JP2019195090A - 配線基板および配線基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照して、第1の実施形態に係る配線基板及びその製造方法について説明する。但し、本実施形態に係る配線基板及びその製造方法は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明するが、上下方向が逆転してもよい。また、本実施形態において、配線の「表面」とは、配線から見て基板が設けられた側の面と反対側の面をいう。配線の「裏面」とは、配線から見て基板が設けられた側の面をいう。配線の「側面」とは、「表面」と「裏面」の間に位置する面であって、配線の長手方向に対して側方を向く面をいう。
図1は、本実施形態に係る配線基板の一例を示す上面図である。図2は、本実施形態に係る配線基板の一例を示す断面図である。図2(A)は、図1の鎖線A−A’における拡大断面図である。図2(B)は、図1の鎖線B−B’における拡大断面図である。図1に示すように、配線基板10は、基板100と、第1の配線200と、第2の配線300とを備える。第1の配線200と、第2の配線300とは、基板100の上面に配置される。本実施形態において、第1の配線200は2本、第2の配線300は1本配置したがこれに限定されない。第1の配線200は2本以上、第2の配線300は1本以上配置されればよい。
図1及び図2に示す形態において、第2の配線300が延長する方向と垂直に交わる断面において、第2の配線300はその長手方向(D3方向)を中心として線対称である。一方、本変形例において、第2の配線300aが延長する方向と垂直に交わる断面において、第2の配線300aはその長手方向(D3方向)を中心として非対称である。
図3は、本変形例に係る配線基板の一例を示す断面図である。図1に示す形態と同様に、本変形例に係る配線基板10aは、基板100aと、第1の配線200aと、第2の配線300aとを備える。図3(A)は、図1の鎖線A−A’における拡大断面図である。図3(B)は、図1の鎖線B−B’における拡大断面図である。
図1及び図2に示す形態において、第2の配線300が延長する方向と垂直に交わる断面において、第2の配線300はその長手方向(D3方向)に対称である。一方、本変形例において、第2の配線300bが延長する方向と垂直に交わる断面において、第2の配線300bはその長手方向(D3方向)を中心として非対称である。
図4は、本変形例に係る配線基板の一例を示す断面図である。図1に示す形態と同様に、本変形例に係る配線基板10bは、基板100bと、第1の配線200bと、第2の配線300bとを備える。図4(A)は、図1の鎖線A−A’における拡大断面図である。図4(B)は、図1の鎖線B−B’における拡大断面図である。
図1及び図2に示す形態において、第2の配線300が延長する方向と垂直に交わる断面において、第2の配線300はその長手方向(D3方向)に対称である。一方、本変形例において、第2の配線300cが延長する方向と垂直に交わる断面において、第2の配線300cはその長手方向(D3方向)を中心として非対称である。
図5は、本変形例に係る配線基板の一例を示す断面図である。図1に示す形態と同様に、本変形例に係る配線基板10cは、基板100cと、第1の配線200cと、第2の配線300cとを備える。図5(A)は、図1の鎖線A−A’における拡大断面図である。図5(B)は、図1の鎖線B−B’における拡大断面図である。
図1及び図2に示す形態において、第2の配線300が延長する方向と垂直に交わる断面において、第2の配線300はその長手方向(D3方向)に対称である。一方、本変形例において、第2の配線300dが延長する方向と垂直に交わる断面において、第2の配線300dはその長手方向(D3方向)を中心として非対称である。
図6は、本変形例に係る配線基板の一例を示す断面図である。図1に示す形態と同様に、本変形例に係る配線基板10dは、基板100dと、第1の配線200dと、第2の配線300dとを備える。図6(A)は、図1の鎖線A−A’における拡大断面図である。図6(B)は、図1の鎖線B−B’における拡大断面図である。
本変形例に係る配線基板10eは、図1及び図2に示す形態に係る配線基板10と同様の基板100eと、第1の配線200eと、第2の配線300eと、を有する。本変形例に係る配線基板10eは、第1の配線200eと第2の配線300eとの交点に湾曲面(湾曲部)eを含む。
図7は、本変形例に係る配線基板の一例を示す上面図である。図7は、図1の領域Cにおける拡大上面図である。図8は、本変形例に係る配線基板の一例を示す断面図である。図8(A)は、図7の鎖線D−D’における拡大断面図である。図8(B)は、図7の鎖線E−E’における拡大断面図である。
本変形例に係る配線基板10fは、第1変形例に係る配線基板10a(図3)と同様の基板100fと、第1の配線200fと、第2の配線300fと、を有する。本変形例に係る配線基板10fは、第1の配線200fと第2の配線300fとの交点に湾曲面fを含む。
図9は、本変形例に係る配線基板の一例を示す上面図である。図9は、図1の領域Cにおける拡大上面図である。図10は、本変形例に係る配線基板の一例を示す断面図である。図10(A)は、図9の鎖線D−D’における拡大断面図である。図10(B)は、図9の鎖線E−E’における拡大断面図である。
図11および図12を用いて、本実施形態及び各変形例に係る配線基板の製造方法を説明する。図11および図12において、上記実施形態及び各変形例に示す要素と同じ要素には同一の符号を付した。ここで、図1乃至図10に示す形態と同様である部分は、その詳しい説明を省略する。
図14は、本実施形態に係る無線通信モジュールの一例を示す上面図である。図14に示すように、無線通信モジュール20Aは、配線基板10gと、回路700gとを有する。回路700gは無線通信用の回路であって、配線基板10gの複数の第1の配線200gと接続する。
上述した本開示の一実施形態に係る配線基板が備える第1の配線200および第2の配線300の構造をより詳細に説明する。
参考例1に係る配線基板における第1の配線200および第2の配線300の各パラメータは以下の通りである。
第1の配線200の幅: 1μm
第1の配線200の高さ: 1μm
第1の配線200の間隔: 20μm
第2の配線300の幅: 2μm
第2の配線300の高さ: 1μm
第2の配線300の間隔: 20μm
次に、図18乃至図37により、第2の実施形態について説明する。図18乃至図37は第2の実施形態を示す図である。
図18乃至図22を参照して、本実施形態による配線基板の構成について説明する。図18乃至図22は、本実施形態による配線基板を示す図である。
次に、図23(a)−(h)を参照して、本実施形態による配線基板の製造方法について説明する。図23(a)−(h)は、本実施形態による配線基板の製造方法を示す断面図である。
次に、このような構成からなる配線基板の作用について述べる。
次に、図25乃至図37を参照して、配線基板の各種変形例について説明する。図25乃至図37は、配線基板の各種変形例を示す図である。図25乃至図37に示す各変形例は、アンテナパターン領域20および/またはダミーパターン領域30の構成が異なるものであり、他の構成は上述した実施形態と略同一である。図25乃至図37において、図18乃至図24に示す形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図25は、変形例1による配線基板10Aを示している。図25において、配線基板10Aのダミーパターン領域30は、所定の単位パターン形状をもつ複数のダミー配線30aを含んでいる。各ダミー配線30aは、それぞれアンテナパターン領域20(アンテナ配線21およびアンテナ連結配線22)から電気的に独立している。このダミー配線30aは、それぞれY方向に延びる第1ダミー配線部分31と、X方向に延びる第2ダミー配線部分32とを有している。この場合、各ダミー配線30aの第1ダミー配線部分31と、第2ダミー配線部分32とは、互いに平面方向に離間して配置されている。
ダミーパターン領域30のダミー配線30aは、アンテナパターン領域20の単位パターン形状20aの一部が欠落した形状をもつ。すなわち、ダミー配線30aの形状は、アンテナパターン領域20のL字状の単位パターン形状20aから空隙部33a、33b、33cを除いた形状となる。なお、ダミーパターン領域30の開口率A2は、例えば85%以上100%未満の範囲とすることができる。
図26は、変形例2による配線基板10Bを示している。図26において、配線基板10Bのダミーパターン領域30は、所定の単位パターン形状をもつ複数のダミー配線30aを含んでいる。各ダミー配線30aは、それぞれアンテナパターン領域20(アンテナ配線21およびアンテナ連結配線22)から電気的に独立している。このダミー配線30aは、それぞれX方向およびY方向に対して斜めに延びる第1ダミー配線部分31と第2ダミー配線部分32とを有している。各ダミー配線30aの第1ダミー配線部分31と第2ダミー配線部分32とは、互いに平面方向に離間して配置されている。この場合、第1ダミー配線部分31の長手方向は、アンテナ配線21の長手方向に対して45°傾斜するように配置されている。また、第2ダミー配線部分32の長手方向は、第1ダミー配線部分31の長手方向に対して直交する方向に位置している。なお、ダミーパターン領域30の開口率A2は、例えば85%以上100%未満の範囲とすることができる。
図27は、変形例3による配線基板10Cを示している。図27において、配線基板10Cのアンテナパターン領域20は、アンテナとしての機能をもつ複数のアンテナ配線21と、複数のアンテナ配線21を連結する複数のアンテナ連結配線22とを含んでいる。この場合、アンテナ配線21のピッチP1は、アンテナ連結配線22のピッチP2よりも小さい(P1<P2)。例えば、アンテナ配線21のピッチP1は、0.01mm以上1mm以下の範囲とすることができ、アンテナ連結配線22のピッチP2は、例えば0.03mm以上1mm以下の範囲とすることができる。また、各開口部23は、それぞれ平面視で、Y方向がX方向よりも長い略長方形形状となっている。このように、各開口部23の面積をより広くすることにより、配線基板10C全体としての透明性を更に高めることができる。
図28は、変形例4による配線基板10Dを示している。図28において、配線基板10Dのダミーパターン領域30は、所定の単位パターン形状をもつ複数のダミー配線30aを含んでいる。各ダミー配線30aは、それぞれアンテナパターン領域20(アンテナ配線21およびアンテナ連結配線22)から電気的に独立している。このダミー配線30aは、それぞれX方向およびY方向に対して斜めに延びる一対の第1ダミー配線部分31a、31bと、X方向およびY方向に対して斜めに延びる第2ダミー配線部分32とを有している。各ダミー配線30aの第1ダミー配線部分31aと、第1ダミー配線部分31bと、第2ダミー配線部分32とは、互いに平面方向に離間して配置されている。この場合、一対の第1ダミー配線部分31a、31bの長手方向は、アンテナ配線21の長手方向に対して45°傾斜するように配置されている。また、第2ダミー配線部分32の長手方向は、各第1ダミー配線部分31a、31bの長手方向に対して直交する方向に位置している。なお、ダミーパターン領域30の開口率A2は、例えば90%以上100%未満の範囲とすることができる。
図29は、変形例5による配線基板10Eを示している。図29において、配線基板10Eのダミーパターン領域30は、所定の単位パターン形状をもつ複数のダミー配線30aを含んでいる。各ダミー配線30aは、それぞれアンテナパターン領域20(アンテナ配線21およびアンテナ連結配線22)から電気的に独立している。このダミー配線30aは、それぞれY方向に延びる複数(4つ)の第1ダミー配線部分31cと、X方向に延びる複数(4つ)の第2ダミー配線部分32cとを有している。この場合、複数の第1ダミー配線部分31cはY方向に互いに離間して配置され、複数の第2ダミー配線部分32cはX方向に互いに離間して配置されている。
図30は、変形例6による配線基板10Fを示している。図30において、ダミーパターン領域30内には、ダミーパターン領域30のダミー配線30aから離間した追加パターン34が配置されている。この場合、各追加パターン34は、それぞれX方向及びY方向に対して傾斜して直線状に延びている。また、図30において、1つのダミー配線30aに対して複数(4つ)の追加パターン34が配置されている。他の構成は、図29に示す配線基板10E(変形例5)と略同一である。
図31は、変形例7による配線基板10Gを示している。図31において、ダミー配線30aは、それぞれY方向に延びる複数(2つ)の第1ダミー配線部分31cと、X方向に延びる複数(2つ)の第2ダミー配線部分32cとを有している。また、各追加パターン34は、それぞれX方向及びY方向に対して傾斜して直線状に延びている。この場合、1つのダミー配線30aに対して複数(2つ)の追加パターン34が配置されている。他の構成は、図29に示す配線基板10E(変形例5)と略同一である。
図32は、変形例8による配線基板10Hを示している。図32において、ダミー配線30aは、それぞれY方向に延びる複数(2つ)の第1ダミー配線部分31cと、X方向に延びる複数(2つ)の第2ダミー配線部分32cとを有している。このうち1つの第1ダミー配線部分31cと1つの第2ダミー配線部分32cとが互いに連結され、平面視L字形状の部分を構成している。この場合、各追加パターン34は、それぞれY方向に対して平行に直線状に延びている。また、1つのダミー配線30aに対して複数(2つ)の追加パターン34が配置されている。他の構成は、図29に示す配線基板10E(変形例5)と略同一である。
図33は、変形例9による配線基板10Iを示している。図33において、各追加パターン34は、それぞれX方向及びY方向に対して傾斜して直線状に延びている。この場合、1つのダミー配線30aに対して複数(2つ)の追加パターン34が配置されている。他の構成は、図32に示す配線基板10H(変形例8)と略同一である。
図34は、変形例10による配線基板10Jを示している。図34において、各追加パターン34は、それぞれ平面視十字形状を有している。この場合、1つのダミー配線30aに対して1つの追加パターン34が配置されている。他の構成は、図29に示す配線基板10E(変形例5)と略同一である。
図35は、変形例11による配線基板10Kを示している。図35において、各追加パターン34は、それぞれ平面視ドット形状を有している。この場合、1つのダミー配線30aに対してドット状の複数の追加パターン34が配置され、複数の追加パターン34は、X方向及びY方向の両方に沿って整列されている。他の構成は、図31に示す配線基板10G(変形例7)と略同一である。
図36は、変形例12による配線基板10Lを示している。図36において、各追加パターン34は、それぞれ平面視十字形状を有している。この場合、1つのダミー配線30aに対して1つの追加パターン34が配置されている。他の構成は、図32に示す配線基板10H(変形例8)と略同一である。
図36は、変形例13による配線基板10Mを示している。図36において、各追加パターン34は、それぞれ平面視ドット形状を有している。この場合、1つのダミー配線30aに対してドット状の複数の追加パターン34が配置され、複数の追加パターン34は、X方向及びY方向の両方に沿って整列されている。他の構成は、図32に示す配線基板10H(変形例8)と略同一である。
次に、図38乃至図51により、第3の実施形態について説明する。図38乃至図51は第3の実施形態を示す図である。図38乃至図51において、図18乃至図37に示す第2の実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図38乃至図42を参照して、本実施形態による配線基板の構成について説明する。図38乃至図42は、本実施形態による配線基板を示す図である。
次に、図43(a)−(h)を参照して、本実施形態による配線基板の製造方法について説明する。図43(a)−(h)は、本実施形態による配線基板の製造方法を示す断面図である。
次に、このような構成からなる配線基板の作用について述べる。
次に、図45乃至図50を参照して、配線基板の各種変形例について説明する。図45乃至図50は、配線基板の各種変形例を示す図である。図45乃至図50に示す変形例は、アンテナパターン領域20および/または給電部40の構成が異なるものであり、他の構成は上述した図38乃至図44に示す実施形態と略同一である。図45乃至図50において、図38乃至図44に示す形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
図45は、変形例1による配線基板10Pを示している。図45において、アンテナパターン領域20の幅方向中央部20cに、空隙部61が形成されている。空隙部61は、平面視略長方形形状であり、その長手方向がY方向に平行となっている。空隙部61には、アンテナ配線21およびアンテナ連結配線22が設けられておらず、基板11が露出している。この空隙部61の幅Wb(X方向の長さ)は、アンテナパターン領域20の幅Waの例えば20%以上80%以下程度の範囲としても良い。
図46は、変形例2による配線基板10Qを示している。図46に示す配線基板10Qは、図45(変形例1)に示す配線基板10Pの空隙部61に、ダミーパターン領域30を形成したものである。このダミーパターン領域30は、第1パターン領域20fと第2パターン領域20gとの間に設けられている。ダミーパターン領域30は、アンテナパターン領域20とは異なり、実質的にアンテナとしての機能を果たすことはない。
図47は、変形例3による配線基板10Rを示している。図47において、給電部40の幅方向中央部40cにおける長さ(Y方向の長さ)Lcが、給電部40の各幅方向縁部40e1、40e2における長さ(Y方向の長さ)Ldよりも長くなっている。すなわち給電部40は平面視で三角形形状であり、給電部40の(Y方向の長さ)長さは、幅方向中央部40cから各幅方向縁部40e1、40e2に向けて徐々に短くなっている。給電部40は、アンテナパターン領域20に電気的に接続される直線状の長辺41aと、長辺41aにそれぞれ連結された一対の直線状の短辺41b、41cとを有している。なお、給電部40の平面形状は、三角形形状に限られるものではない。例えば、短辺41b、41cを階段状または円弧等の弧状に形成しても良い。
図48は、変形例4による配線基板10Sを示している。図48において、アンテナパターン領域20の幅方向中央部20cに、アンテナ配線21およびアンテナ連結配線22が設けられていない空隙部61が形成されている。また、アンテナパターン領域20は、空隙部61を介して分離された第1パターン領域20fと第2パターン領域20gとを有している。このアンテナパターン領域20の構成は、図45(変形例1)に示す配線基板10Pのアンテナパターン領域20の構成と略同一である。
図49は、変形例5による配線基板10Tを示している。図49において、アンテナパターン領域20の中央パターン領域20hと、第1パターン領域20fおよび第2パターン領域20gとの間に、それぞれ接続パターン領域20m、20nが設けられている。一方の接続パターン領域20mは、中央パターン領域20hと第1パターン領域20fとの間に設けられ、他方の接続パターン領域20nは、中央パターン領域20hと第2パターン領域20gとの間に設けられている。接続パターン領域20m、20nは、それぞれ平面視略三角形形状であり、アンテナパターン領域20の幅方向(X方向)に対して斜めに形成された傾斜部20p、20qを有している。傾斜部20p、20qは、それぞれ直線状に延びているが、これに限らず、曲線状または階段状に延びていても良い。また接続パターン領域20m、20nは、中央パターン領域20hおよび第2パターン領域20gと同様、格子形状または網目形状に形成されたアンテナ配線21およびアンテナ連結配線22を含んでいる。このほかの構成は、図48(変形例4)に示す配線基板10Sの構成と略同一である。
図50は、変形例6による配線基板10Uを示している。図50において、各アンテナパターン領域20は、アンテナとしての機能をもつ複数のアンテナ配線21と、複数のアンテナ配線21を連結する複数のアンテナ連結配線22とを含んでいる。この場合、複数のアンテナ配線21は、互いに等間隔に配置されている。また、複数のアンテナ連結配線22は、互いに等間隔に配置されている。なお、給電部40の構成は、図47(変形例3)に示す配線基板10Rの給電部40の構成と略同一である。
Claims (7)
- 配線基板であって、
透明性を有する基板と、
前記基板上に配置され、複数の配線を含む配線パターン領域と、
前記配線パターン領域の周囲に配置され、前記配線から電気的に独立した複数のダミー配線を含むダミーパターン領域と、を備え、
前記配線パターン領域および前記ダミーパターン領域は、それぞれ所定の単位パターン形状の繰り返しから構成され、前記ダミーパターン領域の単位パターン形状は、前記配線パターン領域の単位パターン形状の一部が欠落した形状であり、
前記ダミーパターン領域内に、前記ダミー配線から離間した追加パターンが配置されており、
前記配線パターン領域および前記ダミーパターン領域は、前記基板の同一面上にあり、 前記ダミーパターン領域の開口率と前記配線パターン領域の開口率との差は、7%以下である、配線基板。 - 前記ダミー配線は、第1ダミー配線部分と第2ダミー配線部分とを有し、前記第1ダミー配線部分と前記第2ダミー配線部分とは、互いに平面方向に離間して配置されている、請求項1に記載の配線基板。
- 前記ダミーパターン領域の開口率は、前記配線パターン領域の開口率より大きい、請求項1又は2に記載の配線基板。
- 前記ダミーパターン領域の開口率は、87%以上100%未満の範囲である、請求項3に記載の配線基板。
- 前記ダミーパターン領域の開口率と、前記配線パターン領域の開口率との差が1%以下である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記配線パターン領域は、前記複数の配線を連結する複数の連結配線を含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の配線基板。
- 電波送受信機能を有する、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の配線基板。
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