回路基板とその製造方法
【課題】 受動部品が中空状態で配線されている回路基板とその製造方法。
【解決手段】 基板表面に形成された有底凹部２と、その有底凹部２の空間内に一部が中空状態で形成されている空心コイル部品３Ｂとを備えている回路基板（II）。
【解決手段】 基板表面に形成された有底凹部２と、その有底凹部２の空間内に一部が中空状態で形成されている空心コイル部品３Ｂとを備えている回路基板（II）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路基板とその製造方法に関し、更に詳しくは、中空状態で各種の受動部品、とりわけ空心コイル部品が内蔵されている回路基板と、その受動部品を回路パターンを形成する過程で同時に形成することができる回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される各種の電子機器の小型化、多機能化、高速化などが急速に進んでいるが、そのことに伴って、機器に組み込まれる回路基板に関しては、回路パターンのファイン化、多層構造化、部品実装密度の高密度化などの検討と並んで、実装される各種の受動部品の機能を回路基板に内蔵させる研究も進められている。
例えば、コンデンサの場合、回路基板の製造過程で、絶縁基材の内部に平行配置されてそれぞれは電極として機能する２層の導電層と、それら導電層の間に挟まれている誘電体材料の層によって、平行平板型のコンデンサ構造体を同時に組み込むことにより、このコンデンサ構造体が絶縁基板の厚み方向に内蔵されている構造の多層回路基板が知られている（特許文献１を参照）。
【０００３】
しかしながら、細い導体をコイリングして製造された３次元構造体であるコイル部品の場合は、各層に回路パターンを形成しながら単位基板を積層していく多層回路基板の製造過程で、同時にこのようなコイル部品をある層に組み込むことは事実上不可能である。
そのため、コイル部品の場合は、回路基板の製造過程で内蔵されるのではなく、別工程で既に製作されているコイル部品を、完成した回路基板の表面に外付けで実装されているのが通例である。
【特許文献１】特表平５−５００１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、受動部品、とくに３次元構造体のコイル部品が組み込まれている新規な構造の回路基板と、回路基板を製造していく過程で、同時に、受動部品を当該回路基板に組み込むことができる回路基板の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した目的を達成するために、本発明においては、基板表面に形成された有底凹部と、前記有底凹部の空間内に一部または全部が中空状態で形成されている受動部品とを備えていることを特徴とする回路基板が提供される。
受動部品としては、前記有底凹部の空間内に完全中空状態で前記有底凹部を横断する導体回路部品と、断面四角形状に巻回された空心コイル部品であって、前記空心コイル部品の下辺導体部分は前記有底凹部の底部に埋設され、上辺導体部分と両側導体部分は前記凹部の空間内に裸出しているものが例示される。
【０００６】
また、本発明においては、平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面に、第一めっき材料から成り、形成すべき受動部品と同一形状を有する第一めっき部と、前記第一めっき部を埋設し、かつ前記第一めっき材料とは異質の第２めっき材料から成り、形成すべき有底凹部と同一形状を有する第２めっき部とを有する中間材Ａを製造する工程Ａ；
前記中間材Ａの前記第２めっき部側の表面に絶縁基材を熱圧プレスして一体化構造物Ｂを製造する工程Ｂ；および、
前記一体化構造物Ｂから前記平滑基板と前記導体薄膜を順次除去して前記第２めっき部の一部表面と前記受動部品の一部表面を表出させたのち、前記第２めっき部のみを選択的にエッチング除去して前記有底凹部を形成する工程Ｃ；
を備えていることを特徴をする回路基板の製造方法が提供される。
【０００７】
そして、上記した導体回路部品を有する中間材Ａを製造する場合には、上記した工程Ａが、
平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面を被覆して絶縁層ａを形成し、前記絶縁層ａに露光・現像処理を行なって、少なくとも前記導体回路部品を形成すべき箇所の前記絶縁層ａを除去することにより、前記導体回路部品の平面パターンと同じ平面パターンを有し、かつ前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンａを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンａの中に、残置する前記絶縁層ａの表面と面一状態になるまで第１めっき材料を充填して第１めっき部を形成する工程Ａ1；
前記第１めっき部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｂを形成し、前記絶縁層ｂに露光・現像処理を行なって、有底凹部を形成すべき箇所の前記絶縁層ｂを除去することにより、形成すべき有底凹部と同一形状を有し、かつ前記第１めっき部の表面と前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｂを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｂの中に、残置する前記絶縁層ｂの表面と面一状態になるまで、前記第１めっき材料とは異質な第２めっき材料を充填して第２めっき部を形成する工程Ａ2；および、
前記第２めっき部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｃを形成し、前記絶縁層ｃに露光・現像処理を行なって、前記第２めっき部９の一部表面と前記第１めっき部の両端部分の表面が表出する凹部パターンｃを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｃの中に、残置する前記絶縁層ｃの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填したのち、前記絶縁層ｃを除去する工程Ａ3；
を備えている。
【０００８】
また、受動部品が上記した空心コイル部品を有する中間材Ａである場合には、上記した工程Ａが、
平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面を被覆して絶縁層ｄを形成し、前記絶縁層ｄに露光・現像処理を行なって、前記空心コイル部品の上辺導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｄを除去することにより、そこに前記上辺導体部分と同一の平面パターンを有し、かつ前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｄを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｄの中に、残置する前記絶縁層ｄの表面と面一状態になるまで第１めっき材料を充填して前記空心コイル部品の上辺導体部分を形成する工程Ａ4；
前記上辺導体部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｅを形成し、前記絶縁層ｅに露光・現像処理を行なって、コイルの両側導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｅを除去することにより、そこに前記上辺導体部分の端部表面が表出している凹孔パターンｅを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹孔パターンｅの中に、残置する前記絶縁層ｅの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填して前記空心コイル部品の両側導体部分を形成する工程Ａ5；
前記両側導体部分の表面を含む表面全部を被覆して絶縁層ｆを形成し、前記絶縁層ｆに露光・現像処理を行なって、有底凹部を形成すべき箇所の前記絶縁層ｆを除去することにより、形成すべき前期有底凹部と同一形状を有し、かつ前記上辺導体部分と前記両側導体部分と前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｆを形成し、ついで、電気めっき法で、前期凹部パターンｆの中に、前記両側導体部分の下部端面と面一状態になるまで第２めっき材料を充填して第２めっき部を形成する工程Ａ6；および
前記第２めっき部の表面を含む表面全部を被覆して絶縁層ｇを形成し、前記絶縁層ｇに露光・現像処理を行なって、前記空心コイル部品の下辺導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｇを除去することにより、前記両側導体部分の下部端面と前記第２めっき部の表面が表出している凹部パターンｇを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｇの中に、残置する前記絶縁層ｇの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填してコイルの下辺導体部分を形成したのち、前記絶縁層ｄ，ｅ，ｆ，ｇの全てを除去する工程Ａ7；
を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の回路基板の場合、例えば空心コイル部品は有底凹部の空間内に空心状態で形成され、誘電率が１の空気に取り囲まれているので、高効率のリアクタンス素子として機能する。
また、本発明の受動部品は、フォトリソグラフィーとエッチング技術および電気めっき法を組み合わせて形成されるので、例えばその線幅や厚み、各線間距離などの寸法精度は高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
最初に、本発明の回路基板の概略斜視図を図１、図２に示す。図１は、受動部品が例えば抵抗素子のような導体回路部品である場合の回路基板（Ｉ）を示す。
図２は、受動図品がコイル部品である場合の回路基板（II）を示す。
いずれの回路基板においても、基板１の表面１ａには平面視形状が四角形である有底の凹部２が形成されている。そして、この凹部２の空間の中には、導体回路部品３Ａ（回路基板（Ｉ）の場合）や、コイル部品３Ｂ（回路基板（II）の場合）が形成されている。
【００１１】
導体回路部品３Ａとコイル部３Ｂの両端は、いずれも、これらが後述する工程を経て形成されるときに同時に形成される端子部４、４と一体構造になっている。
回路基板（Ｉ）の導体回路部品３Ａは、断面が四角形の線状導体が凹部２の空間内において完全な中空状態で同一平面内を延びて、全体として当該凹部２を横断する扁平形状になっている。その場合、導体回路部３Ａの上面３ａと基板１の表面１ａは面一状態になっている。また、凹部２の底面には、端子部４，４と接続する回路パターン（図示しない）が形成されている。
【００１２】
一方、回路基板（II）のコイル部品３Ｂの場合は、断面四角形の線状導体が凹部２の上下方向→斜横方向に順次巻回されて、全体として３次元構造体になっている。
このコイル部品３Ｂの個々の巻回部を端子部４，４の方から見ると（凹部２の長手方向から見ると）、その形状は、図３で示したように、大略、環状の四角形に見える。
そこで、以後、このコイル部品３Ｂの環状四角形において、上辺に位置する部分を上位導体部分３Ｂ1、下辺に位置する部分を下辺導体部分３Ｂ2、両側に位置する部分を両側導体部分３Ｂ3という。
【００１３】
これらの各導体部分は、後述するように、いずれも同一のめっき材料を用いた電気めっき法で一体的に形成され、それぞれの境界部では互いに直角をなして方向転換をしている。
そして、凹部２の空間内に形成されるこのコイル部品３Ｂの場合、下辺導体部分３Ｂ2は凹部２の底部になっている基板１の中に埋設されている。しかし、両側導体部分３Ｂ3と上辺導体部分３Ｂ1は、いずれも、凹部２の空間内に裸出している。
【００１４】
したがって、このコイル部品３Ｂでは、磁力線は誘電率１の空気中を通過できる。すなわち、このコイル部品３Ｂは、空心コイル部品として機能することができる。
次に、本発明の回路基板の製造方法を詳細に説明する。
本発明の製造方法は、まず、平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面に、受動部品になる第１めっき部とそれを収容する有底凹部になる第２めっき部を備えた中間材Ａを製造する工程Ａと、この中間材Ａと絶縁基材を熱圧プレスして一体化構造物Ｂを製造する工程Ｂと、この一体化構造物Ｂから第２めっき部のみを除去して前記有底凹部を形成する工程Ｃで構成されている。
【００１５】
その場合、回路基板（Ｉ）と回路基板（II）の場合では、上記した工程Ａの態様が異なってくる。
そこで、最初に、回路基板（Ｉ）の製造方法について説明する。
まず、工程Ａ1について説明する。
図４で示したように、表面が平滑で、比較的厚く、剛性を有する平滑基板５を用意し、その片面に、電気めっき法やスパッタ法のような公知の薄膜形成法で導体薄膜６を成膜する。
【００１６】
平滑基材５としては、表面が平滑であればその材質は問わないが、例えばステンレス鋼板、ガラス板などをあげることができる。また導体薄膜の材料としては例えばＮｉやＣｕをあげることができ、その厚みは３〜８μｍとピンホールが発生しない程度の厚みであればよい。
ついで、図５で示したように、導体薄膜６の表面６ａを被覆して所定厚み（ｔ1とする）の絶縁層７（絶縁層ａ）を形成する。具体的には、例えば厚みｔ1のドライフィルムを貼着したり、液体レジストを厚みｔ1となるように印刷して形成する。
【００１７】
なお、上記した厚みｔ1は、図１で示した導体回路部品３Ａの厚みと等値にする。
ついで、この絶縁層ａに露光・現像処理を行なって、導体回路部品３Ａを形成すべき箇所の絶縁層ａを除去し、図６で示したように、導体薄膜６の表面６ａが表出している凹部パターン８（凹部パターンａ）を形成する。
なお、この凹部パターン８は、図７で示したように、形成すべき導体回路部品３Ａの平面パターンと同じ平面パターンになっている。
【００１８】
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５が導電材である場合は平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行ない、凹部パターン８の中に第１めっき材料を充填して第１めっき部９を形成し、図８で示したような中間材Ａ1を製造する。
その場合、図８で示したように、第１めっき部９の表面９ａと絶縁層７の表面７ａは面一状態となるように電気めっきが行なわれる。
【００１９】
ついで、工程Ａ2について説明する。
工程Ａ2では、まず、図８で示した中間材Ａ1の第１めっき部９も含めた全体の表面を被覆して所定厚み（ｔ2とする）の絶縁層１０（絶縁層ｂ）を形成する（図９）。
ここで、絶縁層１０の厚みｔ2と絶縁層７の厚みｔ1の合計が、図１で示した凹部２の深さと等値になるように、上記した厚みｔ2が決められる。
【００２０】
ついで、この絶縁層１０に露光・現像処理を行なって、凹部２を形成すべき箇所の絶縁層１０を除去し、更に対応する箇所の絶縁層７も除去する。
このとき、導体回路部品３Ａと接続する端子部４，４（図１）を形成するために、第１めっき部９における両端部では、絶縁層７と絶縁層１０を残しておく。
その結果、図１０で示したように、絶縁層１０の表面からの深さが（ｔ1＋ｔ2）であり、内部には導体薄膜６の表面６ａと第１めっき部９の表面が表出している凹部パターン１１（凹部パターンｂ）が形成される。
【００２１】
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行ない、凹部パターン１１の中に第２めっき材料を充填して第２めっき部１２を形成して中間材Ａ2を製造する。
その場合、図１１で示したように、第２めっき部１２の表面１２ａと絶縁層１０の表面１０ａは面一状態となるように電気めっきが行なわれる。
【００２２】
次に工程Ａ3について説明する。
この工程Ａ3では、図１２で示したように、まず、中間材Ａ2の全体表面を所望する厚み（ｔ3とする）の絶縁層１３（絶縁層ｃ）で被覆したのち、露光・現像処理を行なって、端子部４，４（図１）になるべき第１めっき部９の表面と第２めっき部１２の一部表面が所定のパターンで表出している凹部パターン１４（凹部パターンｃ）を形成する。したがって、このときの絶縁層の全体の厚み（ｔ1＋ｔ2＋ｔ3）は、中間材Ａ2の絶縁層全体の厚み（ｔ1＋ｔ2）よりも厚くなっていて、第２めっき材１２の表面は全体の表面から深さｔ3だけ凹没した状態になっている。
【００２３】
ついで、導電薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行ない、凹部パターン１４の中に第１めっき材料を充填する。
その結果、図１３で示したように、形成すべき凹部２と同一形状をした第２めっき部１２の側部は第１めっき材料のめっき層１５で被覆され、かつめっき層１５が端子部になるべき第１めっき部９と一体化しており、また第２めっき部１２の表面には、厚みｔ3で第１めっき材料から成る回路パターン１５が形成される。
【００２４】
ついで、絶縁層１３を除去する。その結果、図１４で示したように、第２めっき部１２の表面には第１めっき材料から成り、第１めっき部９の両端箇所と接続している厚みｔ3の回路パターン１５を有する中間材Ａが製造される。
また、上記した工程Ａ1〜工程Ａ3において、第１めっき材料と第２めっき材料は互いに異質な材料が使用される。そして、第２めっき材料は後述するエッチング処理時に除去されるのであるが、第１めっき材料としては、このエッチング処理時にあってもエッチング除去されることのない材料であることが必要である。具体的には、第１めっき材料にはＮｉ，第２めっき材料にはＣｕが使用される。
【００２５】
本発明では、工程Ａで製造された上記中間材Ａに対し、次に工程Ｂが行なわれる。
工程Ｂでは、中間材Ａのめっき層１５側の表面に絶縁基材１６を対向配置したのち、両者を熱圧プレスすることにより、図１５で示した一体化構造物Ｂが製造される。
なお、このとき、中間材Ａにおける絶縁層７，１０を除去してから熱圧プレスしてもよく、また除去することなく熱圧プレスしてもよい。
【００２６】
また、絶縁基材１６としては、プレプレグ材であってもよいが、既に回路形成されている単層または多層回路基板の表面に例えば樹脂塗膜が形成されている回路基板それ自体であってもよい。
次の工程Ｃでは、まず、工程Ｂで製造された一体化構造物Ｂから、図１６で示したように、平滑基板５と導体薄膜６を順次除去する。その結果、表面には、第１めっき部９、第２めっき部１２の表面が面一状態で表出する。
【００２７】
ついで、第２めっき材料のみを選択的にエッチングするエッチャントを用いたエッチング処理を行ない、第２めっき部１２を除去する。
第１めっき材料から成る第１めっき部９とめっき層１５は、この過程でエッチング除去されることはないので、結局、図１７で示したように、得られた基板の表面には、空間を有する凹部２が形成され、この凹部２の空間内には、第１めっき部９から成り、基板の表面１ａと面一状態をなして中空状態で配線されている導体回路部品が形成され、そして凹部２の底部に埋設された状態で表出している回路パターン１５が形成される。すなわち、図１で示した回路基板（Ｉ）が製造される。
【００２８】
次に、図２で示した回路基板（II）の製造方法について説明する。
この場合の製造方法は、回路基板（Ｉ）の場合に比べて、工程Ａが異なっている。
以下に、各工程を順次説明する。
工程Ａ4では、まず、図１８で示したように、平滑基板５の片面に成膜した導体薄膜６の表面を被覆して絶縁層１７（絶縁層ｄ）を形成したのち、この絶縁層１７に露光・現像処理を行なうことにより、図３で示した空心コイル部品の上辺導体部分３Ｂ1を形成すべき箇所の絶縁層１７を除去して、そこに、導体薄膜６の表面６ａが表出している凹部パターン１８（凹部パターンｄ）を形成する。
【００２９】
なお、この凹部パターン１８は、図１９で示したように、上辺導体部分３Ｂ1と同一形状の複数の凹溝が互いに等間隔で直線状に配列した平面パターンになっている。各凹溝の底面からは導体薄膜の表面６ａが表出し、またこの平面パターンの両側には、端子部４，４（図２）になるべき凹溝も形成されている。
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行ない、図２０で示したように、凹部パターン１８の中に第１めっき材料を充填して、コイルの上辺導体部分３Ｂ1を形成し、中間材Ａ4を製造する。このとき、残置している絶縁層１７の表面１７ａと上辺導体部分３Ｂ1の表面は面一状態となるように電気めっきを行なう。
【００３０】
工程Ａ5では、図２１で示したように、最初に上記した中間材Ａ4の上辺導体部分３Ｂ1を含む全体の表面を被覆して所定厚みの絶縁層１９（絶縁層ｅ）を形成する。このときの絶縁層１９の厚みは、図３で示した空心コイル部品における両側導体部分３Ｂ3の高さと等値に設定される。
ついで、絶縁層１９に露光・現像処理を行ない、両側導体部分３Ｂ3を形成すべき箇所の絶縁層１９を除去し、そこに、図２２で示したように、それぞれの上辺導体部分３Ｂ1の端部表面が表出している凹孔パターン２０（凹孔パターンｅ）を形成する。
【００３１】
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行い、凹孔パターン２０に第１めっき材料を充填して、図２３で示したように、コイルの両側導体部分３Ｂ3を形成する。このとき、残置している絶縁層１９の表面１９ａと両側導体部分３Ｂ3の下部端面は面一状態となるように電気めっきが行われる。
このようにして、第１めっき材料から成る上辺導体部分３Ｂ1の端部と、同一材料から成る両側導体部分３Ｂ3の上端とが一体化しためっき充填部を有する中間材Ａ5が得られる。
【００３２】
工程Ａ6では、まず、両側導体部分３Ｂ3の下部端面を含む全体の表面に所定の厚みの絶縁層２１（絶縁層ｆ）を形成し、ついでこの絶縁層２１と絶縁層１９と絶縁層１７に順次露光・現像処理を行い、形成すべき凹部２（図２）と同一形状をした凹部パターン２２（凹部パターンｆ）を形成する。
このときの絶縁層２１の厚みは、図３で示したコイル部品における下辺導体部分３Ｂ2の厚みと等値となるように設定する。また、絶縁層２１の露光・現像処理に際しては、両側導体部分３Ｂ3の下部端面を被覆する部分は除去しないで残置させる。
【００３３】
その結果、図２４で示したように、底面には導体薄膜６の表面６ａが表出し、また上辺導体部分３Ｂ1と両側導体部分３Ｂ3の表面も表出し、しかし両側導体部分３Ｂ3の下部端面は絶縁層２１で被覆されている凹部パターン２２（凹部パターンｆ）が形成される。
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行い、凹部パターン２２の中に第２めっき材料（例えばＣｕ）を充填することにより、図２５で示したように、第２めっき部２３を形成して中間材Ａ6を製造する。
【００３４】
このとき、第２めっき部２３の表面２３ａと両側導体部分３Ｂ3の下部端面とは面一状態になるように電気めっきの条件が設定される。
工程Ａ7では、まず、第２めっき部２３の表面２３ａを被覆して、図２６で示したように、所定厚みの絶縁層２４（絶縁層ｇ）を形成する。具体的には、中間材Ａ6における絶縁層２１の凹没部に絶縁材を充填して絶縁層２４にする。このときの絶縁層２４の厚みは、形成すべき下辺導体部分３Ｂ2の厚みと等値になるように、絶縁材の充填後、例えば研磨処理を行なって調製すればよい。
【００３５】
ついで、絶縁層２４に露光・現像処理を行い、下辺導体部分３Ｂ2を形成すべき箇所の絶縁層２４を除去して、図２７で示したように、第２めっき部２３の表面２３ａと両側導体部分３Ｂ3の下部端面が表出している凹部パターン２５（凹部パターンｇ）を形成する。
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行い、凹部パターン２５の中に第１めっき材料を充填して、図２８で示したように、コイルの下辺導体部分３Ｂ2を形成する。
【００３６】
このとき、下辺導体部分３Ｂ2の表面と残置する絶縁層２４の表面は面一状態となるように電気めっきを行う。
ついで、絶縁層２４（２１）、絶縁層１９、絶縁層１７を全てエッチング除去して、図２９で示した中間材Ａ7を製造する。
この中間材Ａ7は、導体薄膜６の表面６ａに、第２めっき材料から成り、図２の凹部２と同一形状をした第２めっき部２３と、いずれも第１めっき材料からなり、互いの端面で一体的に接続している上辺導体部分３Ｂ1、両側導体部分３Ｂ3、下辺導体部分３Ｂ2で構成された第１めっき部が形成されている。
【００３７】
工程Ｂにおいては、中間材Ａ7の第１めっき部と第２めっき部側に絶縁基材２６を対向配置し、両者を熱圧プレスして一体化し、図３０で示したような一体化構造物Ｂが製造される。
絶縁基材２６としては、前記した回路基板（I）の場合と同様に、プリプレグ材であってもよいが、既に回路形成されている単層または多層回路基材の表面に例えば樹脂塗膜が形成されている回路基板それ自体であってもよい。
【００３８】
工程Ｃでは、一体化構造物Ｂから平滑基板５と導体薄膜６を順次除去して、上辺導体部分３Ｂ1（第１めっき部）の表面と第２めっき部２３の表面を表出させる。
ついで、第２めっき材料のみを選択的にエッチングするエッチャントでエッチング処理を行って第２めっき部を除去する。
その結果、図３１で示したように、得られた基板には、空間を有する凹部２と、その凹部内に上辺導体部分３Ｂ1と両側導体部分３Ｂ3と下辺導体部分３Ｂ2とから成る空心コイル部分3Ｂが形成されている。
【００３９】
このようにして上辺導体部分３Ｂ1の表面は絶縁基材２６の表面と面一状態で配線され、下辺導体部分３Ｂ2は絶縁基材２６に埋設されている空心コイル部分を有する回路基板（II）が製造される。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の回路基板は、基板表面に形成した凹部の中に中空状態で受動部品が実装されている。とくに受動部品がコイル部品である場合、そのコイル部品は空心コイルになっているので、良好なコイル特性を発揮することができる。
また、受動部品はいずれも電気めっき法で製造されているので、導体の寸法や断面積、導体間のギャップなどを高精度で作製可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の回路基板（I）の１例を示す斜視図である。
【図２】本発明の回路基板（II）の１例を示す斜視図である。
【図３】回路基板（II）におけるコイル部品３Ｂを示す斜視図である。
【図４】導体薄膜で平滑基板の片面が被覆された状態を示す断面図である。
【図５】絶縁層ａを形成した状態を示す断面図である。
【図６】絶縁層ａに凹部パターンａを形成した状態を示す断面図である。
【図７】図６の凹部パターンａの平面視形状を示す平面図である。
【図８】中間材Ａ1を示す断面図である。
【図９】中間材Ａ1に絶縁層ｂを形成した状態を示す断面図である。
【図１０】凹部パターンｂを形成した状態を示す断面図である。
【図１１】中間材Ａ2を示す断面図である。
【図１２】中間材Ａ2に、絶縁層ｃを形成した状態を示す断面図である。
【図１３】第２めっき部に第１めっき材料のめっき層を形成した状態を示す断面図である。
【図１４】中間材Ａを示す断面図である。
【図１５】一体化構造物Ｂを示す断面図である。
【図１６】一体化構造物Ｂから平滑基板と導体薄膜を除去した状態を示す断面図である。
【図１７】回路基板（I）を示す断面図である。
【図１８】導体薄膜の表面にコイルの上辺導体部分の凹部パターンｄを形成した状態を示す断面図である。
【図１９】形成した凹部パターンｄの平面視形状の１例を示す平面図である。
【図２０】中間材Ａ4を示す断面図である。
【図２１】中間材Ａ4に絶縁層ｅを形成した状態を示す断面図である。
【図２２】凹孔パターンｅを形成した状態を示す断面図である。
【図２３】中間材Ａ5を示す断面図である。
【図２４】凹部パターンｆを形成した状態を示す断面図である。
【図２５】中間材Ａ6を示す断面図である。
【図２６】絶縁層ｇを形成した状態を示す断面図である。
【図２７】凹部パターンｇを形成した状態を示す断面図である。
【図２８】下辺導体部分を形成した状態をを示す断面図である。
【図２９】中間材Ａ7を示す断面図である。
【図３０】一体化構造物Ｂを示す断面図である。
【図３１】回路基板（II）を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 基板
１ａ 基板１の表面
２ 有底凹部
３Ａ 導体回路部品
３ａ 導体回路部品３Ａの上面
３Ｂ 空心コイル部品
３Ｂ1 上辺導体部分
３Ｂ3 両側導体部分
３Ｂ2 下辺導体部分
４ 端子部
５ 平滑基板
６ 導体薄膜
６ａ 導体薄膜６の表面
７ 絶縁層ａ
８ 凹部パターンａ
９ 第１めっき部
９ａ 第１めっき部９の表面
１０ 絶縁層ｂ
１１ 凹部パターンｂ
１２ 第２めっき部
１２ａ 第２めっき部１２の表面
１３ 絶縁層ｃ
１４ 凹部パターンｃ
１５ 第１めっき材料のめっき層（回路パターン）
１６ 絶縁基材
１７ 絶縁層ｄ
１８ 凹部パターンｄ
１９ 絶縁層ｅ
２０ 凹部パターンｅ
２１ 絶縁層ｆ
２２ 凹部パターンｆ
２３ 第２めっき部
２３ａ 第２めっき部２３の表面
２４ 絶縁層ｇ
２５ 凹部パターンｇ
２６ 絶縁基材
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路基板とその製造方法に関し、更に詳しくは、中空状態で各種の受動部品、とりわけ空心コイル部品が内蔵されている回路基板と、その受動部品を回路パターンを形成する過程で同時に形成することができる回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に代表される各種の電子機器の小型化、多機能化、高速化などが急速に進んでいるが、そのことに伴って、機器に組み込まれる回路基板に関しては、回路パターンのファイン化、多層構造化、部品実装密度の高密度化などの検討と並んで、実装される各種の受動部品の機能を回路基板に内蔵させる研究も進められている。
例えば、コンデンサの場合、回路基板の製造過程で、絶縁基材の内部に平行配置されてそれぞれは電極として機能する２層の導電層と、それら導電層の間に挟まれている誘電体材料の層によって、平行平板型のコンデンサ構造体を同時に組み込むことにより、このコンデンサ構造体が絶縁基板の厚み方向に内蔵されている構造の多層回路基板が知られている（特許文献１を参照）。
【０００３】
しかしながら、細い導体をコイリングして製造された３次元構造体であるコイル部品の場合は、各層に回路パターンを形成しながら単位基板を積層していく多層回路基板の製造過程で、同時にこのようなコイル部品をある層に組み込むことは事実上不可能である。
そのため、コイル部品の場合は、回路基板の製造過程で内蔵されるのではなく、別工程で既に製作されているコイル部品を、完成した回路基板の表面に外付けで実装されているのが通例である。
【特許文献１】特表平５−５００１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、受動部品、とくに３次元構造体のコイル部品が組み込まれている新規な構造の回路基板と、回路基板を製造していく過程で、同時に、受動部品を当該回路基板に組み込むことができる回路基板の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した目的を達成するために、本発明においては、基板表面に形成された有底凹部と、前記有底凹部の空間内に一部または全部が中空状態で形成されている受動部品とを備えていることを特徴とする回路基板が提供される。
受動部品としては、前記有底凹部の空間内に完全中空状態で前記有底凹部を横断する導体回路部品と、断面四角形状に巻回された空心コイル部品であって、前記空心コイル部品の下辺導体部分は前記有底凹部の底部に埋設され、上辺導体部分と両側導体部分は前記凹部の空間内に裸出しているものが例示される。
【０００６】
また、本発明においては、平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面に、第一めっき材料から成り、形成すべき受動部品と同一形状を有する第一めっき部と、前記第一めっき部を埋設し、かつ前記第一めっき材料とは異質の第２めっき材料から成り、形成すべき有底凹部と同一形状を有する第２めっき部とを有する中間材Ａを製造する工程Ａ；
前記中間材Ａの前記第２めっき部側の表面に絶縁基材を熱圧プレスして一体化構造物Ｂを製造する工程Ｂ；および、
前記一体化構造物Ｂから前記平滑基板と前記導体薄膜を順次除去して前記第２めっき部の一部表面と前記受動部品の一部表面を表出させたのち、前記第２めっき部のみを選択的にエッチング除去して前記有底凹部を形成する工程Ｃ；
を備えていることを特徴をする回路基板の製造方法が提供される。
【０００７】
そして、上記した導体回路部品を有する中間材Ａを製造する場合には、上記した工程Ａが、
平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面を被覆して絶縁層ａを形成し、前記絶縁層ａに露光・現像処理を行なって、少なくとも前記導体回路部品を形成すべき箇所の前記絶縁層ａを除去することにより、前記導体回路部品の平面パターンと同じ平面パターンを有し、かつ前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンａを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンａの中に、残置する前記絶縁層ａの表面と面一状態になるまで第１めっき材料を充填して第１めっき部を形成する工程Ａ1；
前記第１めっき部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｂを形成し、前記絶縁層ｂに露光・現像処理を行なって、有底凹部を形成すべき箇所の前記絶縁層ｂを除去することにより、形成すべき有底凹部と同一形状を有し、かつ前記第１めっき部の表面と前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｂを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｂの中に、残置する前記絶縁層ｂの表面と面一状態になるまで、前記第１めっき材料とは異質な第２めっき材料を充填して第２めっき部を形成する工程Ａ2；および、
前記第２めっき部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｃを形成し、前記絶縁層ｃに露光・現像処理を行なって、前記第２めっき部９の一部表面と前記第１めっき部の両端部分の表面が表出する凹部パターンｃを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｃの中に、残置する前記絶縁層ｃの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填したのち、前記絶縁層ｃを除去する工程Ａ3；
を備えている。
【０００８】
また、受動部品が上記した空心コイル部品を有する中間材Ａである場合には、上記した工程Ａが、
平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面を被覆して絶縁層ｄを形成し、前記絶縁層ｄに露光・現像処理を行なって、前記空心コイル部品の上辺導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｄを除去することにより、そこに前記上辺導体部分と同一の平面パターンを有し、かつ前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｄを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｄの中に、残置する前記絶縁層ｄの表面と面一状態になるまで第１めっき材料を充填して前記空心コイル部品の上辺導体部分を形成する工程Ａ4；
前記上辺導体部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｅを形成し、前記絶縁層ｅに露光・現像処理を行なって、コイルの両側導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｅを除去することにより、そこに前記上辺導体部分の端部表面が表出している凹孔パターンｅを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹孔パターンｅの中に、残置する前記絶縁層ｅの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填して前記空心コイル部品の両側導体部分を形成する工程Ａ5；
前記両側導体部分の表面を含む表面全部を被覆して絶縁層ｆを形成し、前記絶縁層ｆに露光・現像処理を行なって、有底凹部を形成すべき箇所の前記絶縁層ｆを除去することにより、形成すべき前期有底凹部と同一形状を有し、かつ前記上辺導体部分と前記両側導体部分と前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｆを形成し、ついで、電気めっき法で、前期凹部パターンｆの中に、前記両側導体部分の下部端面と面一状態になるまで第２めっき材料を充填して第２めっき部を形成する工程Ａ6；および
前記第２めっき部の表面を含む表面全部を被覆して絶縁層ｇを形成し、前記絶縁層ｇに露光・現像処理を行なって、前記空心コイル部品の下辺導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｇを除去することにより、前記両側導体部分の下部端面と前記第２めっき部の表面が表出している凹部パターンｇを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｇの中に、残置する前記絶縁層ｇの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填してコイルの下辺導体部分を形成したのち、前記絶縁層ｄ，ｅ，ｆ，ｇの全てを除去する工程Ａ7；
を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の回路基板の場合、例えば空心コイル部品は有底凹部の空間内に空心状態で形成され、誘電率が１の空気に取り囲まれているので、高効率のリアクタンス素子として機能する。
また、本発明の受動部品は、フォトリソグラフィーとエッチング技術および電気めっき法を組み合わせて形成されるので、例えばその線幅や厚み、各線間距離などの寸法精度は高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
最初に、本発明の回路基板の概略斜視図を図１、図２に示す。図１は、受動部品が例えば抵抗素子のような導体回路部品である場合の回路基板（Ｉ）を示す。
図２は、受動図品がコイル部品である場合の回路基板（II）を示す。
いずれの回路基板においても、基板１の表面１ａには平面視形状が四角形である有底の凹部２が形成されている。そして、この凹部２の空間の中には、導体回路部品３Ａ（回路基板（Ｉ）の場合）や、コイル部品３Ｂ（回路基板（II）の場合）が形成されている。
【００１１】
導体回路部品３Ａとコイル部３Ｂの両端は、いずれも、これらが後述する工程を経て形成されるときに同時に形成される端子部４、４と一体構造になっている。
回路基板（Ｉ）の導体回路部品３Ａは、断面が四角形の線状導体が凹部２の空間内において完全な中空状態で同一平面内を延びて、全体として当該凹部２を横断する扁平形状になっている。その場合、導体回路部３Ａの上面３ａと基板１の表面１ａは面一状態になっている。また、凹部２の底面には、端子部４，４と接続する回路パターン（図示しない）が形成されている。
【００１２】
一方、回路基板（II）のコイル部品３Ｂの場合は、断面四角形の線状導体が凹部２の上下方向→斜横方向に順次巻回されて、全体として３次元構造体になっている。
このコイル部品３Ｂの個々の巻回部を端子部４，４の方から見ると（凹部２の長手方向から見ると）、その形状は、図３で示したように、大略、環状の四角形に見える。
そこで、以後、このコイル部品３Ｂの環状四角形において、上辺に位置する部分を上位導体部分３Ｂ1、下辺に位置する部分を下辺導体部分３Ｂ2、両側に位置する部分を両側導体部分３Ｂ3という。
【００１３】
これらの各導体部分は、後述するように、いずれも同一のめっき材料を用いた電気めっき法で一体的に形成され、それぞれの境界部では互いに直角をなして方向転換をしている。
そして、凹部２の空間内に形成されるこのコイル部品３Ｂの場合、下辺導体部分３Ｂ2は凹部２の底部になっている基板１の中に埋設されている。しかし、両側導体部分３Ｂ3と上辺導体部分３Ｂ1は、いずれも、凹部２の空間内に裸出している。
【００１４】
したがって、このコイル部品３Ｂでは、磁力線は誘電率１の空気中を通過できる。すなわち、このコイル部品３Ｂは、空心コイル部品として機能することができる。
次に、本発明の回路基板の製造方法を詳細に説明する。
本発明の製造方法は、まず、平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面に、受動部品になる第１めっき部とそれを収容する有底凹部になる第２めっき部を備えた中間材Ａを製造する工程Ａと、この中間材Ａと絶縁基材を熱圧プレスして一体化構造物Ｂを製造する工程Ｂと、この一体化構造物Ｂから第２めっき部のみを除去して前記有底凹部を形成する工程Ｃで構成されている。
【００１５】
その場合、回路基板（Ｉ）と回路基板（II）の場合では、上記した工程Ａの態様が異なってくる。
そこで、最初に、回路基板（Ｉ）の製造方法について説明する。
まず、工程Ａ1について説明する。
図４で示したように、表面が平滑で、比較的厚く、剛性を有する平滑基板５を用意し、その片面に、電気めっき法やスパッタ法のような公知の薄膜形成法で導体薄膜６を成膜する。
【００１６】
平滑基材５としては、表面が平滑であればその材質は問わないが、例えばステンレス鋼板、ガラス板などをあげることができる。また導体薄膜の材料としては例えばＮｉやＣｕをあげることができ、その厚みは３〜８μｍとピンホールが発生しない程度の厚みであればよい。
ついで、図５で示したように、導体薄膜６の表面６ａを被覆して所定厚み（ｔ1とする）の絶縁層７（絶縁層ａ）を形成する。具体的には、例えば厚みｔ1のドライフィルムを貼着したり、液体レジストを厚みｔ1となるように印刷して形成する。
【００１７】
なお、上記した厚みｔ1は、図１で示した導体回路部品３Ａの厚みと等値にする。
ついで、この絶縁層ａに露光・現像処理を行なって、導体回路部品３Ａを形成すべき箇所の絶縁層ａを除去し、図６で示したように、導体薄膜６の表面６ａが表出している凹部パターン８（凹部パターンａ）を形成する。
なお、この凹部パターン８は、図７で示したように、形成すべき導体回路部品３Ａの平面パターンと同じ平面パターンになっている。
【００１８】
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５が導電材である場合は平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行ない、凹部パターン８の中に第１めっき材料を充填して第１めっき部９を形成し、図８で示したような中間材Ａ1を製造する。
その場合、図８で示したように、第１めっき部９の表面９ａと絶縁層７の表面７ａは面一状態となるように電気めっきが行なわれる。
【００１９】
ついで、工程Ａ2について説明する。
工程Ａ2では、まず、図８で示した中間材Ａ1の第１めっき部９も含めた全体の表面を被覆して所定厚み（ｔ2とする）の絶縁層１０（絶縁層ｂ）を形成する（図９）。
ここで、絶縁層１０の厚みｔ2と絶縁層７の厚みｔ1の合計が、図１で示した凹部２の深さと等値になるように、上記した厚みｔ2が決められる。
【００２０】
ついで、この絶縁層１０に露光・現像処理を行なって、凹部２を形成すべき箇所の絶縁層１０を除去し、更に対応する箇所の絶縁層７も除去する。
このとき、導体回路部品３Ａと接続する端子部４，４（図１）を形成するために、第１めっき部９における両端部では、絶縁層７と絶縁層１０を残しておく。
その結果、図１０で示したように、絶縁層１０の表面からの深さが（ｔ1＋ｔ2）であり、内部には導体薄膜６の表面６ａと第１めっき部９の表面が表出している凹部パターン１１（凹部パターンｂ）が形成される。
【００２１】
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行ない、凹部パターン１１の中に第２めっき材料を充填して第２めっき部１２を形成して中間材Ａ2を製造する。
その場合、図１１で示したように、第２めっき部１２の表面１２ａと絶縁層１０の表面１０ａは面一状態となるように電気めっきが行なわれる。
【００２２】
次に工程Ａ3について説明する。
この工程Ａ3では、図１２で示したように、まず、中間材Ａ2の全体表面を所望する厚み（ｔ3とする）の絶縁層１３（絶縁層ｃ）で被覆したのち、露光・現像処理を行なって、端子部４，４（図１）になるべき第１めっき部９の表面と第２めっき部１２の一部表面が所定のパターンで表出している凹部パターン１４（凹部パターンｃ）を形成する。したがって、このときの絶縁層の全体の厚み（ｔ1＋ｔ2＋ｔ3）は、中間材Ａ2の絶縁層全体の厚み（ｔ1＋ｔ2）よりも厚くなっていて、第２めっき材１２の表面は全体の表面から深さｔ3だけ凹没した状態になっている。
【００２３】
ついで、導電薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行ない、凹部パターン１４の中に第１めっき材料を充填する。
その結果、図１３で示したように、形成すべき凹部２と同一形状をした第２めっき部１２の側部は第１めっき材料のめっき層１５で被覆され、かつめっき層１５が端子部になるべき第１めっき部９と一体化しており、また第２めっき部１２の表面には、厚みｔ3で第１めっき材料から成る回路パターン１５が形成される。
【００２４】
ついで、絶縁層１３を除去する。その結果、図１４で示したように、第２めっき部１２の表面には第１めっき材料から成り、第１めっき部９の両端箇所と接続している厚みｔ3の回路パターン１５を有する中間材Ａが製造される。
また、上記した工程Ａ1〜工程Ａ3において、第１めっき材料と第２めっき材料は互いに異質な材料が使用される。そして、第２めっき材料は後述するエッチング処理時に除去されるのであるが、第１めっき材料としては、このエッチング処理時にあってもエッチング除去されることのない材料であることが必要である。具体的には、第１めっき材料にはＮｉ，第２めっき材料にはＣｕが使用される。
【００２５】
本発明では、工程Ａで製造された上記中間材Ａに対し、次に工程Ｂが行なわれる。
工程Ｂでは、中間材Ａのめっき層１５側の表面に絶縁基材１６を対向配置したのち、両者を熱圧プレスすることにより、図１５で示した一体化構造物Ｂが製造される。
なお、このとき、中間材Ａにおける絶縁層７，１０を除去してから熱圧プレスしてもよく、また除去することなく熱圧プレスしてもよい。
【００２６】
また、絶縁基材１６としては、プレプレグ材であってもよいが、既に回路形成されている単層または多層回路基板の表面に例えば樹脂塗膜が形成されている回路基板それ自体であってもよい。
次の工程Ｃでは、まず、工程Ｂで製造された一体化構造物Ｂから、図１６で示したように、平滑基板５と導体薄膜６を順次除去する。その結果、表面には、第１めっき部９、第２めっき部１２の表面が面一状態で表出する。
【００２７】
ついで、第２めっき材料のみを選択的にエッチングするエッチャントを用いたエッチング処理を行ない、第２めっき部１２を除去する。
第１めっき材料から成る第１めっき部９とめっき層１５は、この過程でエッチング除去されることはないので、結局、図１７で示したように、得られた基板の表面には、空間を有する凹部２が形成され、この凹部２の空間内には、第１めっき部９から成り、基板の表面１ａと面一状態をなして中空状態で配線されている導体回路部品が形成され、そして凹部２の底部に埋設された状態で表出している回路パターン１５が形成される。すなわち、図１で示した回路基板（Ｉ）が製造される。
【００２８】
次に、図２で示した回路基板（II）の製造方法について説明する。
この場合の製造方法は、回路基板（Ｉ）の場合に比べて、工程Ａが異なっている。
以下に、各工程を順次説明する。
工程Ａ4では、まず、図１８で示したように、平滑基板５の片面に成膜した導体薄膜６の表面を被覆して絶縁層１７（絶縁層ｄ）を形成したのち、この絶縁層１７に露光・現像処理を行なうことにより、図３で示した空心コイル部品の上辺導体部分３Ｂ1を形成すべき箇所の絶縁層１７を除去して、そこに、導体薄膜６の表面６ａが表出している凹部パターン１８（凹部パターンｄ）を形成する。
【００２９】
なお、この凹部パターン１８は、図１９で示したように、上辺導体部分３Ｂ1と同一形状の複数の凹溝が互いに等間隔で直線状に配列した平面パターンになっている。各凹溝の底面からは導体薄膜の表面６ａが表出し、またこの平面パターンの両側には、端子部４，４（図２）になるべき凹溝も形成されている。
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行ない、図２０で示したように、凹部パターン１８の中に第１めっき材料を充填して、コイルの上辺導体部分３Ｂ1を形成し、中間材Ａ4を製造する。このとき、残置している絶縁層１７の表面１７ａと上辺導体部分３Ｂ1の表面は面一状態となるように電気めっきを行なう。
【００３０】
工程Ａ5では、図２１で示したように、最初に上記した中間材Ａ4の上辺導体部分３Ｂ1を含む全体の表面を被覆して所定厚みの絶縁層１９（絶縁層ｅ）を形成する。このときの絶縁層１９の厚みは、図３で示した空心コイル部品における両側導体部分３Ｂ3の高さと等値に設定される。
ついで、絶縁層１９に露光・現像処理を行ない、両側導体部分３Ｂ3を形成すべき箇所の絶縁層１９を除去し、そこに、図２２で示したように、それぞれの上辺導体部分３Ｂ1の端部表面が表出している凹孔パターン２０（凹孔パターンｅ）を形成する。
【００３１】
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行い、凹孔パターン２０に第１めっき材料を充填して、図２３で示したように、コイルの両側導体部分３Ｂ3を形成する。このとき、残置している絶縁層１９の表面１９ａと両側導体部分３Ｂ3の下部端面は面一状態となるように電気めっきが行われる。
このようにして、第１めっき材料から成る上辺導体部分３Ｂ1の端部と、同一材料から成る両側導体部分３Ｂ3の上端とが一体化しためっき充填部を有する中間材Ａ5が得られる。
【００３２】
工程Ａ6では、まず、両側導体部分３Ｂ3の下部端面を含む全体の表面に所定の厚みの絶縁層２１（絶縁層ｆ）を形成し、ついでこの絶縁層２１と絶縁層１９と絶縁層１７に順次露光・現像処理を行い、形成すべき凹部２（図２）と同一形状をした凹部パターン２２（凹部パターンｆ）を形成する。
このときの絶縁層２１の厚みは、図３で示したコイル部品における下辺導体部分３Ｂ2の厚みと等値となるように設定する。また、絶縁層２１の露光・現像処理に際しては、両側導体部分３Ｂ3の下部端面を被覆する部分は除去しないで残置させる。
【００３３】
その結果、図２４で示したように、底面には導体薄膜６の表面６ａが表出し、また上辺導体部分３Ｂ1と両側導体部分３Ｂ3の表面も表出し、しかし両側導体部分３Ｂ3の下部端面は絶縁層２１で被覆されている凹部パターン２２（凹部パターンｆ）が形成される。
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行い、凹部パターン２２の中に第２めっき材料（例えばＣｕ）を充填することにより、図２５で示したように、第２めっき部２３を形成して中間材Ａ6を製造する。
【００３４】
このとき、第２めっき部２３の表面２３ａと両側導体部分３Ｂ3の下部端面とは面一状態になるように電気めっきの条件が設定される。
工程Ａ7では、まず、第２めっき部２３の表面２３ａを被覆して、図２６で示したように、所定厚みの絶縁層２４（絶縁層ｇ）を形成する。具体的には、中間材Ａ6における絶縁層２１の凹没部に絶縁材を充填して絶縁層２４にする。このときの絶縁層２４の厚みは、形成すべき下辺導体部分３Ｂ2の厚みと等値になるように、絶縁材の充填後、例えば研磨処理を行なって調製すればよい。
【００３５】
ついで、絶縁層２４に露光・現像処理を行い、下辺導体部分３Ｂ2を形成すべき箇所の絶縁層２４を除去して、図２７で示したように、第２めっき部２３の表面２３ａと両側導体部分３Ｂ3の下部端面が表出している凹部パターン２５（凹部パターンｇ）を形成する。
ついで、導体薄膜６（または平滑基板５）をマイナス極にして電気めっきを行い、凹部パターン２５の中に第１めっき材料を充填して、図２８で示したように、コイルの下辺導体部分３Ｂ2を形成する。
【００３６】
このとき、下辺導体部分３Ｂ2の表面と残置する絶縁層２４の表面は面一状態となるように電気めっきを行う。
ついで、絶縁層２４（２１）、絶縁層１９、絶縁層１７を全てエッチング除去して、図２９で示した中間材Ａ7を製造する。
この中間材Ａ7は、導体薄膜６の表面６ａに、第２めっき材料から成り、図２の凹部２と同一形状をした第２めっき部２３と、いずれも第１めっき材料からなり、互いの端面で一体的に接続している上辺導体部分３Ｂ1、両側導体部分３Ｂ3、下辺導体部分３Ｂ2で構成された第１めっき部が形成されている。
【００３７】
工程Ｂにおいては、中間材Ａ7の第１めっき部と第２めっき部側に絶縁基材２６を対向配置し、両者を熱圧プレスして一体化し、図３０で示したような一体化構造物Ｂが製造される。
絶縁基材２６としては、前記した回路基板（I）の場合と同様に、プリプレグ材であってもよいが、既に回路形成されている単層または多層回路基材の表面に例えば樹脂塗膜が形成されている回路基板それ自体であってもよい。
【００３８】
工程Ｃでは、一体化構造物Ｂから平滑基板５と導体薄膜６を順次除去して、上辺導体部分３Ｂ1（第１めっき部）の表面と第２めっき部２３の表面を表出させる。
ついで、第２めっき材料のみを選択的にエッチングするエッチャントでエッチング処理を行って第２めっき部を除去する。
その結果、図３１で示したように、得られた基板には、空間を有する凹部２と、その凹部内に上辺導体部分３Ｂ1と両側導体部分３Ｂ3と下辺導体部分３Ｂ2とから成る空心コイル部分3Ｂが形成されている。
【００３９】
このようにして上辺導体部分３Ｂ1の表面は絶縁基材２６の表面と面一状態で配線され、下辺導体部分３Ｂ2は絶縁基材２６に埋設されている空心コイル部分を有する回路基板（II）が製造される。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明の回路基板は、基板表面に形成した凹部の中に中空状態で受動部品が実装されている。とくに受動部品がコイル部品である場合、そのコイル部品は空心コイルになっているので、良好なコイル特性を発揮することができる。
また、受動部品はいずれも電気めっき法で製造されているので、導体の寸法や断面積、導体間のギャップなどを高精度で作製可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の回路基板（I）の１例を示す斜視図である。
【図２】本発明の回路基板（II）の１例を示す斜視図である。
【図３】回路基板（II）におけるコイル部品３Ｂを示す斜視図である。
【図４】導体薄膜で平滑基板の片面が被覆された状態を示す断面図である。
【図５】絶縁層ａを形成した状態を示す断面図である。
【図６】絶縁層ａに凹部パターンａを形成した状態を示す断面図である。
【図７】図６の凹部パターンａの平面視形状を示す平面図である。
【図８】中間材Ａ1を示す断面図である。
【図９】中間材Ａ1に絶縁層ｂを形成した状態を示す断面図である。
【図１０】凹部パターンｂを形成した状態を示す断面図である。
【図１１】中間材Ａ2を示す断面図である。
【図１２】中間材Ａ2に、絶縁層ｃを形成した状態を示す断面図である。
【図１３】第２めっき部に第１めっき材料のめっき層を形成した状態を示す断面図である。
【図１４】中間材Ａを示す断面図である。
【図１５】一体化構造物Ｂを示す断面図である。
【図１６】一体化構造物Ｂから平滑基板と導体薄膜を除去した状態を示す断面図である。
【図１７】回路基板（I）を示す断面図である。
【図１８】導体薄膜の表面にコイルの上辺導体部分の凹部パターンｄを形成した状態を示す断面図である。
【図１９】形成した凹部パターンｄの平面視形状の１例を示す平面図である。
【図２０】中間材Ａ4を示す断面図である。
【図２１】中間材Ａ4に絶縁層ｅを形成した状態を示す断面図である。
【図２２】凹孔パターンｅを形成した状態を示す断面図である。
【図２３】中間材Ａ5を示す断面図である。
【図２４】凹部パターンｆを形成した状態を示す断面図である。
【図２５】中間材Ａ6を示す断面図である。
【図２６】絶縁層ｇを形成した状態を示す断面図である。
【図２７】凹部パターンｇを形成した状態を示す断面図である。
【図２８】下辺導体部分を形成した状態をを示す断面図である。
【図２９】中間材Ａ7を示す断面図である。
【図３０】一体化構造物Ｂを示す断面図である。
【図３１】回路基板（II）を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 基板
１ａ 基板１の表面
２ 有底凹部
３Ａ 導体回路部品
３ａ 導体回路部品３Ａの上面
３Ｂ 空心コイル部品
３Ｂ1 上辺導体部分
３Ｂ3 両側導体部分
３Ｂ2 下辺導体部分
４ 端子部
５ 平滑基板
６ 導体薄膜
６ａ 導体薄膜６の表面
７ 絶縁層ａ
８ 凹部パターンａ
９ 第１めっき部
９ａ 第１めっき部９の表面
１０ 絶縁層ｂ
１１ 凹部パターンｂ
１２ 第２めっき部
１２ａ 第２めっき部１２の表面
１３ 絶縁層ｃ
１４ 凹部パターンｃ
１５ 第１めっき材料のめっき層（回路パターン）
１６ 絶縁基材
１７ 絶縁層ｄ
１８ 凹部パターンｄ
１９ 絶縁層ｅ
２０ 凹部パターンｅ
２１ 絶縁層ｆ
２２ 凹部パターンｆ
２３ 第２めっき部
２３ａ 第２めっき部２３の表面
２４ 絶縁層ｇ
２５ 凹部パターンｇ
２６ 絶縁基材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に形成された有底凹部と、前記有底凹部の空間内に一部または全部が中空状態で形成されている受動部品とを備えていることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記受動部品が、前記有底凹部の空間内に完全中空状態で前記有底凹部を横断する導体回路部品である請求項１の回路基板。
【請求項３】
前記受動部品が、断面四角形状に巻回された構造の空心コイル部品であって、前記空心コイル部品の下辺導体部分は前記有底凹部の底部に埋設され、上辺導体部分と両側導体部分は前記有底凹部の空間内に裸出している請求項１の回路基板。
【請求項４】
平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面に、第一めっき材料から成り、形成すべき受動部品と同一形状を有する第一めっき部と、前記第一めっき部を埋設し、かつ前記第一めっき材料とは異質の第２めっき材料から成り、形成すべき有底凹部と同一形状を有する第２めっき部とを有する中間材Ａを製造する工程Ａ；
前記中間材Ａの前記第２めっき部側の表面に絶縁基材を熱圧プレスして一体化構造物Ｂを製造する工程Ｂ；および、
前記一体化構造物Ｂから前記平滑基板と前記導体薄膜を順次除去して前記第２めっき部の一部表面と前記受動部品の一部表面を表出させたのち、前記第２めっき部のみを選択的にエッチング除去して前記有底凹部を形成する工程Ｃ；
を備えていることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記第１めっき材料がＮｉであり、前記第２めっき材料がＣｕである請求項４の回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記工程Ａが、請求項２における前記導体回路部品と同一形状の第１めっき部および前記有底凹部と同一形状の第２めっき部を有する前記中間材Ａを製造する工程であって、
その工程Ａが、
平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面を被覆して絶縁層ａを形成し、前記絶縁層ａに露光・現像処理を行なって、少なくとも前記導体回路部品を形成すべき箇所の前記絶縁層ａを除去することにより、前記導体回路部品の平面パターンと同じ平面パターンを有し、かつ前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンａを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンａの中に、残置する前記絶縁層ａの表面と面一状態になるまで第１めっき材料を充填して第１めっき部を形成する工程Ａ1；
前記第１めっき部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｂを形成し、前記絶縁層ｂに露光・現像処理を行なって、有底凹部を形成すべき箇所の前記絶縁層ｂを除去することにより、形成すべき有底凹部と同一形状を有し、かつ前記第１めっき部の表面と前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｂを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｂの中に、残置する前記絶縁層ｂの表面と面一状態になるまで、前記第１めっき材料とは異質な第２めっき材料を充填して第２めっき部を形成する工程Ａ2；および、
前記第２めっき部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｃを形成し、前記絶縁層ｃに露光・現像処理を行なって、前記第２めっき部９の一部表面と前記第１めっき部の両端部分の表面が表出する凹部パターンｃを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｃの中に、残置する前記絶縁層ｃの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填したのち、前期絶縁層ｃを除去する工程Ａ3；
を備えている請求項４の回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記工程Ａが、請求項３における前記空心コイル部品と同一形状の第１めっき部および前記有底凹部と同一形状の第２めっき部を有する前記中間材Ａを製造する工程であって、
その工程Ａが、
平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面を被覆して絶縁層ｄを形成し、前記絶縁層ｄに露光・現像処理を行なって、前記空心コイル部品の上辺導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｄを除去することにより、そこに前記上辺導体部分と同一の平面パターンを有し、かつ前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｄを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｄの中に、残置する前記絶縁層ｄの表面と面一状態になるまで第１めっき材料を充填して前記空心コイル部品の上辺導体部分を形成する工程Ａ4；
前記上辺導体部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｅを形成し、前記絶縁層ｅに露光・現像処理を行なって、前記空心コイル部品の両側導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｅを除去することにより、そこに前記上辺導体部分の端部表面が表出している凹孔パターンｅを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹孔パターンｅの中に、残置する前記絶縁層ｅの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填して前記空心コイル部品の両側導体部分を形成する工程Ａ5；
前記両側導体部分の表面を含む表面全部を被覆して絶縁層ｆを形成し、前記絶縁層ｆに露光・現像処理を行なって、有底凹部を形成すべき箇所の前記絶縁層ｆを除去することにより、形成すべき前記有底凹部と同一形状を有し、かつ前記上辺導体部分と前記両側導体部分と前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｆを形成し、ついで、電気めっき法で、前期凹部パターンｆの中に、前記両側導体部分の下部端面と面一状態になるまで第２めっき材料を充填して第２めっき部を形成する工程Ａ6；および
前記第２めっき部の表面を含む表面全部を被覆して絶縁層ｇを形成し、前記絶縁層ｇに露光・現像処理を行なって、前記空心コイル部品の下辺導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｇを除去することにより、前記両側導体部分の下部端面と前記第２めっき部の表面が表出している凹部パターンｇを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｇの中に、残置する前記絶縁層ｇの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填して前記空心コイル部品の下辺導体部分を形成したのち、前記絶縁層ｄ，ｅ，ｆ，ｇの全てを除去する工程Ａ7；
を備えている請求項４の回路基板の製造方法。
【請求項１】
基板表面に形成された有底凹部と、前記有底凹部の空間内に一部または全部が中空状態で形成されている受動部品とを備えていることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記受動部品が、前記有底凹部の空間内に完全中空状態で前記有底凹部を横断する導体回路部品である請求項１の回路基板。
【請求項３】
前記受動部品が、断面四角形状に巻回された構造の空心コイル部品であって、前記空心コイル部品の下辺導体部分は前記有底凹部の底部に埋設され、上辺導体部分と両側導体部分は前記有底凹部の空間内に裸出している請求項１の回路基板。
【請求項４】
平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面に、第一めっき材料から成り、形成すべき受動部品と同一形状を有する第一めっき部と、前記第一めっき部を埋設し、かつ前記第一めっき材料とは異質の第２めっき材料から成り、形成すべき有底凹部と同一形状を有する第２めっき部とを有する中間材Ａを製造する工程Ａ；
前記中間材Ａの前記第２めっき部側の表面に絶縁基材を熱圧プレスして一体化構造物Ｂを製造する工程Ｂ；および、
前記一体化構造物Ｂから前記平滑基板と前記導体薄膜を順次除去して前記第２めっき部の一部表面と前記受動部品の一部表面を表出させたのち、前記第２めっき部のみを選択的にエッチング除去して前記有底凹部を形成する工程Ｃ；
を備えていることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記第１めっき材料がＮｉであり、前記第２めっき材料がＣｕである請求項４の回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記工程Ａが、請求項２における前記導体回路部品と同一形状の第１めっき部および前記有底凹部と同一形状の第２めっき部を有する前記中間材Ａを製造する工程であって、
その工程Ａが、
平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面を被覆して絶縁層ａを形成し、前記絶縁層ａに露光・現像処理を行なって、少なくとも前記導体回路部品を形成すべき箇所の前記絶縁層ａを除去することにより、前記導体回路部品の平面パターンと同じ平面パターンを有し、かつ前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンａを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンａの中に、残置する前記絶縁層ａの表面と面一状態になるまで第１めっき材料を充填して第１めっき部を形成する工程Ａ1；
前記第１めっき部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｂを形成し、前記絶縁層ｂに露光・現像処理を行なって、有底凹部を形成すべき箇所の前記絶縁層ｂを除去することにより、形成すべき有底凹部と同一形状を有し、かつ前記第１めっき部の表面と前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｂを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｂの中に、残置する前記絶縁層ｂの表面と面一状態になるまで、前記第１めっき材料とは異質な第２めっき材料を充填して第２めっき部を形成する工程Ａ2；および、
前記第２めっき部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｃを形成し、前記絶縁層ｃに露光・現像処理を行なって、前記第２めっき部９の一部表面と前記第１めっき部の両端部分の表面が表出する凹部パターンｃを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｃの中に、残置する前記絶縁層ｃの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填したのち、前期絶縁層ｃを除去する工程Ａ3；
を備えている請求項４の回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記工程Ａが、請求項３における前記空心コイル部品と同一形状の第１めっき部および前記有底凹部と同一形状の第２めっき部を有する前記中間材Ａを製造する工程であって、
その工程Ａが、
平滑基板の片面に成膜された導体薄膜の表面を被覆して絶縁層ｄを形成し、前記絶縁層ｄに露光・現像処理を行なって、前記空心コイル部品の上辺導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｄを除去することにより、そこに前記上辺導体部分と同一の平面パターンを有し、かつ前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｄを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｄの中に、残置する前記絶縁層ｄの表面と面一状態になるまで第１めっき材料を充填して前記空心コイル部品の上辺導体部分を形成する工程Ａ4；
前記上辺導体部を含む表面全部を被覆して絶縁層ｅを形成し、前記絶縁層ｅに露光・現像処理を行なって、前記空心コイル部品の両側導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｅを除去することにより、そこに前記上辺導体部分の端部表面が表出している凹孔パターンｅを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹孔パターンｅの中に、残置する前記絶縁層ｅの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填して前記空心コイル部品の両側導体部分を形成する工程Ａ5；
前記両側導体部分の表面を含む表面全部を被覆して絶縁層ｆを形成し、前記絶縁層ｆに露光・現像処理を行なって、有底凹部を形成すべき箇所の前記絶縁層ｆを除去することにより、形成すべき前記有底凹部と同一形状を有し、かつ前記上辺導体部分と前記両側導体部分と前記導体薄膜の表面が表出している凹部パターンｆを形成し、ついで、電気めっき法で、前期凹部パターンｆの中に、前記両側導体部分の下部端面と面一状態になるまで第２めっき材料を充填して第２めっき部を形成する工程Ａ6；および
前記第２めっき部の表面を含む表面全部を被覆して絶縁層ｇを形成し、前記絶縁層ｇに露光・現像処理を行なって、前記空心コイル部品の下辺導体部分を形成すべき箇所の前記絶縁層ｇを除去することにより、前記両側導体部分の下部端面と前記第２めっき部の表面が表出している凹部パターンｇを形成し、ついで、電気めっき法で、前記凹部パターンｇの中に、残置する前記絶縁層ｇの表面と面一状態になるまで前記第１めっき材料を充填して前記空心コイル部品の下辺導体部分を形成したのち、前記絶縁層ｄ，ｅ，ｆ，ｇの全てを除去する工程Ａ7；
を備えている請求項４の回路基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２００７−５６８６（Ｐ２００７−５６８６Ａ）
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８６３５７（Ｐ２００５−１８６３５７）
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（５９５１４５４０７）株式会社Ｊ．ＭＡＣＣ (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２７日（２００５．６．２７）
【出願人】（５９５１４５４０７）株式会社Ｊ．ＭＡＣＣ (4)
【Ｆターム（参考）】
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