of the multilayer circuit board or replacement of the antenna portion. It is possible to adjust the antenna impedance of the product just before mass production by cutting only the part.
[0044]
Furthermore, in this embodiment, in the shape of the element 12 described in the first embodiment, as shown in FIG. 2, a notch portion 12k is provided in a part from a substantially square planar shape to obtain a rectangular shape. To do. Thereby, it is possible to earn the electrical length of the element.
[0045]
(Third embodiment)
In the third embodiment, as shown in FIG. 3, a dielectric 80 is disposed inside the antenna structure AP described in the second embodiment and surrounded by the antenna structure AP. FIG. 3 is a perspective view showing an antenna structure of a multilayer circuit board having an antenna according to the present embodiment.
[0046]
As shown in FIG. 3, it is possible to function as a support for the element 12 by inserting a support member such as a dielectric 80 into a space R defined by the antenna structure AP and the motherboard MB. Specifically, the space portion R is a space partitioned by the antenna structure portion AP and the motherboard portion MB by bending or rounding the antenna structure portion AP along a predetermined ridge line portion.
[0047]
By disposing the dielectric 80 as the support member, it is possible to lower the resonance frequency with the same area of the element 12 as compared with the case where the dielectric 80 is not inserted.
[0048]
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, in the antenna structure part AP formed integrally with the motherboard part MB, as shown in FIG. 4, the flexible printed circuit board part APa described in the second embodiment is a side surface of the motherboard part MB. It extends from the center of. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an example of a multilayer circuit board having an antenna according to the present embodiment.
[0049]
Even in this configuration, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. That is, the antenna structure part AP, in particular the flexible printed circuit board part APa, is configured from a plurality of layers on the surface side of the mother board part MB as long as it is at least a part of the antenna extending from the mother board part MB and having flexibility. Even if it is a thing, it may be comprised from the several layer in the inside of motherboard part MB, and either may be sufficient.
[0050]
Specifically, as shown in FIG. 4, the flexible printed circuit board part APa is laminated with at least three layers (three layers in FIG. 4) of resin films 23. Of the resin films 23 laminated in the three layers, as shown in FIG. 4, there is a motherboard MB between the first layer resin film 23 (1) and the second layer resin film 23 (2). The conductor pattern 22 extended from the wiring conductor pattern 22s having a predetermined impedance is formed.
[0051]
Note that the conductor patterns 22 to be laminated may be electrically connected to each other by an integrated conductive composition 51 in a via hole 24 provided in the resin film 23 as needed (FIG. 4). reference).
[0052]
Here, the manufacturing method of the multilayer circuit board 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7. FIG. For convenience of explanation, the multilayer printed circuit board 1 shown in FIG. 4 has a six-layer rigid board area corresponding to the motherboard part MB in the number of layers in the board area as shown in FIG. 101b and a flexible substrate region 101b having a flexible two-layer structure. Also, the multilayer circuit board 1 as a product is distinguished from a workpiece in the manufacturing process for manufacturing the product, and the multilayer board 100 having various forms during the manufacturing process (specifically, the rigid-flexible printed circuit board 101). Will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the manufacturing method of the multilayer circuit board having the antenna according to the present embodiment in the manufacturing process. FIGS. 5A to 5H show the multilayer in each manufacturing process. It is sectional drawing which shows the state of a circuit board. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the structure of the multilayer circuit board after the cutting process in the manufacturing process related to the multilayer circuit board of the present embodiment. FIG. 7 is a plan view showing a state of the multilayer circuit board after the heating / pressurizing process in the manufacturing process related to the multilayer circuit board according to the present embodiment.
[0053]
In FIG. 5A, reference numeral 21 denotes a single-sided conductor pattern film having a conductor pattern 22 in which a conductor foil (a copper foil having a thickness of 18 μm in this example) attached to one side of a resin film 23 is formed by etching. In this embodiment, a thermoplastic resin film having a thickness of 25 to 75 μm composed of 65 to 35% by weight of polyetheretherketone resin and 35 to 65% by weight of polyetherimide resin is used as the resin film 23.
[0054]
When the formation of the conductor pattern 22 is completed as shown in FIG. 5 (a), next, as shown in FIG. 5 (b), the surface facing the surface on which the conductor pattern 22 of the single-sided conductor pattern film 21 is formed. A protective film 81 is attached to the substrate using a laminator or the like. The protective film 81 is composed of a resin layer and an adhesive layer coated on the side of the resin layer to which the protective film 81 is attached. The pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer is a so-called ultraviolet curable pressure-sensitive adhesive mainly composed of an acrylate resin, and has a characteristic that a crosslinking reaction proceeds when irradiated with ultraviolet rays, resulting in a decrease in adhesive strength. .
[0055]
When the attachment of the protective film 81 is completed as shown in FIG. 5 (b), next, as shown in FIG. 5 (c), a carbon dioxide laser is irradiated from the protective film 81 side to apply a conductor to the resin film 23. A via hole 24 that is a bottomed via hole having the pattern 22 as a bottom surface is formed. The portion that becomes the bottom surface of the via hole 24 of the conductor pattern 22 is a portion that becomes an electrode when the conductor pattern 22 is connected between the layers. The via hole is formed by adjusting the output of the carbon dioxide laser, the irradiation time, and the like so as not to make a hole in the conductor pattern 22. At this time, as shown in FIG. 5B, the protective film 81 is also formed with an opening 81 a having substantially the same diameter as the via hole 24.
[0056]
For the formation of the via hole 24, an excimer laser or the like can be used in addition to the carbon dioxide laser. A via hole forming method such as drilling other than laser is also possible, but drilling with a laser beam is preferable because it can be made with a fine diameter and damage to the conductor pattern 22 is small.
[0057]
When the formation of the via hole 24 is completed as shown in FIG. 5C, next, as shown in FIG. 5D, the via hole 24 is filled with a conductive paste 50 that is an interlayer connection material. The conductive paste 50 has an average particle size of 5 μm and a specific surface area of 0.5 m.²/ G tin particles 300g, average particle size 1μm, specific surface area 1.2m²60 g of terpineol, which is an organic solvent, is added to 300 g of silver particles of / g, and this is kneaded with a mixer to form a paste.
[0058]
The conductive paste 50 is printed and filled into the via hole 24 of the single-sided conductor pattern film 21 from the opening 81a side of the protective film 81 by a screen printer. The via paste 24 is filled with the conductive paste 50 in this embodiment by using a screen printer, but other methods using a dispenser or the like are possible as long as the filling can be performed reliably.
[0059]
When the filling of the conductive paste 50 into the via hole 24 is completed, the slit 30 is formed at a desired position of the resin film 23 as shown in FIG. The slit 30 is for forming a portion of the multilayer substrate 100 to be described later in the multilayer substrate 100 by reducing the thickness of the substrate and functioning as the flexible substrate 101b. The slit 30 can be formed by, for example, irradiating the resin film 23 with a laser. Further, the slit 30 may be formed by a drill router or a punching process.
[0060]
The width of the slit 30 is preferably 1 mm or less, more preferably less than the thickness of the resin film 23. As will be described in detail later, the resin film 23 is heated and pressurized in a state where a plurality of the resin films 23 are laminated. During this heating and pressurization, the thermoplastic resin constituting the resin film 23 softens and flows, but if the slit 30 is wide at that time, the thermoplastic resin flows so as to close the slit 30, There exists a tendency for the flow amount of a plastic resin to become large. In this case, since there is a high possibility that the conductor pattern 22 formed on the resin film 23 is displaced, it is preferable that the width of the slit 30 is narrow.
[0061]
After forming the slit 30, ultraviolet rays are irradiated from the protective film 81 side by an ultraviolet lamp (not shown). Thereby, the adhesive layer of the protective film 81 is hardened, and the adhesive force of the adhesive layer is reduced.
[0062]
When the ultraviolet irradiation to the protective film 81 is completed, the protective film 81 is peeled off from the single-sided conductor pattern film 21. Thereby, as shown in FIG. 5 (f), the single-sided conductor pattern film 21 in which the slits 30 are formed at desired positions of the resin film 23 and the via holes 24 are filled with the conductive paste 50 is obtained.
[0063]
Next, as shown in FIG. 5G, a plurality of single-sided conductor pattern films 21 (six in this embodiment) are laminated. At this time, for example, the two single-sided conductor pattern films 21 on the lower side have the side on which the conductor pattern 22 is provided as the lower side, and the four single-sided conductor pattern films 21 on the upper side have the side on which the conductor pattern 22 is provided. Laminate as the upper side.
[0064]
That is, the two single-sided conductor pattern films 21 composed of the lower first layer and the upper fifth layer are laminated with the surfaces on which the conductor pattern 22 is not formed facing each other. The remaining four single-sided conductor pattern films 21 are laminated so that the surface on which the conductor pattern 22 is formed faces the surface on which the conductor pattern 22 is not formed.
[0065]
In addition, when a plurality of single-sided conductor pattern films 21 are laminated, the single-sided conductor pattern film 21a that becomes the lower surface of the removal region 40 to be removed from the multilayer substrate 100, and the region that remains as a part of the multilayer substrate 100 (residual region) The release sheet 45 corresponding to the size of the removal region 40 is disposed between the single-sided conductor pattern film 21b which is the surface of
[0066]
The release sheet 45 is made of a material having a property of poor adhesion to the softened thermoplastic resin even when the thermoplastic resin constituting the resin film 23 is heated and pressurized. For example, the release sheet 45 can be composed of a resin film such as polyimide or Teflon (registered trademark), or a metal foil such as copper foil, nickel foil, or stainless steel foil.
[0067]
Moreover, the slit 30 formed in the resin film 23 is located in the two side surfaces which the removal area | region 40 opposes (refer FIG. 7). That is, the slit 30 is formed at the same position of the plurality of resin films 23 having the removal region 40, so that the release sheet 45 is removed from the surface of the laminate of the single-sided conductor pattern films 21, 21 a, 21 b as a whole. It is continuously formed up to the arranged depth position.
[0068]
When the single-sided conductor pattern films 21, 21a, and 21b are laminated as shown in FIG. 5 (g), the laminate is pressed while being heated from the upper and lower surfaces of the laminate by a heating press plate of a vacuum heating press. In this example, pressurization was performed at a pressure of 1 to 10 MPa for 10 to 20 minutes while heating to a temperature of 250 to 350 ° C. Thereby, as shown in FIG.5 (h), each single-sided conductor pattern film 21,21a, 21b is mutually adhere | attached. That is, the resin films 23 of the single-sided conductor pattern films 21, 21a, 21b are integrated by heat fusion. Furthermore, by heating and pressurizing, the conductive paste 50 in the via hole 24 is sintered and integrated into the conductive composition 51, and the multilayer substrate 100 in which the adjacent conductor patterns 22 are interlayer-connected is obtained.
[0069]
Here, the mechanism of the interlayer connection of the conductor pattern 22 will be briefly described. The conductive paste 50 filled in the via hole 24 is in a state where tin particles and silver particles are mixed. And when this paste 50 is heated to 250-350 degreeC, since melting | fusing point of a tin particle is 232 degreeC and melting | fusing point of a silver particle is 961 degreeC, a tin particle melt | dissolves and it covers the outer periphery of a silver particle Adhere to. As the heating continues, the molten tin begins to diffuse from the surface of the silver particles and forms an alloy of tin and silver (melting point 480 ° C.). At this time, since a pressure of 1 to 10 MPa is applied to the conductive paste 50, the conductive composition 51 made of an alloy integrated by sintering is formed in the via hole 24 with the formation of the alloy of tin and silver. Is formed.
[0070]
When the conductive composition 51 is formed in the via hole 24, since the conductive composition 51 is pressurized, the conductive composition 51 is pressed against the conductor pattern 22 constituting the bottom of the via hole 24 of the conductor pattern 22. . As a result, the tin component in the conductive composition 51 and the copper component of the copper foil constituting the conductor pattern 22 are mutually solid-phase diffused, and solid-phase diffusion is performed at the interface between the conductive composition 51 and the conductor pattern 22. Layers are formed and electrically connected.
[0071]
When the multilayer substrate 100 is formed in this manner, a cutting process for cutting out a product region to be used as a product from the multilayer substrate 100 is performed next. This cutting process will be described with reference to FIG.
[0072]
FIG. 7 is a plan view of a multilayer substrate 100 formed by welding a plurality of single-sided conductor pattern films 21, 21a, 21b. In FIG. 7, a region surrounded by an alternate long and short dash line 60 is a product region, and product regions 60 are provided at a plurality of locations (two locations in FIG. 7) of the multilayer substrate 100. The product region 60 is cut out by, for example, inserting a drill router from the surface of the multilayer substrate 100 in the stacking direction and moving the drill router along the outer edge of the product region 60. Alternatively, the product region 60 can be cut out from the multilayer substrate 100 by punching or the like.
[0073]
At this time, the slit 30 described above is formed along the width direction of the product region 60 with a length equal to or greater than the width of the product region 60. And the both ends of the longitudinal direction of this slit 30 are arrange | positioned along the two side surfaces which the removal area | region 40 opposes so that the side surface (cutting surface) from which the product area | region 60 is cut out may be reached. A release sheet 45 is interposed between the bottom surface of the removal region 40 and the remaining region remaining as a part of the product region 60 of the multilayer substrate. For this reason, when the cut-out process is performed, the four side surfaces of the removal region 40 are surrounded by the cut-out surfaces of the slit 30 and the product region 60, and thus are separated from the surroundings. Further, the bottom surface of the removal region 40 is separated from the product region 60 by the release sheet 45. Therefore, by removing the product region 60 from the multilayer substrate 100, the removal region 40 can be removed from the product region 60 at the same time.
[0074]
As shown in FIG. 7, the release sheet 45 is formed in a size that covers the removal region 40 of the adjacent product region 60 in the multilayer substrate 100. For this reason, the removal area | region 40 of the some product area | region 60 can be isolate | separated only by laminating | stacking one release sheet 45 between the single-sided conductor pattern films 21a and 21b.
[0075]
In addition, since the slit 30 is terminated before reaching the outer edge of the resin film 23, when the resin film 23 is in a single-layer state, a part of the resin film 23 is separated due to the formation of the slit 30. Absent.
[0076]
Thus, by cutting out the product region 60 from the multilayer substrate 100 and removing the removal region 40, the rigid-flexible printed circuit board 101 is finally completed. As shown in FIG. 6, the rigid-flexible printed circuit board 101 has a 6-layer rigid board region 101 a that functions as a rigid board that can be used for high-density mounting or the like according to the board region, and is flexible. And a flexible substrate region 101b having a layer structure. In the rigid-flexible printed circuit board 101 shown in FIG. 6, the multilayer circuit board 1 of the present invention (specifically, the mother board part MB and the board part MB) is obtained by cutting off the outer peripheral end part (the right side in FIG. 5) of the flexible board region 101b. An antenna structure AP) can be formed.
[0077]
5 (h) and FIG. 7 show a state in which the slits 30 are formed along two opposing side surfaces of the removal region 40, but in actuality, the slits 30 are formed in the resin film 23. Since the thermoplastic resin constituting the resin film 23 softens and flows when the slit 30 is heated / pressurized, the opening area of the slit 30 is reduced or sometimes closed. However, even if the slit 30 is blocked, in the case of a thermoplastic resin, the portion where the slit 30 is once formed has deteriorated mechanical properties, and the slit 30 can be easily formed with a little stress. The resin parts that are plugged can be pulled apart. In the case of a crystalline thermoplastic resin, this tendency becomes more remarkable. The thermoplastic resin composed of the polyetheretherketone resin and the polyetherimide resin applied in the present embodiment is crystalline, and the liquid crystal polymer is also a crystalline thermoplastic resin.
[0078]
In addition, even non-crystalline thermoplastic resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyphenylene sulfide (PPS) have the same properties as crystalline thermoplastic resins as long as they are oriented by stretching. Show. That is, by forming the slit 30, the orientation is destroyed, and then the slit 30 is closed. However, the resin portions that close the slit 30 are not oriented in a certain direction. Therefore, the resin portions can be separated with a slight stress.
[0079]
According to the method for manufacturing a printed circuit board described above, the removal region 40 is removed from the product region 60 during the cutting process performed after the heating / pressurizing process. The position of the surface of the laminated body of the film 21 is substantially the same over the entire surface. Therefore, it becomes easy to perform heating and pressurization almost uniformly over the entire laminate by the hot press plate. For this reason, stabilization of the adhesive strength of each resin film 23, prevention of displacement of the conductor pattern 22, improvement of reliability of interlayer connection, and the like can be achieved.
[0080]
In the present embodiment described above, the removal region 40 and the remaining region of the multilayer substrate are separated by using the release sheet 45. However, by inserting the release sheet 45 between the single-sided conductor pattern films 21a and 21b, the thickness of the removal region 40 is equal to the thickness of the laminate around the removal region 40 by the thickness of the release sheet 45. It may be thicker than this. In this case, since the thickness of the release sheet 45 can be formed to about 20 μm, the difference in thickness is slight, but uniform pressing and heating are performed by the heating press plate in the heating / pressing step. Therefore, it is preferable that the thickness is the same over the entire laminate.
[0081]
Thus, even in the case where the release sheet 45 is laminated on a part of the laminate, in order to make the thickness of the laminate equal throughout, in the removal region 40 where the release sheet 45 is laminated, It is effective to remove the conductor pattern 22 as much as the thickness of the release sheet 45 can be offset.
[0082]
In the manufacturing method according to the above-described embodiment, when the slit is formed in the resin film of the single-sided conductor pattern film, the slit is formed by making continuous cuts over the slit forming region. However, for example, the slits can be formed by intermittently cutting the resin film along the scheduled slit formation region. In any case, since the substrate strength in the slit formation region is reduced, the multilayer substrate is formed over the entire slit formation region by applying a slight stress after the multilayer substrate is formed by the heating and pressurizing process. A slit can be formed.
[0083]
In the present embodiment, the conductor pattern is formed by etching the copper foil. However, the conductor pattern may be formed by printing a conductive paste pattern on an insulating substrate. In the case where the conductive pattern is formed by pattern printing of the conductive paste, the conductive paste may be filled into the via hole at the same time.
[0084]
Moreover, in the said embodiment, although the resin film which consists of polyether ether ketone resin 65-35 weight% and polyetherimide resin 35-65 weight% was used as a resin film which is an insulation base material, it is not restricted to this. Further, a film in which a polyether ether ketone resin and a polyetherimide resin are filled with a non-conductive filler may be used, or a thermoplastic resin film of another material may be used. Any thermoplastic resin film that can be bonded by a hot press and has heat resistance required in a soldering process, which is a subsequent process, can be suitably used.
[0085]
In the present embodiment, a conductive paste containing silver alloy metal particles is used as an interlayer connection material. However, a conductive paste containing other metal particles may be used, or a metal ball such as a solder ball. May be used.
[0086]
Furthermore, although the said embodiment demonstrated the Example which forms a multilayer substrate from the single-sided conductor pattern film 21, you may comprise a multilayer substrate using a double-sided conductor pattern film. For example, a plurality of double-sided conductor pattern films may be prepared, and they may be laminated via a film in which an interlayer connection material is filled in via holes, or a single-sided conductor pattern film on each side of a single double-sided conductor pattern film. May be laminated.
[0087]
(Fifth embodiment)
As a fifth embodiment, in the antenna structure AP described in the second embodiment, a helical antenna is used instead of the inverted F antenna as shown in FIG. FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of a multilayer circuit board having the antenna of the present embodiment.
[0088]
As shown in FIG. 8, by forming the flexible printed circuit board portion APa of the multilayer circuit board 1 in a substantially cylindrical shape, it is possible to form a spiral element 14, that is, a so-called helical antenna.
[0089]
Specifically, as a method of forming the antenna structure AP of the multilayer circuit board 1, the conductor pattern laminated in the multilayer circuit board 1 in the unfolded multilayer circuit board 1 before being formed into a substantially cylindrical shape shown in FIG. A plurality of wiring conductor patterns 22s are formed from a conductor pattern 22s in one layer (in this embodiment, a layer on the surface side of the multilayer circuit board 1 in FIG. 9) (specifically, a spiral shape). The wiring conductor patterns are arranged at equal pitch intervals so as to form a coil of The plurality of wiring conductor patterns 22s round the flexible printed circuit board portion APa to the root side (motherboard portion MB side) so that the terminal ends and the starting end portions of the adjacent wiring conductor patterns 22s are connected. The terminal end and the starting end of the wiring conductor pattern 22s that are rounded and connected are joined and fixed by alkane joining or the like. Thereby, an antenna element having a helical coil, that is, a helical antenna can be formed.
[0090]
In this embodiment, in the helical antenna that is rolled up and formed into a cylindrical shape, the cylindrical portion forms a bent portion. That is, the helical antenna itself forms a bent portion.
[0091]
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, the antenna structure AP having the helical antenna described in the fifth embodiment is changed from a substantially cylindrical shape to a megaphone shape as shown in FIG. FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of a multilayer circuit board having the antenna of the present embodiment. As shown in FIG. 10, in the antenna structure AP, the flexible printed circuit board part APa has a larger opening area of the other opening than the one of the openings formed at both ends of the helical antenna. Round. By changing the shape of the helical antenna from a cylindrical shape to a megaphone shape, it is possible to broaden the frequency characteristics of the antenna characteristics.
[0092]
(Seventh embodiment)
In the seventh embodiment, in the antenna structure AP having the helical antenna described in the fifth embodiment, a method of forming a plurality of conductor patterns 22s that can form a spiral coil as an equal pitch is used. Therefore, as shown in FIG. FIG. 11 is a plan view showing a method for manufacturing a multilayer circuit board having an antenna according to the present embodiment. As a method of forming the antenna structure AP, the pitch of the plurality of conductor patterns 22s that can form a spiral coil is changed stepwise in the unfolded multilayer circuit board 1 before forming the helical antenna of FIG. . And the flexible printed circuit board part APa of this multilayer circuit board 1 is rounded. Even with such a forming method, the same effect as in the sixth embodiment can be obtained.
[0093]
(Eighth embodiment)
In the eighth embodiment, in the antenna structure part AP having the helical antenna described in the fifth embodiment, as a formation method thereof, the plurality of conductor patterns 22s are arranged at an equal pitch, and then the flexible printed circuit board part APa is rounded. From the method, as shown in FIG. 12, a method of forming a slit APas between adjacent wiring conductor patterns 22s is adopted. 12A and 12B are external views showing a method for manufacturing a multilayer circuit board having an antenna according to this embodiment. FIG. 12A is a plan view before the antenna is formed, and FIG. It is a perspective view in a state.
[0094]
As a method for forming the antenna structure AP, in the multilayer circuit board 1 in the unfolded state before forming the helical antenna of FIG. 12 (a), the flexible printed circuit board APa has, as shown in FIG. 12 (a), Comb-like wiring conductor patterns 22s are formed. Further, in the wiring conductor pattern 22s, as shown in FIG. 12A, slits APas are formed by cutting or the like between adjacent wiring conductor patterns 22s. Accordingly, it is possible to separate the adjacent wiring conductor patterns 22s by the slits APas as shown in FIG. 12B by using the flexibility of the flexible printed board portion APa having flexibility. As a result, it is possible to form a spiral continuum, a so-called helical antenna.
[0095]
Accordingly, a spiral continuous body can be formed by simply forming the slit APas in the substrate area of the multilayer circuit board 1 (specifically, the flexible printed circuit board portion APa), so that a spiral coil can be configured. As compared with other forming methods such as a method of forming a spiral continuous body by rounding a plurality of conductive patterns 22s, the manufacturing process relating to the formation of the antenna structure portion AP can be simplified.
[0096]
(Ninth embodiment)
The ninth embodiment uses a planar antenna as shown in FIG. 13 in place of the inverted F antenna having a three-dimensional antenna structure in the antenna structure described in the second embodiment. FIG. 13 is a perspective view showing an antenna structure of a multilayer circuit board having an antenna according to this embodiment. As shown in FIG. 13, a wiring conductor pattern 22s is formed in a planar shape along the multilayer circuit board 1 (specifically, the flexible printed circuit board portion APa), thereby forming a so-called planar antenna. Even when the antenna structure formed on the multilayer circuit board 1 is a planar antenna, the portion of the flexible printed circuit board part APa that forms the planar antenna is obtained using the characteristics of the flexible printed circuit board part APa having flexibility. It can be bent with respect to the surface of the motherboard part MB. Therefore, for example, according to the mounting angle or usage angle of the multilayer circuit board 1 mounted on the product, that is, the mounting angle or usage angle of the motherboard unit MB, the planar antenna with a predetermined bending angle so as to match the polarization plane with high gain. It is possible to incline the plane.
[0097]
(Tenth embodiment)
In the tenth embodiment, instead of the planar antenna formed on the flexible printed circuit board APa of the multilayer circuit board 1 in the antenna structure AP described in the ninth embodiment, as shown in FIG. A flexible printed circuit board part APa having 90 is assumed. FIG. 14 is a perspective view showing an antenna structure of a multilayer circuit board having an antenna according to this embodiment.
[0098]
In the present embodiment, as shown in FIG. 14, after mounting the chip antenna 90 on the flexible printed circuit board portion APa, along the predetermined ridge line portion, a predetermined angle (in the present embodiment) with respect to the surface of the mother board portion MB. In FIG. 14, it is bent at a substantially right angle). As a result, when it is desired to manufacture a product on which an antenna is mounted using the existing chip antenna 90, the flexible printed circuit board part APa on which the chip antenna 90 is mounted can be adjusted to a polarization plane of a desired radio wave simply by bending it to a predetermined angle. Is possible.
[0099]
(Eleventh embodiment)
In the eleventh embodiment, in the multilayer circuit board 1 having the inverted F antenna described in the second embodiment, the antenna structure AP is arranged at a predetermined angle along a predetermined ridgeline as an antenna structure for adjusting antenna characteristics. 15, the mother board MB or the flexible printed circuit board part APa on the mother board part MB side (in FIG. 15, the flexible printed circuit board part APa on the mother board part MB side) also has a predetermined ridge line part as shown in FIG. A method of bending along a predetermined angle is used. FIG. 15 is a perspective view showing an antenna structure of a multilayer circuit board having the antenna according to the present embodiment.
[0100]
Thereby, according to the mounting angle or usage angle of the mother board MB, the bending flexibility for tilting the element 12 of the inverted F antenna at a predetermined tilt angle so as to match the polarization plane with high gain is improved. I can plan. Therefore, the antenna gain of a specific polarization can be further improved as the antenna structure of the multilayer circuit board 1 having an antenna. For example, it is possible to improve the antenna gain of the polarized wave of the radio wave in the arrow direction shown in FIG. 15 in a low posture.
[0101]
In the present embodiment, the antenna structure AP of the multilayer circuit board 1 is formed as an inverted F antenna. However, the antenna structure AP is not limited to the inverted F antenna, but is a helical antenna that is another three-dimensional antenna, or a planar antenna. Alternatively, even when the chip antenna 90 is mounted on the flexible printed circuit board APa, the antenna gain of a specific polarization can be further improved.
[0102]
(Twelfth embodiment)
In the twelfth embodiment, in the antenna structure for improving the antenna gain in the multilayer circuit board 1 having the antenna described in the eleventh embodiment, as shown in FIG. It arrange | positions on the virtual surface substantially orthogonal to. FIG. 16 is a perspective view showing an antenna structure of a multilayer circuit board having an antenna according to this embodiment.
[0103]
Thereby, before bending the mother board part MB, the plane of polarization of the radio wave is in the arrow direction A, but by bending the side part of the mother board part MB substantially at a right angle as shown in FIG. The antenna gain can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a multilayer circuit board having an antenna according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a multilayer circuit board having an antenna according to a second embodiment.
FIG. 3 is a perspective view showing an antenna structure of a multilayer circuit board having an antenna according to a third embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an example of a multilayer circuit board having an antenna according to a fourth embodiment.
FIGS. 5A to 5H are cross-sectional views showing a manufacturing method of a multilayer circuit board having an antenna according to the fourth embodiment in manufacturing steps, and FIGS. It is sectional drawing which shows the state of this multilayer circuit board.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a structure of a multilayer circuit board after a cutting process in a manufacturing process related to the multilayer circuit board of a fourth embodiment.
FIG. 7 is a plan view showing a state of a multilayer circuit board after a heating / pressurizing process in a manufacturing process related to the multilayer circuit board according to a fourth embodiment.
FIG. 8 is a perspective view showing a schematic configuration of a multilayer circuit board having an antenna according to a fifth embodiment.
9 is a plan view showing a manufacturing method related to the multilayer circuit board having the antenna shown in FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of a multilayer circuit board having an antenna according to a sixth embodiment.
FIG. 11 is a plan view showing a method for manufacturing a multilayer circuit board having an antenna according to a seventh embodiment.
12A and 12B are external views showing a method of manufacturing a multilayer circuit board having an antenna according to the eighth embodiment, in which FIG. 12A is a plan view before the antenna is formed, and FIG. It is a perspective view in the state made.
FIG. 13 is a perspective view showing an antenna structure of a multilayer circuit board having an antenna according to a ninth embodiment.
FIG. 14 is a perspective view showing an antenna structure of a multilayer circuit board having an antenna according to a tenth embodiment.
FIG. 15 is a perspective view showing an antenna structure of a multilayer circuit board having an antenna according to an eleventh embodiment.
FIG. 16 is a perspective view showing an antenna structure of a multilayer circuit board having an antenna according to a twelfth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Multi-layer circuit board
MB Motherboard
AP antenna structure part (antenna part)
APa Flexible printed circuit board
APas slit
12 elements
13 Stub
14 Feeding point
21, 21a, 21b Single-sided conductor pattern film
22 Conductor pattern
22s wiring conductor pattern
22g ground pattern
23 Resin film
24 Beer Hall
30 slits
40 Removal area
45 Release sheet
51 Interlayer composition
60 product areas
70 elements
80 dielectric
90 chip antenna
100 Multilayer substrate (during manufacturing process)
101, 101a, 101b Rigid-flexible printed circuit board (during manufacturing process), rigid board area, flexible board area
R space

Claims

In a multilayer circuit board having a plurality of conductor patterns laminated through an insulating base material made of a thermoplastic resin and having an antenna having a different number of layers for laminating the conductor patterns in the board region,
A motherboard part and an antenna part extending from the motherboard part and having a bent part ;
A multilayer circuit having an antenna, wherein a plurality of wiring conductor patterns capable of forming a spiral coil are formed in the antenna portion from a conductor pattern of one layer among the laminated conductor patterns. substrate.

The multilayer circuit board having an antenna according to claim 1, wherein the antenna unit is a three-dimensional antenna formed integrally with the mother board unit.

2. The multilayer circuit having an antenna according to claim 1, wherein a slit is formed between the adjacent wiring conductor patterns in the substrate region where the wiring conductor pattern is formed in the spiral coil. substrate.

The multilayer circuit board having an antenna according to claim 1, wherein the antenna unit includes a chip antenna .

As a multilayer circuit board having a plurality of conductor patterns laminated via an insulating base material made of a thermoplastic resin and having an antenna having a different number of layers in which the conductor patterns are laminated in a board region, a mother board part and a mother board part An antenna part extending and having a bent part, wherein the antenna part is at least composed of a flexible printed circuit board part extending from the mother board part and having a number of laminations smaller than the number of laminations of the mother board part; An antenna structure for adjusting antenna characteristics of a multilayer circuit board formed by bending or rounding a flexible printed circuit board part so as to form a plurality of ridge lines,
An antenna structure, wherein a dielectric is inserted in a space section that is partitioned by bending or rounding so as to form the plurality of ridge lines.

As a multilayer circuit board having a plurality of conductor patterns laminated via an insulating base material made of a thermoplastic resin and having an antenna having a different number of layers in which the conductor patterns are laminated in a board region, a mother board part and a mother board part An antenna structure that extends and includes a bent portion, wherein the antenna portion adjusts antenna characteristics of a multilayer circuit board on which at least a part of an antenna element is formed,
An antenna structure characterized in that the antenna element constituting the antenna portion extended from the mother board portion can be cut so as to have a predetermined antenna impedance.

The antenna unit extends from the motherboard unit and includes at least a flexible printed circuit board unit having a number of layers smaller than the number of stacked layers of the motherboard unit, and the flexible printed circuit board unit forms a plurality of ridge lines. It is formed by bending or rolling,
The antenna structure according to claim 6, wherein a dielectric is inserted into a space portion that is partitioned by bending or rounding so as to form the plurality of ridge line portions.

Extending from the motherboard unit, the plane of the antenna element which is a part of the antenna portion, to claim 6, characterized in that so as to place on a virtual plane substantially perpendicular to the motherboard portion The described antenna structure.