回路基板
【課題】 配線基板への組み込み応用が容易で、高周波帯域における近傍界での単位面積あたりの電磁波ノイズ抑制効果が高く、長期間安定した電磁波ノイズ抑制効果を維持できるカバーレイフィルムを備えた回路基板を提供する。
【解決手段】 回路基板１００は、基材１０１及び該基材１０１上に形成された配線層１０２を有する配線基板１１０と、接着剤層１１１、カバーレイ用フィルム材層１１２及び電磁波ノイズ抑制層１１３を有するカバーレイフィルム１２０とを備え、接着剤層１１１によって、配線層１０２が被覆されるとともに、前記配線基板１１０と前記カバーレイフィルム１２０とが貼り合わされている。電磁波ノイズ抑制層１１３は、前記カバーレイ用フィルム材層１１２の表面に形成された金属薄膜であり、該金属薄膜の表面抵抗が１０〜９０Ω／□の範囲内にあり、配線基板１１０の配線層１０２との間隔が３０〜７０μｍの範囲内にある。
【解決手段】 回路基板１００は、基材１０１及び該基材１０１上に形成された配線層１０２を有する配線基板１１０と、接着剤層１１１、カバーレイ用フィルム材層１１２及び電磁波ノイズ抑制層１１３を有するカバーレイフィルム１２０とを備え、接着剤層１１１によって、配線層１０２が被覆されるとともに、前記配線基板１１０と前記カバーレイフィルム１２０とが貼り合わされている。電磁波ノイズ抑制層１１３は、前記カバーレイ用フィルム材層１１２の表面に形成された金属薄膜であり、該金属薄膜の表面抵抗が１０〜９０Ω／□の範囲内にあり、配線基板１１０の配線層１０２との間隔が３０〜７０μｍの範囲内にある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば０．１〜２０ＧＨｚの高周波帯域における電子機器の半導体素子又は高周波電子部品で問題となる近傍界電磁波ノイズを抑制する目的で利用可能なカバーレイフィルム用いた回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、携帯電話器、携帯情報端末（ＰＤＡ）、情報家電、高速道路情報システム等、０．１〜２０ＧＨｚの高いクロック周波数を利用した電子機器、情報通信機器が普及している。特に、ＰＣではＣＰＵでの動作周波数は１ＧＨｚを超え、通信機器においては、例えば携帯電話器では０．９ＧＨｚ、１．５ＧＨｚ、１．９ＧＨｚが用いられ、無線ＬＡＮでは２．４５ＧＨｚ、５．０ＧＨｚ、１９．０ＧＨｚが用いられるようになっており、このような背景から、今後ますますＧＨｚ帯域での高速な半導体集積素子の利用は増加することが予想される。一方、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ等のモバイル電子機器や、液晶テレビ、ブルーレイディスクレコーダー、ゲーム機等の情報家電では、小型化、軽量化、薄型化、高機能化の要求に伴い、これら電子機器内部に搭載されているＣＰＵ、ＬＳＩ、周辺半導体等の電子部品の高密度化、高集積化、およびプリント配線基板への電子部品の高密度実装化が進んでいる。その結果、過密に集積、実装された電子部品や配線はお互いに近接する状況となり、前述の高周波化と融合して電磁波の不要輻射が発生しやすい状態となる。すなわち、このことが機器の誤作動等の問題を引き起こし、電子機器の不具合の発生および小型化や高機能化を阻害する重大な要因となっている。
【０００３】
このような問題に対して、最近では、不要輻射などの電磁波障害（ＥＭＩ）が指摘されており、その総合的な対策として電磁両立性（ＥＭＣ）が重視され、この分野での研究が盛んに行われている。例えば、駆動周波数が低周波〜数ＭＨｚまでの電子機器では、筐体などを軟磁性材料で覆う方法がなされており、１〜２ＧＨｚ程度の電子機器では、シート状の複合磁性体を電子部品や電磁波ノイズ発生源に直接貼り付ける対策が施されている。さらに、前述の電子機器の小型化、高機能化等の要求に対して、これらに用いられる電磁波シールド材、電磁波吸収体、電磁波ノイズ抑制体においても、電磁波障害を抑制する効果が高いことに加え、薄くて軽い材料が望まれている。また、電磁波ノイズ抑制効果と軽薄化を兼ね備えた材料は、半導体素子の集積回路、半導体パッケージのサブストレート、多層回路基板等への実装作業の簡便さという点でも有効であり、さらに、フレキシブルプリント基板等のフレキシブル性が必要な部分には、薄くて軽い特徴に加え、屈曲性に富んだ材料が待望されている。
【０００４】
従来、プリント配線板の電磁波障害を防止する方法として、例えば特許文献１では、電磁波を反射させる金属薄膜を有するシールドフィルムが提案されている。このような金属薄膜は、導電性接着剤層とグランド回路との接続を必要とすることや、電磁波シールド機能を有するものの、プリント配線板の導体層を伝導する伝導ノイズを抑制することは困難であった。また、特許文献２では、伝導ノイズ抑制機能を有するプリント配線板が提案されている。この特許文献によると、プリント配線板における導体層を流れる伝導ノイズを抑制するため、抵抗体層をエッジ部の近傍に配置するとともに、２対の抵抗体層が対向するように配置する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９４９１８号公報
【特許文献２】特開２０１０−５０１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、配線基板への組み込み応用が容易で、さらに、高周波帯域における近傍界での単位面積あたりの電磁波ノイズ抑制効果が高く、長期間安定した電磁波ノイズ抑制効果を維持できるカバーレイフィルムを備えた回路基板を提供することを目的とする。また、他の目的は、薄く、軽量で、可撓性があり、電磁波ノイズ抑制層をグランド層などの導体層に接続させる必要がない回路基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記実情に鑑み鋭意努力して検討を進めた結果、所望の構成を有する回路基板は、上記要求を満たすものであることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明の回路基板は、基材及び該基材上に形成された配線層を有する配線基板と、
接着剤層、カバーレイ用フィルム材層及び電磁波ノイズ抑制層を有するカバーレイフィルムと、
を備え、前記接着剤層によって、前記配線層が被覆されるとともに、前記配線基板と前記カバーレイフィルムとが貼り合わされた回路基板であって、
前記電磁波ノイズ抑制層は、前記カバーレイ用フィルム材層の表面に形成された金属薄膜であり、該金属薄膜の表面抵抗が１０〜９０Ω／□の範囲内にあり、前記配線基板の配線層との間隔が３０〜７０μｍの範囲内にあることを特徴とする。
【０００９】
本発明の回路基板において、前記カバーレイフィルムは、接着剤層と、カバーレイ用フィルム材層と、電磁波ノイズ抑制層とが、この順序で積層されたカバーレイフィルムであってもよい。
【００１０】
また、本発明の回路基板は、前記電磁波ノイズ抑制層が、ニッケル−クロム合金を含む金属薄膜であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の回路基板は、特定の表面抵抗を有する金属薄膜が、配線層との間隔を特定の範囲内に保持した状態で位置しているため、回路基板における配線層で生じる電磁波エネルギーを導電損失として熱に変換しやすく、電磁波ノイズ抑制効果が高く、かつ薄く、軽量であり、可撓性・屈曲性に優れる。さらに、本発明によれば、電磁波を効率よく熱に変換して吸収できるため、電磁波ノイズ抑制層をグランド回路に接続させる必要がない回路基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の回路基板を説明する要部断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の回路基板を説明する要部断面図である。
【図３】実施例１、２及び参考例１、２の回路基板のＳ１１（反射損失）を示すグラフである。
【図４】実施例１、２及び参考例１、２の回路基板のＳ２１（挿入損失）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［回路基板］
本発明の回路基板１００は、基材１０１及び該基材１０１上に形成された配線層１０２を有する配線基板１１０と、接着剤層１１１、カバーレイ用フィルム材層１１２及び電磁波ノイズ抑制層１１３を有するカバーレイフィルム１２０とが、カバーレイフィルム１２０の接着剤層１１１によって、配線基板１１０の配線層１０２を被覆して貼り合わされたものである。本発明の第１の実施の形態の回路基板１００Ａは、図１に示したように、カバーレイフィルム１２０Ａは、接着剤層１１１と、カバーレイ用フィルム材層１１２と、電磁波ノイズ抑制層１１３とが、この順序で積層されている。また、本発明の第２の実施の形態の回路基板１００Ｂは、図２に示したように、カバーレイフィルム１２０Ｂは、接着剤層１１１と、電磁波ノイズ抑制層１１３と、カバーレイ用フィルム材層１１２とが、この順序で積層されている。本明細書では、第１の実施の形態の回路基板１００Ａと第２の実施の形態の回路基板１００Ｂを区別しない場合は、「回路基板１００」と記載する。同様に、カバーレイフィルム１２０Ａとカバーレイフィルム１２０Ｂとを区別しない場合は、「カバーレイフィルム１２０」と記載する。
【００１４】
［基材］
基材１０１は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴレジン、カルド樹脂（フルオレン樹脂）、ポリシロキサン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、液晶ポリマーなどの絶縁性の樹脂材料によって形成することができる。これらの樹脂材料の１種又は２種以上で構成されてもよく、単層又は複数層であってもよい。また、出来るだけ耐熱性の高い絶縁材料を用いることが好ましい。このような観点から、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。基材１０１の厚みは、例えば５μｍ〜２００μｍの範囲内が好ましく、屈曲性の観点から、例えば５μｍ〜５０μｍの範囲内が好ましく、１５μｍ〜４０μｍの範囲内がより好ましい。
【００１５】
［配線層］
配線層１０２は、例えば銅、アルミニウム、ステンレス、鉄、銀、金、パラジウム、ニッケル、コバルト、クロム、モリブデン、タングステン、ベリリウム、亜鉛、インジウム、スズ、ジルコニウム、タンタル、チタン、マグネシウム、マンガン又はそれらの合金を構成する金属種によって構成され、この中でも銅又は銅合金が好ましい。配線層１０２の厚みは、例えば５μｍ〜１５０μｍの範囲内が好ましく、回路基板１００に屈曲性を付与する観点から、５〜３５μｍの範囲内がより好ましく、９〜１８μｍの範囲内が更に好ましい。また、配線層１０２の表面には、接着力等の向上を目的として、その表面に化学的又は機械的な表面処理を施してもよい。
【００１６】
［カバーレイフィルム］
カバーレイフィルム１２０は、カバーレイ用フィルム材層１１２、電磁波ノイズ抑制層１１３及び接着剤層１１１、を備えている。このカバーレイフィルム１２０は、０．１ＧＨｚ〜２０ＧＨｚの準マイクロ波のノイズ抑制能力に優れており、動作駆動周波数が主にＧＨｚ帯域の電子部品に好適に使用できるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
［カバーレイ用フィルム材層］
カバーレイ用フィルム材層１１２は、任意の合成樹脂により形成することができ、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリブテン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリメタアクリル酸エステル樹脂、メタアクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、無水マレイン酸−スチレン共重合体樹脂、無水マレイン酸−スチレン共重合体樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンオキサイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリアセタール樹脂、キシレン樹脂、グアナミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、ポリシロキサン樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、カルド樹脂（フルオレン樹脂）、フッ素樹脂等が挙げられるが、これに限定されない。これらの樹脂中でも、耐熱性に優れ、適度な可とう性を有するポリイミド樹脂が好ましい。
【００１８】
カバーレイ用フィルム材層１１２の厚みＴ１は、回路基板１００に可とう性を付与する観点から、好ましくは３μｍ〜１００μｍの範囲内、より好ましくは５μｍ〜５０μｍの範囲内がよい。
【００１９】
カバーレイ用フィルム材層１１２としては、市販の合成樹脂フィルムを用いることができる。ポリイミド樹脂を用いる場合は、例えば東レ・デュポン株式会社製のカプトンＥＮ、カプトンＨ、カプトンＶ（いずれも商品名）、鐘淵化学株式会社製のアピカルＮＰＩ（商品名）、宇部興産株式会社製のユーピレックスＳ（商品名）、三菱ガス化学社製のネオプリム（商品名）、東洋紡社製のゼノマックス（商品名）、クラボウ社製のミドフィル（商品名）、三井化学社製のオーラム（商品名）等を使用することが可能である。
【００２０】
また、カバーレイ用フィルム材層１１２は、電磁波ノイズ抑制層１１３との接着性を強固なものにするために、電磁波ノイズ抑制層１１３を形成する前に、電磁波ノイズ抑制層１１３を積層する側の表面にプラズマ処理を施してもよい。また、電磁波ノイズ抑制体からの放熱を促進したり、機能性や意匠性を向上させたりするために、電磁波ノイズ抑制性能を損なわない範囲で、例えばカバーレイ用フィルム材層１１２内に、強磁性フィラー、導電性フィラー、熱伝導性フィラー、補強性フィラー、難燃剤、酸化防止剤、着色剤、耐熱向上材などを添加してもよい。
【００２１】
［電磁波ノイズ抑制層］
電磁波ノイズ抑制層１１３は、カバーレイ用フィルム材層１１２の表面に形成された金属薄膜であり、該金属薄膜の表面抵抗が１０〜９０Ω／□の範囲内にある。表面抵抗が、このような範囲内にあるので、該金属薄膜の導電損失によって電磁波エネルギーは熱に変換されやすいと考えられる。また、電磁波ノイズ抑制層１１３を有し、電磁波ノイズ発生源の配線層１０２との間隔が制御されているので、入射してきた電磁波を反射させる機能（シールド機能）が抑えられ、電磁波ノイズ抑制層１１３の背面に抜けるのを抑制する機能（抑制機能）を有する。このように制御された電磁波ノイズ抑制層１１３は、電磁波エネルギーから熱エネルギーへの変換効率が高いので、グランド回路に接続する必要がなく、回路基板１００への装着を容易に行うことができる。
【００２２】
電磁波ノイズ抑制層１１３に含まれる金属材料は、電磁波ノイズ抑制層１１３の耐酸化性及び耐熱性を考慮し、ニッケルを主成分とするニッケル合金であることが好ましい。また、電磁波ノイズ抑制層１１３を加熱処理した後においても電磁波ノイズ抑制効果低下の影響を殆ど受けないニッケル合金として、より好ましくはニッケル−クロム合金がよい。特に、ニッケル−クロム合金である場合は、金属薄膜が高温加熱処理後においても脆化しにくく、しかも好適な発熱素子として機能し、効率よく電磁波エネルギーを熱エネルギーに変換できるものと考えられる。このような電磁波ノイズ抑制層１１３の特徴は、カバーレイフィルム１２０を配線基板１１０に貼り合わせる際に、例えば熱プレス装置などを用いて熱圧着する場合においても、電磁波ノイズ抑制効果を低下させることがないので、特に有利である。
【００２３】
金属材料がニッケル−クロム合金である場合、電磁波ノイズ抑制層１１３の平均厚さＴ２は、例えば３５〜１６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは４０〜１５０ｎｍの範囲内である。この場合は、電磁波ノイズ抑制層１１３の平均厚さＴ２を３５ｎｍ以上にすることにより、電磁波の透過を抑制し、充分な電磁波ノイズ抑制効果を発揮することができる。一方、電磁波ノイズ抑制層１１３の平均厚さＴ２が１６０ｎｍを超えると、表面抵抗が２０Ω／□よりも小さくなり、その結果、電磁波ノイズ抑制層１１３の表面で電磁波の反射機能が強まることで電磁波ノイズ抑制効果が小さくなる。ここで、電磁波ノイズ抑制層１１３の平均厚さＴ２とは、電磁波ノイズ抑制層１１３の膜厚方向断面のＴＥＭ画像をもとにして、５箇所の電磁波ノイズ抑制層１１３の厚さをＴＥＭ画像上で測定し、平均した厚さである。
【００２４】
金属薄膜の形成方法としては、例えば物理的蒸着法、湿式還元法等が挙げられる。量産性の観点から、物理的蒸着法による形成方法を適用することが好ましい。物理的蒸着法は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられ、製造コスト面のメリットから、スパッタリング法を適用することが特に好ましい。このスパッタリング法は、２極型、３極型、４極型、対抗ターゲット型、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、ＤＣマグネトロンスパッタ、ＲＦマグネトロンスパッタ、ＥＣスパッタ、レーザービームスパッタ、ミラートロンスパッタ、イオンビームスパッタ、デュアルイオンビームスパッタ、ＥＣＲスパッタ、ＰＥＭＳスパッタ等の各種手法が挙げられる。また、スパッタリングに使用するガス種としては、例えばアルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン、クリプトン、窒素、酸素等を用いることができる。特に、アルゴンガスはスパッタリングの効率が高いため、好適に用いられる。これらのガスは２種類以上混合して使用することもできる。スパッタリング法による金属薄膜の成膜条件については、例えば、アルゴンガスをスパッタガスとして使用し、圧力は好ましくは１×１０−２〜１Ｐａ、より好ましくは５×１０−２〜５×１０−１Ｐａであり、スパッタの電力は、好ましくは１０〜１０００Ｗ、より好ましくは２０〜６００Ｗの条件で行う方法がよい。
【００２５】
金属材料が、例えばニッケル−クロム合金である場合、金属薄膜の形成は物理的蒸着法の適用が好ましく、スパッタリング法の適用が特に好ましい。ニッケル−クロム合金をスパッタリングのターゲットとして用いる場合は、クロム含有率が好ましくは５重量％以上３５重量％以下の範囲内、より好ましくは１５重量％以上２５重量％以下の範囲内がよい。このような範囲内とすることで優れた電磁波ノイズ抑制効果を持つ金属薄膜を形成することができる。
【００２６】
電磁波ノイズ抑制層１１３は、配線層１０２との間隔Ｔ３が３０〜７０μｍの範囲内、好ましくは３５〜６５μｍの範囲内、より好ましくは３５〜４５μｍの範囲内にあることがよい。電磁波ノイズ抑制層１１３と配線層１０２との間隔Ｔ３は、カバーレイフィルム１２０の接着剤層１１１及びカバーレイ用フィルム材層１１２の合計厚み、又はカバーレイフィルム１２０の接着剤層１１１の厚みによって制御することができる。すなわち、図１に示したように、カバーレイフィルム１２０が、接着剤層１１１と、カバーレイ用フィルム材層１１２と、電磁波ノイズ抑制層１１３とが、この順序で積層されたもの（カバーレイフィルム１２０Ａ）である場合には、電磁波ノイズ抑制層１１３と配線層１０２との間隔Ｔ３は、接着剤層１１１及びカバーレイ用フィルム材層１１２によって制御することができる。また、図２に示したように、カバーレイフィルム１２０が、接着剤層１１１と、電磁波ノイズ抑制層１１３と、カバーレイ用フィルム材層１１２とが、この順序で積層されたもの（カバーレイフィルム１２０Ｂ）である場合には、電磁波ノイズ抑制層１１３と配線層１０２との間隔Ｔ３は、接着剤層１１１のみによって制御することができる。
【００２７】
［接着剤層］
接着剤層１１１は、配線基板１１０の配線を被覆し、且つ配線層１０２と電磁波ノイズ抑制層１１３との間隔を制御する機能を有する。従って、配線基板１１０に貼り合わせる前の接着剤層１１１の厚みは、配線基板１１０全体又は単位面積当たりに存在する配線層１０２の占有面積比率などを考慮して設定することが好ましい。接着剤層１１１の厚みは、配線基板１１０に貼り合わせる前であれば、例えば１０〜８５μｍの範囲内が好ましく、２５〜５０μｍの範囲内がより好ましい。
【００２８】
接着剤層１１１の材質は、特に限定されるものではないが、例えばポリスチレン系、酢酸ビニル系、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリアミド系、ゴム系、アクリル系などの熱可塑性樹脂や、フェノール系、エポキシ系、シロキサン系、ウレタン系、メラミン系、アルキッド系などの熱硬化性樹脂等を挙げることができる。耐熱性や可撓性が要求される場合においては、信頼性が高く好ましいものとして、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。なお、エポキシ系の熱硬化性樹脂を使用する場合には、熱プレス時のにじみ出し（リフロー）の小さいものが好ましい。ここで、ポリイミド樹脂としては、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリイミドエステル、ポリエーテルイミド、ポリシロキサンイミド等を挙げることができる。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、テトラメチルビスフェノールＡ型等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等のノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル等のような芳香族エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を挙げることができる。なお、接着剤層１１１は、フィルム状の接着シートであってもよく、市販のボンディングシートも利用できる。
【００２９】
また、接着剤層１１１には、強磁性フィラー、導電性フィラー、熱伝導性フィラー、補強性フィラー、難燃剤、酸化防止剤、着色剤、耐熱向上材などを添加してもよい。
【００３０】
なお、本発明の回路基板１００は、配線基板１１０において基材１０１及び配線層１０２以外に、任意の層を設けてもよく、また、カバーレイフィルム１２０において接着剤層１１１、カバーレイ用フィルム材層１１２及び電磁波ノイズ抑制層１１３以外に、任意の層を設けてもよい。
【００３１】
［製造方法］
本発明の回路基板１００は、配線基板１１０及びカバーレイフィルム１２０をそれぞれ作製し、配線基板１１０の配線層１０２にカバーレイフィルム１２０の接着剤層１１１を重ね、例えば熱プレス等の手段で張り合わせることによって製造できる。また、カバーレイ用フィルム材層１１２と電磁波ノイズ抑制層１１３との積層体を作製し、この積層体と配線基板１１０を、間に接着剤層１１１となる接着剤フィルムを介在させた状態で、例えば熱プレス等の手段で張り合わせることによって製造することも可能である。
【００３２】
以上説明したように、本発明の回路基板１００は、電磁波ノイズ抑制層１１３として、表面抵抗が１０〜９０Ω／□である金属薄膜が、配線層１０２との間隔Ｔ３を３０〜７０μｍの範囲内に保持した状態で位置している。このため、回路基板１００における配線層１０２で生じる電磁波エネルギーを導電損失として熱に変換しやすく、電磁波ノイズ抑制効果が高く、かつ薄く、軽量であり、可撓性・屈曲性に優れる。さらに、本発明によれば、電磁波を効率よく熱に変換して吸収できるため、電磁波ノイズ抑制層１１３をグランド回路に接続させる必要がない。
【実施例】
【００３３】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、本発明の実施例において特にことわりのない限り、各種測定、評価は下記によるものである。
【００３４】
［金属薄膜の厚みの測定］
金属薄膜の厚みは、試料の断面をミクロトーム（ライカ社製、商品名；ウルトラカットＵＴＣウルトラミクロトーム）を用いて厚さ１００ｎｍの超薄切片を作製し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ；日本電子社製、商品名；ＪＥＭ−２０００ＥＸ）により観察し、５箇所の電磁波ノイズ抑制層の厚さを画像上で測定し、平均した値を算出した。
【００３５】
［金属薄膜の表面抵抗の測定］
金属薄膜の表面抵抗は、抵抗率計（三菱化学社製、商品名；ＭＣＰ−Ｔ６１０）を用い、４探針プローブ（三菱化学社製、商品名；ＭＣＰ−ＴＰ０３Ｐ）により測定した。
【００３６】
［電磁波ノイズ抑制効果の評価］
特性インピーダンスを５０Ωとしたマイクロストリップ線路を回路加工した評価サンプルを使用し、回路加工した側（伝送線路側）の電磁波ノイズ抑制効果を評価した。ＴＲＬ法（Ｔｈｒｕ−Ｒｅｆｌｅｃｔ−Ｌｉｎｅ）にて校正したベクトルネットワークアナライザにより、５０ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域でＳパラメータを測定することにより、Ｓ１１（反射損失）及びＳ２１（挿入損失）で評価を行った。
【００３７】
［実施例１］
１）配線基板の作製
１５ｍｍ×１２０ｍｍの銅張積層板（新日鐵化学社製、商品名；エスパネックスＭＢ１２−３８−１２ＳＥＱ、銅箔層厚み；１２μｍ、絶縁層厚み；３８μｍ）を用いて、一方の面の銅箔層をエッチング加工することにより、線幅が８０μｍの線路を形成し、配線基板１を作製した。
【００３８】
２）カバーレイフィルムの作製
カバーレイ用フィルム材として、ポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製、商品名；カプトンＥＮ、１５ｍｍ×１０４ｍｍ×厚さ２５μｍ）を用意し、このフィルムをバッチ式スパッタリング装置（ＡＮＥＬＶＡ社製、商品名；ＳＰＦ−３３２ＨＳ）へセットし、真空ポンプ及びターボモレキュラーポンプを用いて、３．０×１０−４Ｐａまで減圧し、アルゴンガスを導入して、２．０×１０−１Ｐａの圧力になるよう調整した。次に、Ｎｉ８０重量％／Ｃｒ２０重量％の合金（Ｎｉ−Ｃｒ合金として９９．９重量％以上）のターゲットを用いて、スパッタリングを行い、１５ｍｍ×１０４ｍｍ×厚さ１００ｎｍの金属薄膜（表面抵抗；３５Ω／□）を形成し、金属薄膜形成フィルム１を得た。
【００３９】
金属薄膜形成フィルム１の金属薄膜を形成していない側の面に、厚さ２５μｍのＢステージ状のエポキシ樹脂層（フェノールノボラック系硬化剤を含むビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ系接着剤を成膜後、乾燥させたもの）を形成し、カバーレイフィルム１を作製した。
【００４０】
３）回路基板の作製
配線基板１の線路側の表面に、カバーレイフィルム１のエポキシ樹脂層を、配線基板１の線路が被覆されるように重ね合わせ、１７０℃、圧力４ＭＰａ、時間６０分の条件でプレスし、回路基板１を作製した。このときの回路基板１における線路と金属薄膜層との間隔は、３９μｍであった。
【００４１】
電磁波ノイズ抑制効果について評価を行ったところ、Ｓ１１は、４ＧＨｚ〜８ＧＨｚ領域において、−２０ｄＢ以下に抑えられていた。Ｓ１１の結果を図３に示す。また、Ｓ２１は、出力信号が入力信号に対して半分になる周波数領域（−３ｄＢ）が２ＧＨｚ付近に存在した。Ｓ２１の結果を図４に示す。
【００４２】
参考例１
実施例１と同様にして、配線基板２及び金属薄膜形成フィルム２を作製した。金属薄膜形成フィルム２の金属薄膜を形成している側の面に、厚さ２５μｍのＢステージ状のエポキシ樹脂層（フェノールノボラック系硬化剤を含むビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ系接着剤を成膜後、乾燥させたもの）を形成し、カバーレイフィルム２を作製したのち、実施例１と同様にして、回路基板２を作製した。このときの回路基板２における線路と金属薄膜層との間隔は、１４μｍであった。Ｓ１１及びＳ２１の結果をそれぞれ図３及び図４に示す。
【００４３】
実施例２
実施例１と同様にして、配線基板３及び金属薄膜形成フィルム３を作製した。配線基板３の線路側の表面に、１５ｍｍ×１０４ｍｍのカバーレイフィルム３（有沢製作所社製、商品名；ＣＥＡ０５２５、カバーレイ用フィルム材の厚さ；１２．５μｍ、接着剤層の厚さ；２５μｍ）の接着剤層を、配線基板３の線路が被覆されるように重ね合わせ、１７０℃、圧力４ＭＰａ、時間６０分の条件でプレスし、回路基板３’を作製した。この回路基板３のカバーレイフィルムの上に、フィルム両面テープ（寺岡製作所社製、商品名；７０７０、厚さ；１０μｍ）を重ね、更にその上に、金属薄膜形成フィルム３の金属薄膜側の面を重ね合わせ、貼り合わせることによって、回路基板３を作製した。このときの回路基板３における線路と金属薄膜層との間隔は、３６μｍであった。Ｓ１１及びＳ２１の結果をそれぞれ図３及び図４に示す。
【００４４】
参考例２
実施例１と同様にして、配線基板４及び金属薄膜形成フィルム４を作製した。金属薄膜形成フィルム４の金属薄膜を形成している側の面に、厚さ２５μｍのＢステージ状のエポキシ樹脂層（フェノールノボラック系硬化剤を含むビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ系接着剤を成膜後、乾燥させたもの）を形成し、このエポキシ樹脂層の表面にフィルム両面テープ（寺岡製作所社製、商品名；７０５、厚さ；３０μｍ）を２枚重ね、配線基板４の線路側の表面に貼り合わせることによって、回路基板４を作製した。このときの回路基板４における線路と金属薄膜層との間隔は、８５μｍであった。Ｓ１１及びＳ２１の結果をそれぞれ図３及び図４に示す。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１００，１００Ａ，１００Ｂ…回路基板、１０１…基材、１０２…配線層、１１０…配線基板、１１１…接着剤層、１１２…カバーレイ用フィルム材層、１１３…電磁波ノイズ抑制層、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ…カバーレイフィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば０．１〜２０ＧＨｚの高周波帯域における電子機器の半導体素子又は高周波電子部品で問題となる近傍界電磁波ノイズを抑制する目的で利用可能なカバーレイフィルム用いた回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、携帯電話器、携帯情報端末（ＰＤＡ）、情報家電、高速道路情報システム等、０．１〜２０ＧＨｚの高いクロック周波数を利用した電子機器、情報通信機器が普及している。特に、ＰＣではＣＰＵでの動作周波数は１ＧＨｚを超え、通信機器においては、例えば携帯電話器では０．９ＧＨｚ、１．５ＧＨｚ、１．９ＧＨｚが用いられ、無線ＬＡＮでは２．４５ＧＨｚ、５．０ＧＨｚ、１９．０ＧＨｚが用いられるようになっており、このような背景から、今後ますますＧＨｚ帯域での高速な半導体集積素子の利用は増加することが予想される。一方、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ等のモバイル電子機器や、液晶テレビ、ブルーレイディスクレコーダー、ゲーム機等の情報家電では、小型化、軽量化、薄型化、高機能化の要求に伴い、これら電子機器内部に搭載されているＣＰＵ、ＬＳＩ、周辺半導体等の電子部品の高密度化、高集積化、およびプリント配線基板への電子部品の高密度実装化が進んでいる。その結果、過密に集積、実装された電子部品や配線はお互いに近接する状況となり、前述の高周波化と融合して電磁波の不要輻射が発生しやすい状態となる。すなわち、このことが機器の誤作動等の問題を引き起こし、電子機器の不具合の発生および小型化や高機能化を阻害する重大な要因となっている。
【０００３】
このような問題に対して、最近では、不要輻射などの電磁波障害（ＥＭＩ）が指摘されており、その総合的な対策として電磁両立性（ＥＭＣ）が重視され、この分野での研究が盛んに行われている。例えば、駆動周波数が低周波〜数ＭＨｚまでの電子機器では、筐体などを軟磁性材料で覆う方法がなされており、１〜２ＧＨｚ程度の電子機器では、シート状の複合磁性体を電子部品や電磁波ノイズ発生源に直接貼り付ける対策が施されている。さらに、前述の電子機器の小型化、高機能化等の要求に対して、これらに用いられる電磁波シールド材、電磁波吸収体、電磁波ノイズ抑制体においても、電磁波障害を抑制する効果が高いことに加え、薄くて軽い材料が望まれている。また、電磁波ノイズ抑制効果と軽薄化を兼ね備えた材料は、半導体素子の集積回路、半導体パッケージのサブストレート、多層回路基板等への実装作業の簡便さという点でも有効であり、さらに、フレキシブルプリント基板等のフレキシブル性が必要な部分には、薄くて軽い特徴に加え、屈曲性に富んだ材料が待望されている。
【０００４】
従来、プリント配線板の電磁波障害を防止する方法として、例えば特許文献１では、電磁波を反射させる金属薄膜を有するシールドフィルムが提案されている。このような金属薄膜は、導電性接着剤層とグランド回路との接続を必要とすることや、電磁波シールド機能を有するものの、プリント配線板の導体層を伝導する伝導ノイズを抑制することは困難であった。また、特許文献２では、伝導ノイズ抑制機能を有するプリント配線板が提案されている。この特許文献によると、プリント配線板における導体層を流れる伝導ノイズを抑制するため、抵抗体層をエッジ部の近傍に配置するとともに、２対の抵抗体層が対向するように配置する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９４９１８号公報
【特許文献２】特開２０１０−５０１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、配線基板への組み込み応用が容易で、さらに、高周波帯域における近傍界での単位面積あたりの電磁波ノイズ抑制効果が高く、長期間安定した電磁波ノイズ抑制効果を維持できるカバーレイフィルムを備えた回路基板を提供することを目的とする。また、他の目的は、薄く、軽量で、可撓性があり、電磁波ノイズ抑制層をグランド層などの導体層に接続させる必要がない回路基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記実情に鑑み鋭意努力して検討を進めた結果、所望の構成を有する回路基板は、上記要求を満たすものであることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明の回路基板は、基材及び該基材上に形成された配線層を有する配線基板と、
接着剤層、カバーレイ用フィルム材層及び電磁波ノイズ抑制層を有するカバーレイフィルムと、
を備え、前記接着剤層によって、前記配線層が被覆されるとともに、前記配線基板と前記カバーレイフィルムとが貼り合わされた回路基板であって、
前記電磁波ノイズ抑制層は、前記カバーレイ用フィルム材層の表面に形成された金属薄膜であり、該金属薄膜の表面抵抗が１０〜９０Ω／□の範囲内にあり、前記配線基板の配線層との間隔が３０〜７０μｍの範囲内にあることを特徴とする。
【０００９】
本発明の回路基板において、前記カバーレイフィルムは、接着剤層と、カバーレイ用フィルム材層と、電磁波ノイズ抑制層とが、この順序で積層されたカバーレイフィルムであってもよい。
【００１０】
また、本発明の回路基板は、前記電磁波ノイズ抑制層が、ニッケル−クロム合金を含む金属薄膜であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の回路基板は、特定の表面抵抗を有する金属薄膜が、配線層との間隔を特定の範囲内に保持した状態で位置しているため、回路基板における配線層で生じる電磁波エネルギーを導電損失として熱に変換しやすく、電磁波ノイズ抑制効果が高く、かつ薄く、軽量であり、可撓性・屈曲性に優れる。さらに、本発明によれば、電磁波を効率よく熱に変換して吸収できるため、電磁波ノイズ抑制層をグランド回路に接続させる必要がない回路基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の回路基板を説明する要部断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の回路基板を説明する要部断面図である。
【図３】実施例１、２及び参考例１、２の回路基板のＳ１１（反射損失）を示すグラフである。
【図４】実施例１、２及び参考例１、２の回路基板のＳ２１（挿入損失）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［回路基板］
本発明の回路基板１００は、基材１０１及び該基材１０１上に形成された配線層１０２を有する配線基板１１０と、接着剤層１１１、カバーレイ用フィルム材層１１２及び電磁波ノイズ抑制層１１３を有するカバーレイフィルム１２０とが、カバーレイフィルム１２０の接着剤層１１１によって、配線基板１１０の配線層１０２を被覆して貼り合わされたものである。本発明の第１の実施の形態の回路基板１００Ａは、図１に示したように、カバーレイフィルム１２０Ａは、接着剤層１１１と、カバーレイ用フィルム材層１１２と、電磁波ノイズ抑制層１１３とが、この順序で積層されている。また、本発明の第２の実施の形態の回路基板１００Ｂは、図２に示したように、カバーレイフィルム１２０Ｂは、接着剤層１１１と、電磁波ノイズ抑制層１１３と、カバーレイ用フィルム材層１１２とが、この順序で積層されている。本明細書では、第１の実施の形態の回路基板１００Ａと第２の実施の形態の回路基板１００Ｂを区別しない場合は、「回路基板１００」と記載する。同様に、カバーレイフィルム１２０Ａとカバーレイフィルム１２０Ｂとを区別しない場合は、「カバーレイフィルム１２０」と記載する。
【００１４】
［基材］
基材１０１は、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＢＴレジン、カルド樹脂（フルオレン樹脂）、ポリシロキサン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、液晶ポリマーなどの絶縁性の樹脂材料によって形成することができる。これらの樹脂材料の１種又は２種以上で構成されてもよく、単層又は複数層であってもよい。また、出来るだけ耐熱性の高い絶縁材料を用いることが好ましい。このような観点から、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。基材１０１の厚みは、例えば５μｍ〜２００μｍの範囲内が好ましく、屈曲性の観点から、例えば５μｍ〜５０μｍの範囲内が好ましく、１５μｍ〜４０μｍの範囲内がより好ましい。
【００１５】
［配線層］
配線層１０２は、例えば銅、アルミニウム、ステンレス、鉄、銀、金、パラジウム、ニッケル、コバルト、クロム、モリブデン、タングステン、ベリリウム、亜鉛、インジウム、スズ、ジルコニウム、タンタル、チタン、マグネシウム、マンガン又はそれらの合金を構成する金属種によって構成され、この中でも銅又は銅合金が好ましい。配線層１０２の厚みは、例えば５μｍ〜１５０μｍの範囲内が好ましく、回路基板１００に屈曲性を付与する観点から、５〜３５μｍの範囲内がより好ましく、９〜１８μｍの範囲内が更に好ましい。また、配線層１０２の表面には、接着力等の向上を目的として、その表面に化学的又は機械的な表面処理を施してもよい。
【００１６】
［カバーレイフィルム］
カバーレイフィルム１２０は、カバーレイ用フィルム材層１１２、電磁波ノイズ抑制層１１３及び接着剤層１１１、を備えている。このカバーレイフィルム１２０は、０．１ＧＨｚ〜２０ＧＨｚの準マイクロ波のノイズ抑制能力に優れており、動作駆動周波数が主にＧＨｚ帯域の電子部品に好適に使用できるが、これに限定されるものではない。
【００１７】
［カバーレイ用フィルム材層］
カバーレイ用フィルム材層１１２は、任意の合成樹脂により形成することができ、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリブテン樹脂、ポリブチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリメタアクリル酸エステル樹脂、メタアクリル酸メチル−スチレン共重合体樹脂、無水マレイン酸−スチレン共重合体樹脂、無水マレイン酸−スチレン共重合体樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンオキサイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリアセタール樹脂、キシレン樹脂、グアナミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂、マレイン酸樹脂、メラミン樹脂、ポリシロキサン樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、カルド樹脂（フルオレン樹脂）、フッ素樹脂等が挙げられるが、これに限定されない。これらの樹脂中でも、耐熱性に優れ、適度な可とう性を有するポリイミド樹脂が好ましい。
【００１８】
カバーレイ用フィルム材層１１２の厚みＴ１は、回路基板１００に可とう性を付与する観点から、好ましくは３μｍ〜１００μｍの範囲内、より好ましくは５μｍ〜５０μｍの範囲内がよい。
【００１９】
カバーレイ用フィルム材層１１２としては、市販の合成樹脂フィルムを用いることができる。ポリイミド樹脂を用いる場合は、例えば東レ・デュポン株式会社製のカプトンＥＮ、カプトンＨ、カプトンＶ（いずれも商品名）、鐘淵化学株式会社製のアピカルＮＰＩ（商品名）、宇部興産株式会社製のユーピレックスＳ（商品名）、三菱ガス化学社製のネオプリム（商品名）、東洋紡社製のゼノマックス（商品名）、クラボウ社製のミドフィル（商品名）、三井化学社製のオーラム（商品名）等を使用することが可能である。
【００２０】
また、カバーレイ用フィルム材層１１２は、電磁波ノイズ抑制層１１３との接着性を強固なものにするために、電磁波ノイズ抑制層１１３を形成する前に、電磁波ノイズ抑制層１１３を積層する側の表面にプラズマ処理を施してもよい。また、電磁波ノイズ抑制体からの放熱を促進したり、機能性や意匠性を向上させたりするために、電磁波ノイズ抑制性能を損なわない範囲で、例えばカバーレイ用フィルム材層１１２内に、強磁性フィラー、導電性フィラー、熱伝導性フィラー、補強性フィラー、難燃剤、酸化防止剤、着色剤、耐熱向上材などを添加してもよい。
【００２１】
［電磁波ノイズ抑制層］
電磁波ノイズ抑制層１１３は、カバーレイ用フィルム材層１１２の表面に形成された金属薄膜であり、該金属薄膜の表面抵抗が１０〜９０Ω／□の範囲内にある。表面抵抗が、このような範囲内にあるので、該金属薄膜の導電損失によって電磁波エネルギーは熱に変換されやすいと考えられる。また、電磁波ノイズ抑制層１１３を有し、電磁波ノイズ発生源の配線層１０２との間隔が制御されているので、入射してきた電磁波を反射させる機能（シールド機能）が抑えられ、電磁波ノイズ抑制層１１３の背面に抜けるのを抑制する機能（抑制機能）を有する。このように制御された電磁波ノイズ抑制層１１３は、電磁波エネルギーから熱エネルギーへの変換効率が高いので、グランド回路に接続する必要がなく、回路基板１００への装着を容易に行うことができる。
【００２２】
電磁波ノイズ抑制層１１３に含まれる金属材料は、電磁波ノイズ抑制層１１３の耐酸化性及び耐熱性を考慮し、ニッケルを主成分とするニッケル合金であることが好ましい。また、電磁波ノイズ抑制層１１３を加熱処理した後においても電磁波ノイズ抑制効果低下の影響を殆ど受けないニッケル合金として、より好ましくはニッケル−クロム合金がよい。特に、ニッケル−クロム合金である場合は、金属薄膜が高温加熱処理後においても脆化しにくく、しかも好適な発熱素子として機能し、効率よく電磁波エネルギーを熱エネルギーに変換できるものと考えられる。このような電磁波ノイズ抑制層１１３の特徴は、カバーレイフィルム１２０を配線基板１１０に貼り合わせる際に、例えば熱プレス装置などを用いて熱圧着する場合においても、電磁波ノイズ抑制効果を低下させることがないので、特に有利である。
【００２３】
金属材料がニッケル−クロム合金である場合、電磁波ノイズ抑制層１１３の平均厚さＴ２は、例えば３５〜１６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは４０〜１５０ｎｍの範囲内である。この場合は、電磁波ノイズ抑制層１１３の平均厚さＴ２を３５ｎｍ以上にすることにより、電磁波の透過を抑制し、充分な電磁波ノイズ抑制効果を発揮することができる。一方、電磁波ノイズ抑制層１１３の平均厚さＴ２が１６０ｎｍを超えると、表面抵抗が２０Ω／□よりも小さくなり、その結果、電磁波ノイズ抑制層１１３の表面で電磁波の反射機能が強まることで電磁波ノイズ抑制効果が小さくなる。ここで、電磁波ノイズ抑制層１１３の平均厚さＴ２とは、電磁波ノイズ抑制層１１３の膜厚方向断面のＴＥＭ画像をもとにして、５箇所の電磁波ノイズ抑制層１１３の厚さをＴＥＭ画像上で測定し、平均した厚さである。
【００２４】
金属薄膜の形成方法としては、例えば物理的蒸着法、湿式還元法等が挙げられる。量産性の観点から、物理的蒸着法による形成方法を適用することが好ましい。物理的蒸着法は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法等が挙げられ、製造コスト面のメリットから、スパッタリング法を適用することが特に好ましい。このスパッタリング法は、２極型、３極型、４極型、対抗ターゲット型、ＤＣスパッタ、ＲＦスパッタ、ＤＣマグネトロンスパッタ、ＲＦマグネトロンスパッタ、ＥＣスパッタ、レーザービームスパッタ、ミラートロンスパッタ、イオンビームスパッタ、デュアルイオンビームスパッタ、ＥＣＲスパッタ、ＰＥＭＳスパッタ等の各種手法が挙げられる。また、スパッタリングに使用するガス種としては、例えばアルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン、クリプトン、窒素、酸素等を用いることができる。特に、アルゴンガスはスパッタリングの効率が高いため、好適に用いられる。これらのガスは２種類以上混合して使用することもできる。スパッタリング法による金属薄膜の成膜条件については、例えば、アルゴンガスをスパッタガスとして使用し、圧力は好ましくは１×１０−２〜１Ｐａ、より好ましくは５×１０−２〜５×１０−１Ｐａであり、スパッタの電力は、好ましくは１０〜１０００Ｗ、より好ましくは２０〜６００Ｗの条件で行う方法がよい。
【００２５】
金属材料が、例えばニッケル−クロム合金である場合、金属薄膜の形成は物理的蒸着法の適用が好ましく、スパッタリング法の適用が特に好ましい。ニッケル−クロム合金をスパッタリングのターゲットとして用いる場合は、クロム含有率が好ましくは５重量％以上３５重量％以下の範囲内、より好ましくは１５重量％以上２５重量％以下の範囲内がよい。このような範囲内とすることで優れた電磁波ノイズ抑制効果を持つ金属薄膜を形成することができる。
【００２６】
電磁波ノイズ抑制層１１３は、配線層１０２との間隔Ｔ３が３０〜７０μｍの範囲内、好ましくは３５〜６５μｍの範囲内、より好ましくは３５〜４５μｍの範囲内にあることがよい。電磁波ノイズ抑制層１１３と配線層１０２との間隔Ｔ３は、カバーレイフィルム１２０の接着剤層１１１及びカバーレイ用フィルム材層１１２の合計厚み、又はカバーレイフィルム１２０の接着剤層１１１の厚みによって制御することができる。すなわち、図１に示したように、カバーレイフィルム１２０が、接着剤層１１１と、カバーレイ用フィルム材層１１２と、電磁波ノイズ抑制層１１３とが、この順序で積層されたもの（カバーレイフィルム１２０Ａ）である場合には、電磁波ノイズ抑制層１１３と配線層１０２との間隔Ｔ３は、接着剤層１１１及びカバーレイ用フィルム材層１１２によって制御することができる。また、図２に示したように、カバーレイフィルム１２０が、接着剤層１１１と、電磁波ノイズ抑制層１１３と、カバーレイ用フィルム材層１１２とが、この順序で積層されたもの（カバーレイフィルム１２０Ｂ）である場合には、電磁波ノイズ抑制層１１３と配線層１０２との間隔Ｔ３は、接着剤層１１１のみによって制御することができる。
【００２７】
［接着剤層］
接着剤層１１１は、配線基板１１０の配線を被覆し、且つ配線層１０２と電磁波ノイズ抑制層１１３との間隔を制御する機能を有する。従って、配線基板１１０に貼り合わせる前の接着剤層１１１の厚みは、配線基板１１０全体又は単位面積当たりに存在する配線層１０２の占有面積比率などを考慮して設定することが好ましい。接着剤層１１１の厚みは、配線基板１１０に貼り合わせる前であれば、例えば１０〜８５μｍの範囲内が好ましく、２５〜５０μｍの範囲内がより好ましい。
【００２８】
接着剤層１１１の材質は、特に限定されるものではないが、例えばポリスチレン系、酢酸ビニル系、ポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリアミド系、ゴム系、アクリル系などの熱可塑性樹脂や、フェノール系、エポキシ系、シロキサン系、ウレタン系、メラミン系、アルキッド系などの熱硬化性樹脂等を挙げることができる。耐熱性や可撓性が要求される場合においては、信頼性が高く好ましいものとして、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができる。なお、エポキシ系の熱硬化性樹脂を使用する場合には、熱プレス時のにじみ出し（リフロー）の小さいものが好ましい。ここで、ポリイミド樹脂としては、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール、ポリイミドエステル、ポリエーテルイミド、ポリシロキサンイミド等を挙げることができる。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型、テトラメチルビスフェノールＡ型等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型等のノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル等のような芳香族エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を挙げることができる。なお、接着剤層１１１は、フィルム状の接着シートであってもよく、市販のボンディングシートも利用できる。
【００２９】
また、接着剤層１１１には、強磁性フィラー、導電性フィラー、熱伝導性フィラー、補強性フィラー、難燃剤、酸化防止剤、着色剤、耐熱向上材などを添加してもよい。
【００３０】
なお、本発明の回路基板１００は、配線基板１１０において基材１０１及び配線層１０２以外に、任意の層を設けてもよく、また、カバーレイフィルム１２０において接着剤層１１１、カバーレイ用フィルム材層１１２及び電磁波ノイズ抑制層１１３以外に、任意の層を設けてもよい。
【００３１】
［製造方法］
本発明の回路基板１００は、配線基板１１０及びカバーレイフィルム１２０をそれぞれ作製し、配線基板１１０の配線層１０２にカバーレイフィルム１２０の接着剤層１１１を重ね、例えば熱プレス等の手段で張り合わせることによって製造できる。また、カバーレイ用フィルム材層１１２と電磁波ノイズ抑制層１１３との積層体を作製し、この積層体と配線基板１１０を、間に接着剤層１１１となる接着剤フィルムを介在させた状態で、例えば熱プレス等の手段で張り合わせることによって製造することも可能である。
【００３２】
以上説明したように、本発明の回路基板１００は、電磁波ノイズ抑制層１１３として、表面抵抗が１０〜９０Ω／□である金属薄膜が、配線層１０２との間隔Ｔ３を３０〜７０μｍの範囲内に保持した状態で位置している。このため、回路基板１００における配線層１０２で生じる電磁波エネルギーを導電損失として熱に変換しやすく、電磁波ノイズ抑制効果が高く、かつ薄く、軽量であり、可撓性・屈曲性に優れる。さらに、本発明によれば、電磁波を効率よく熱に変換して吸収できるため、電磁波ノイズ抑制層１１３をグランド回路に接続させる必要がない。
【実施例】
【００３３】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、本発明の実施例において特にことわりのない限り、各種測定、評価は下記によるものである。
【００３４】
［金属薄膜の厚みの測定］
金属薄膜の厚みは、試料の断面をミクロトーム（ライカ社製、商品名；ウルトラカットＵＴＣウルトラミクロトーム）を用いて厚さ１００ｎｍの超薄切片を作製し、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ；日本電子社製、商品名；ＪＥＭ−２０００ＥＸ）により観察し、５箇所の電磁波ノイズ抑制層の厚さを画像上で測定し、平均した値を算出した。
【００３５】
［金属薄膜の表面抵抗の測定］
金属薄膜の表面抵抗は、抵抗率計（三菱化学社製、商品名；ＭＣＰ−Ｔ６１０）を用い、４探針プローブ（三菱化学社製、商品名；ＭＣＰ−ＴＰ０３Ｐ）により測定した。
【００３６】
［電磁波ノイズ抑制効果の評価］
特性インピーダンスを５０Ωとしたマイクロストリップ線路を回路加工した評価サンプルを使用し、回路加工した側（伝送線路側）の電磁波ノイズ抑制効果を評価した。ＴＲＬ法（Ｔｈｒｕ−Ｒｅｆｌｅｃｔ−Ｌｉｎｅ）にて校正したベクトルネットワークアナライザにより、５０ＭＨｚから１０ＧＨｚの周波数帯域でＳパラメータを測定することにより、Ｓ１１（反射損失）及びＳ２１（挿入損失）で評価を行った。
【００３７】
［実施例１］
１）配線基板の作製
１５ｍｍ×１２０ｍｍの銅張積層板（新日鐵化学社製、商品名；エスパネックスＭＢ１２−３８−１２ＳＥＱ、銅箔層厚み；１２μｍ、絶縁層厚み；３８μｍ）を用いて、一方の面の銅箔層をエッチング加工することにより、線幅が８０μｍの線路を形成し、配線基板１を作製した。
【００３８】
２）カバーレイフィルムの作製
カバーレイ用フィルム材として、ポリイミドフィルム（東レ・デュポン社製、商品名；カプトンＥＮ、１５ｍｍ×１０４ｍｍ×厚さ２５μｍ）を用意し、このフィルムをバッチ式スパッタリング装置（ＡＮＥＬＶＡ社製、商品名；ＳＰＦ−３３２ＨＳ）へセットし、真空ポンプ及びターボモレキュラーポンプを用いて、３．０×１０−４Ｐａまで減圧し、アルゴンガスを導入して、２．０×１０−１Ｐａの圧力になるよう調整した。次に、Ｎｉ８０重量％／Ｃｒ２０重量％の合金（Ｎｉ−Ｃｒ合金として９９．９重量％以上）のターゲットを用いて、スパッタリングを行い、１５ｍｍ×１０４ｍｍ×厚さ１００ｎｍの金属薄膜（表面抵抗；３５Ω／□）を形成し、金属薄膜形成フィルム１を得た。
【００３９】
金属薄膜形成フィルム１の金属薄膜を形成していない側の面に、厚さ２５μｍのＢステージ状のエポキシ樹脂層（フェノールノボラック系硬化剤を含むビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ系接着剤を成膜後、乾燥させたもの）を形成し、カバーレイフィルム１を作製した。
【００４０】
３）回路基板の作製
配線基板１の線路側の表面に、カバーレイフィルム１のエポキシ樹脂層を、配線基板１の線路が被覆されるように重ね合わせ、１７０℃、圧力４ＭＰａ、時間６０分の条件でプレスし、回路基板１を作製した。このときの回路基板１における線路と金属薄膜層との間隔は、３９μｍであった。
【００４１】
電磁波ノイズ抑制効果について評価を行ったところ、Ｓ１１は、４ＧＨｚ〜８ＧＨｚ領域において、−２０ｄＢ以下に抑えられていた。Ｓ１１の結果を図３に示す。また、Ｓ２１は、出力信号が入力信号に対して半分になる周波数領域（−３ｄＢ）が２ＧＨｚ付近に存在した。Ｓ２１の結果を図４に示す。
【００４２】
参考例１
実施例１と同様にして、配線基板２及び金属薄膜形成フィルム２を作製した。金属薄膜形成フィルム２の金属薄膜を形成している側の面に、厚さ２５μｍのＢステージ状のエポキシ樹脂層（フェノールノボラック系硬化剤を含むビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ系接着剤を成膜後、乾燥させたもの）を形成し、カバーレイフィルム２を作製したのち、実施例１と同様にして、回路基板２を作製した。このときの回路基板２における線路と金属薄膜層との間隔は、１４μｍであった。Ｓ１１及びＳ２１の結果をそれぞれ図３及び図４に示す。
【００４３】
実施例２
実施例１と同様にして、配線基板３及び金属薄膜形成フィルム３を作製した。配線基板３の線路側の表面に、１５ｍｍ×１０４ｍｍのカバーレイフィルム３（有沢製作所社製、商品名；ＣＥＡ０５２５、カバーレイ用フィルム材の厚さ；１２．５μｍ、接着剤層の厚さ；２５μｍ）の接着剤層を、配線基板３の線路が被覆されるように重ね合わせ、１７０℃、圧力４ＭＰａ、時間６０分の条件でプレスし、回路基板３’を作製した。この回路基板３のカバーレイフィルムの上に、フィルム両面テープ（寺岡製作所社製、商品名；７０７０、厚さ；１０μｍ）を重ね、更にその上に、金属薄膜形成フィルム３の金属薄膜側の面を重ね合わせ、貼り合わせることによって、回路基板３を作製した。このときの回路基板３における線路と金属薄膜層との間隔は、３６μｍであった。Ｓ１１及びＳ２１の結果をそれぞれ図３及び図４に示す。
【００４４】
参考例２
実施例１と同様にして、配線基板４及び金属薄膜形成フィルム４を作製した。金属薄膜形成フィルム４の金属薄膜を形成している側の面に、厚さ２５μｍのＢステージ状のエポキシ樹脂層（フェノールノボラック系硬化剤を含むビスフェノールＦ型エポキシ樹脂を主成分とするエポキシ系接着剤を成膜後、乾燥させたもの）を形成し、このエポキシ樹脂層の表面にフィルム両面テープ（寺岡製作所社製、商品名；７０５、厚さ；３０μｍ）を２枚重ね、配線基板４の線路側の表面に貼り合わせることによって、回路基板４を作製した。このときの回路基板４における線路と金属薄膜層との間隔は、８５μｍであった。Ｓ１１及びＳ２１の結果をそれぞれ図３及び図４に示す。
【００４５】
以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１００，１００Ａ，１００Ｂ…回路基板、１０１…基材、１０２…配線層、１１０…配線基板、１１１…接着剤層、１１２…カバーレイ用フィルム材層、１１３…電磁波ノイズ抑制層、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ…カバーレイフィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材及び該基材上に形成された配線層を有する配線基板と、
接着剤層、カバーレイ用フィルム材層及び電磁波ノイズ抑制層を有するカバーレイフィルムと、
を備え、前記接着剤層によって、前記配線層が被覆されるとともに、前記配線基板と前記カバーレイフィルムとが貼り合わされた回路基板であって、
前記電磁波ノイズ抑制層は、前記カバーレイ用フィルム材層の表面に形成された金属薄膜であり、該金属薄膜の表面抵抗が１０〜９０Ω／□の範囲内にあり、前記配線基板の配線層との間隔が３０〜７０μｍの範囲内にあることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記カバーレイフィルムは、接着剤層と、カバーレイ用フィルム材層と、電磁波ノイズ抑制層とが、この順序で積層されたカバーレイフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記電磁波ノイズ抑制層が、ニッケル−クロム合金を含む金属薄膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路基板。
【請求項１】
基材及び該基材上に形成された配線層を有する配線基板と、
接着剤層、カバーレイ用フィルム材層及び電磁波ノイズ抑制層を有するカバーレイフィルムと、
を備え、前記接着剤層によって、前記配線層が被覆されるとともに、前記配線基板と前記カバーレイフィルムとが貼り合わされた回路基板であって、
前記電磁波ノイズ抑制層は、前記カバーレイ用フィルム材層の表面に形成された金属薄膜であり、該金属薄膜の表面抵抗が１０〜９０Ω／□の範囲内にあり、前記配線基板の配線層との間隔が３０〜７０μｍの範囲内にあることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記カバーレイフィルムは、接着剤層と、カバーレイ用フィルム材層と、電磁波ノイズ抑制層とが、この順序で積層されたカバーレイフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記電磁波ノイズ抑制層が、ニッケル−クロム合金を含む金属薄膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１６９４１２（Ｐ２０１２−１６９４１２Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８４６２（Ｐ２０１１−２８４６２）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００００６６４４）新日鐵化学株式会社 (747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００００６６４４）新日鐵化学株式会社 (747)
【Ｆターム（参考）】
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