WO2006003732A1 - 伝送ケーブル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

　絶縁層１の片側に複数の信号線２が形成されるとともに、これら信号線２の間にグランド線３が形成されている。グランド線３は、絶縁層１に埋め込み形成された金属バンプ５を介して絶縁層１の裏面側に形成されたシールド層４と電気的に接続されている。信号線２及びグランド線３を挟んで両側に絶縁層１，６及びシールド層４，７が形成されていてもよい。この場合、グランド線３は、その両面において金属バンプ５，８を介してそれぞれシールド層４，７と電気的に接続される。これにより、高速転送、大容量転送が可能な信頼性の高い伝送ケーブルを提供することができる。

Description

明 細 書

伝送ケーブル及びその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、バンプにより層間接続を行った新規な伝送ケーブルに関するものであり

、さらにはその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 各種ネットワーク等にぉ 、ては、伝送ケーブル（ネットワークケーブル）を介してデー タ等の転送が行われ、配線の取り回しが容易なフラット型の伝送ケーブルが開発され ている。フラット型の伝送ケーブルは、いわゆるフレキシブル配線基板と同様の手法 を用いて信号線をパターユング形成してなるものであり、床材の下等、任意の場所に 配線した際にほとんど段差が形成されないという利点を有する。

[0003] ところで、ブロードバンド時代に伴い、高速、且つ大容量転送が必要になってきて おり、前記伝送ケーブルにも改善が望まれている。例えば、単に信号線を形成しただ けの伝送ケーブルでは、ノイズによる誤動作や信号の相互干渉等が大きな問題とな る。

[0004] このような状況から、信号線の間にグランド線を配し、この信号線を絶縁層を介して 形成されるシールド層に電気的に接続した構造の伝送ケーブルが提案されて ヽる ( 例えば、特許文献 1等を参照)。この特許文献 1には、シールドパターン及びシールド 層間を導電性榭脂ペーストにより形成されて導電性バンプによって電気的に接続し たフラット型ケーブルが開示されて 、る。

特許文献 1：特開平 11—162267号公報

発明の開示

[0005] し力しながら、導電性ペーストは電気抵抗が高ぐまたグランド線を構成する銅箔と の接続抵抗も高いという問題がある。これら電気抵抗や接続抵抗が高いと、前記ダラ ンド線を十分に機能させることができず、ノイズや信号線間の干渉を十分に排除する ことができない。これは、前記高速ィ匕等において大きな障害となる。

[0006] また、前記導電性ペーストを用いて導電性バンプを形成し、これを絶縁体層を圧入 、通過させるという工法を採用した場合、製造コストの増加を招くという問題もある。例 えば、特許文献 1に記載される技術では、導電性バンプは、ステンレス板の所定の位 置に、筐体内に収容した導電性組成物（ペースト）を加圧して、マスクの孔カも押し出 す構成のスタンプ方式等で形成している。この場合、スタンプ装置等、専用の装置が 必要であり、さらには、同一位置に印刷、乾燥処理を繰り返し行い、さらには加熱硬 化処理も施す必要がある等、工程も煩雑である。

[0007] 本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものである。すなわち、本発 明は、グランド線とシールド層間の電気抵抗、接続抵抗の増加を抑えることが可能で 、ノイズや信号線間の干渉を十分に排除することができ、高速転送、大容量転送が 可能な信頼性の高い伝送ケーブルを提供することを目的とする。また、本発明は、通 常の配線基板のプロセスを流用して簡単に信頼性の高い接続用のバンプを形成す ることができ、製造プロセスの簡略ィ匕及び製造コストの低減を図ることが可能な伝送 ケーブルの製造方法を提供することを目的とする。

[0008] 上述の目的を達成するために、本発明の伝送ケーブルは、絶縁層の片側に複数 の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグランド線が形成され、前記ダラ ンド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して絶縁層の裏面側 に形成されたシールド層と電気的に接続されて ヽることを特徴とする。

[0009] また、本発明の伝送ケーブルの製造方法は、銅箔上にエッチングバリア層及びバ ンプ形成用銅箔を積層したクラッド材の前記バンプ形成用銅箔をエッチングして金属 バンプを形成する工程と、前記金属バンプの先端面が配線形成用銅箔と接するよう に絶縁層を介してクラッド材上に配線形成用銅箔を重ね合わせる工程と、前記重ね 合わせた配線形成用銅箔上に所定のパターンを有するレジスト層を形成する工程と 、前記レジスト層をマスクとして前記配線形成用銅箔をエッチングし、信号線及びダラ ンド線をパターユング形成する工程とを有することを特徴とする。

[0010] 本発明の伝送ケーブルにおいて、グランド線とシールド層を層間接続する金属バン プは、銅箔等をエッチングすることにより形成される金属バンプである。したがって、 それ自体金属で形成されるので、電気抵抗が低い。また、この金属バンプとグランド 線、あるいは金属バンプとシールド層は、金属同士の接触になる。したがって、これら の接続抵抗も低 、値に抑えられる。

[0011] このように、本発明の伝送ケーブルでは、層間接続するバンプ自体の電気抵抗や、 グランド線やシールド層とバンプ間の接続抵抗が低く抑えられるので、グランド線がシ 一ルドとして有効に機能し、信号線間の干渉やノイズの侵入が確実に排除される。

[0012] 一方、その製造方法を考えたときに、前記金属バンプは銅箔等のエッチングにより 形成される。エッチングは、配線のパターユング等において汎用の技術であり、これ を流用することで金属バンプは容易に形成される。また、エッチング装置も配線基板 の製造に用いられるものをそのまま流用して用いればよぐ例えばスタンプ装置等、 バンプ形成用の特別な装置も不要である。

[0013] 本発明によれば、グランド線とシールド層間の電気抵抗、接続抵抗の増加を抑える ことが可能で、ノイズや信号線間の干渉を十分に排除することができる。したがって、 高速転送、大容量転送が可能な信頼性の高!ヽ伝送ケーブルを提供することが可能 である。

[0014] また、本発明の製造方法によれば、通常の配線基板のプロセスを流用して簡単に 信頼性の高い接続用のバンプを形成することができる。したがって、高速転送、大容 量転送が可能な伝送ケーブルの製造に際して、製造プロセスの簡略化及び製造コス トの低減を図ることが可能である。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]本発明を適用した伝送ケーブルの一例を示す要部概略断面図である。

[図 2]本発明を適用した伝送ケーブルの製造プロセスを示す要部概略断面図であり、 (a)はクラッド材を示す図、（b)はレジスト膜形成工程を示す図、（c)は金属バンプ形 成工程を示す図、（d)はレジスト膜除去工程を示す図、（e)は絶縁層形成工程を示 す図、（f)は配線形成用銅箔圧着工程を示す図、（g)は配線パターン形成用レジスト 形成工程を示す図、（h)は配線パターンエッチング工程を示す図、（i)はレジスト層 除去工程を示す図である。

[図 3]完全シールド型の伝送ケーブルの一例を示す要部概略断面図である。 s 発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、本発明を適用した伝送ケーブル及びその製造方法について、図面を参照し て詳細に説明する。

[0017] 図 1は、本発明を適用した伝送ケーブルの構造を示すものである。この伝送ケープ ルでは、基板となる絶縁層 1の一方の面、ここでは上面に信号線 2が形成されるととも に、グランド線 3が形成されている。信号線 2は、データの転送等、各種信号の伝送 に利用されるものであり、この伝送ケーブルの中心をなすものである。

[0018] この信号線 2においては、ノイズの侵入による誤動作等が問題になり、また、本例の ように複数（2本)の信号線 2が形成されて ヽる場合、信号線 2間の相互干渉が問題 になる。そこで、本実施形態の伝送ケーブルでは、これら信号線 2の間にグランド線 3 が設けられ、前記相互干渉を解消するようにして 、る。

[0019] ただし、このグランド線 3は、単独で配しても効果は薄ぐ何らかの手段により接地す る必要がある。そこで、本実施形態では、絶縁層 1の裏面に銅箔等カゝらなるシールド 層 4を形成するとともに、絶縁層 1を貫通して金属バンプ 5を埋め込み、この金属バン プ 5を介して前記グランド線 3をシールド層 4と電気的に接続するようにして ヽる。シー ルド層 4は、絶縁層 1の裏面のほぼ全面に形成されており、いずれかの箇所において 接地が図られている。したがって、グランド線 3を金属バンプ 5を介してシールド層 4と 電気的に接続することで、グランド線 3が接地されることになる。

[0020] ここで、前記金属バンプ 5は、例えば銅箔をエッチングすることにより形成されており 、全体が金属材料により構成されていることから、例えば榭脂に導電粒子を分散した 導電性ペースト等に比べて電気抵抗が遥かに低い。また、グランド線 3と金属バンプ 5の接続、及びシールド層 4と金属バンプ 5の接続は、いずれも金属同士の接触によ る接続である。したがって、これらの間の接続抵抗も低い。

[0021] したがって、図 1の構成の伝送ケーブルによれば、グランド線 3が信号線 2間のシー ルドとして有効に機能し、信号線 2間の相互干渉やノイズの侵入を確実に排除するこ とができ、高速転送、大容量転送に適した高周波伝送ケーブルとすることができる。

[0022] 次に、図 1の伝送ケーブルの製造方法について説明する。図 1の伝送ケーブルを 製造するには、先ず、図 2 (a)に示すように、シールド層 4に対応する銅箔 11上に、ェ ツチングバリア層 12と、金属バンプ 5形成のためのバンプ用銅箔 13を積層したクラッ ド材を準備する。ここで、エッチングバリア層 12は、例えば Ni等、 Niを含有する材料 からなり、バンプ形成用銅箔 13に対してエッチング選択性を有し、バンプ形成用銅 箔 13のエッチングの際にエッチングストッパとなる。

[0023] そして、前記バンプ形成用銅箔 13をエッチングして金属バンプ 15を形成する。この バンプ形成用銅箔 13のエッチングは、酸性エッチング液によるエッチングと、アル力 リ性エッチング液によるエッチングとを組み合わせて行うことが好まし 、。すなわち、 図 2 (b)に示すように、バンプ形成用銅箔 13上にマスクとなるレジスト膜 14を形成した 後、酸性エッチング液 (例えば塩ィ匕第二銅)をスプレーする。これによりバンプ形成用 銅箔 13がエッチングされる力 この酸性エッチング液によるエッチング深さは、バンプ 形成用銅箔 13の厚さよりも浅くし、エッチングノ リア層 12が露出しない範囲で行う。

[0024] 次いで、水洗い（リンス）の後、アルカリエッチング液 (例えば水酸ィ匕アンモ-ゥム）に よりバンプ形成用銅箔 13の残部をエッチングする。アルカリエッチング液は、エッチ ングバリア層 12を構成する Niをほとんど侵すことがなぐしたがって、エッチングバリ ァ層 12は、このアルカリエッチング液によるエッチングのストッパとして機能する。なお 、このときアルカリエッチング液の pHは、 8. 0以下とすることが好ましい。アルカリエツ チング液を前記 pHとすることにより、エッチングバリア層 12を侵すことなぐバンプ形 成用銅箔 13を比較的速くエッチングすることができる。以上により、図 2 (c)に示すよ うに、金属バンプ 15が形成される。

[0025] 金属バンプ 15の形成の後、図 2 (d)に示すように、金属バンプ 15上に残存するレジ スト膜 14を除去し、図 2 (e)に示すように、金属バンプ 15間を絶縁層 16で埋め、さら に図 2 (f)に示すように、金属バンプ 15の先端面に接するように配線形成用銅箔 17 を重ね合わせる。

[0026] 絶縁層 16は、例えば熱可塑性榭脂等を充填することにより形成することができ、金 属バンプ 15と配線形成用銅箔 17の接触を確実なものとするために、金属バンプ 15 の高さから若干後退する程度に形成することが好ましい。

[0027] また、前記配線形成用銅箔 17を重ね合わせて一体ィ匕するが、このとき例えばステ ンレス板の間に挟みこみ、プレス機により所定の圧力をカ卩えて加圧することで、互い に圧着するようにする。これにより、金属バンプ 15の先端面が若干潰れる形になり、 配線形成用銅箔 17と確実に接触し、導通が図られる。なお、金属バンプ 15と配線形 成用銅箔 17間の電気的な導通を図る目的で、前記金属バンプ 15と配線形成用導 箔 17の間に異方導電性接着剤フィルム等を介在させてもよい。

[0028] 続、て、前記配線形成用銅箔 17をエッチングして、配線パターン、具体的には信 号線とグランド線を形成する。

[0029] 配線パターンを形成するには、先ず、図 2 (g)に示すように、信号線やグランド線の パターンに応じてレジスト層 18を形成する。このレジスト層 18は、通常のフォトリソ技 術により形成することができ、例えば全面にレジスト材料を形成した後、露光、現像を 行って所定のパターンのレジスト層 18を残存させる。

[0030] そして、このレジスト層 18をエッチングマスクとしてエッチングを行い、図 2 (h)に示 すように、信号線 19及びグランド線 20をパターユングする。ここでのエッチングプロセ スは、通常の配線基板の製造プロセスにおける配線パターン形成のためのエツチン グプロセスと同様である。最後に、図 2 (i)に示すように、信号線 19及びグランド線 20 上に残存するレジスト層 18を除去し、図 1に示す伝送ケーブルを完成する。

[0031] 前述の製造方法では、金属バンプ 15は、バンプ形成用銅箔 13のエッチングにより 形成される。エッチングは、配線のパターユング等において汎用の技術であり、例え ば既存のエッチング槽等の製造装置、さらにはフォトリソ技術等を流用するにより、特 殊な装置、技術を用いることなく金属バンプ 15を容易に形成することができる。また、 金属バンプ 15はクラッド材として銅箔 11上に積層されて 、るので、シールド層となる 銅箔 11との電気的接続が良好であるばかりか、配線形成用銅箔 17に対して圧着さ れて 、るので、グランド線 20に対しても良好な接続状態が付与される。

[0032] 以上、本発明を適用した伝送ケーブル及びその製造方法の実施形態について説 明したが、本発明がこれに限定されるものではなぐ種々の変更が可能である。

[0033] 例えば、図 3に示すように、シールド層を両側に設け、各信号線の周囲を完全にシ 一ルドすることも可能である。図 3に示す伝送ケーブルの構造を説明すると、信号線 2 やグランド線 3から下の構造は、先の図 1に示す例と同様である。すなわち、絶縁層 1 の上面に信号線 2及びグランド線 3が形成されるとともに、絶縁層 1の裏面（下面）に シールド層 4が設けられ、このシールド層 4とグランド線 3が金属バンプ 5によって電気 的に接続されている。 [0034] 図 3に示す例では、これと同じ構造力 信号線 2及びグランド線 3の上にも形成され ている。すなわち、前記信号線 2及びグランド線 3を覆って第 2の絶縁層 6が形成され 、その上に第 2のシールド層 7が形成されている。第 2のシールド層 7とグランド線 3と は、先の金属バンプ 5と同様の金属バンプ 8によって電気的に接続されている。

[0035] 図 3に示す伝送ケーブルを作製するには、先の図 2に示すプロセスに加えて、金属 バンプを形成したクラッド材を信号線 2やグランド線 3が形成された面に重ね合わせる 工程を追加すればよい。図 2 (e)に示すような絶縁層を形成したクラッド材を、金属バ ンプ 15が下になるように上下反転して配置し、その先端をグランド線 3に突きあわせ て圧着する。これにより信号線 2及びグランド線 3が上限のシールド層 4, 7で挟み込 まれ、さらに各シールド層 4, 7とグランド層 3とが金属バンプ 5, 8により接続された構 造の伝送ケーブルが形成される。この伝送ケーブルは、 3層構造を有し、信号線 2の 周囲が完全にシールドされた完全シールド型構造であるので、超高周波伝送ケープ ルが構築される。なお、同様の手法により、さらに多層化することも可能であり、これに より超高速大容量伝送が可能な伝送ケーブルを実現することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 絶縁層の片側に複数の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグランド 線が形成され、

前記グランド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して絶縁層 の裏面側に形成されたシールド層と電気的に接続されて ヽることを特徴とする伝送ケ 一ブル。

[2] 前記信号線及びグランド線を挟んで両側に絶縁層及びシールド層が形成され、前 記グランド線は、その両面にお!、て金属バンプを介してそれぞれシールド層と電気 的に接続されていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の伝送ケーブル。

[3] 銅箔上にエッチングバリア層及びバンプ形成用銅箔を積層したクラッド材の前記バ ンプ形成用銅箔をエッチングして金属バンプを形成する工程と、

前記金属バンプの先端面が配線形成用銅箔と接するように絶縁層を介してクラッド 材上に配線形成用銅箔を重ね合わせる工程と、

前記重ね合わせた配線形成用銅箔上に所定のパターンを有するレジスト層を形成 する工程と、

前記レジスト層をマスクとして前記配線形成用銅箔をエッチングし、信号線及びダラ ンド線をパターユング形成する工程と、

を有することを特徴とする伝送ケーブルの製造方法。

[4] さらに、前記グランド線上に金属バンプの先端面が接するようにクラッド材を絶縁層 を介して重ね合わせる工程を有することを特徴とする請求の範囲第 3項記載の伝送 ケーブルの製造方法。

[5] 前記エッチングバリア層は、 Niを含有する層であることを特徴とする請求の範囲第 3 項又は第 4項記載の伝送ケーブルの製造方法。