JP2001352141A

JP2001352141A - プリント配線板及びプリント配線板の製造方法

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Publication number: JP2001352141A
Application number: JP2001023103A
Authority: JP
Inventors: Motoo Asai; 元雄浅井; Yasushi Inagaki; 靖稲垣; Touto O; 東冬王; Hideo Yahashi; 英郎矢橋; Seiji Shirai; 誠二白井
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2001-12-21
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP4945842B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ループインダクタンスを低減できると共に高
い信頼性を有するプリント配線板、及びその製造方法を
提供する。【解決手段】プリント配線板内にコンデンサ２０を配
置するため、ＩＣチップ９０とコンデンサ２０との距離
が短くなり、ループインダクタンスを低減することがで
きる。また、積層コア基板３０は、コンデンサを収容す
る第１コア基板の上下に第２コア基板１２Ｕ、第３のコ
ア基板１２Ｄを積層してなるため、堅牢であり、コンデ
ンサとコア基板との熱膨張率差による応力を層間樹脂絶
縁層１４４に与え導体回路１５８にクラックが発生する
ことがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】ＩＣチップなどの電子部品を
載置するプリント配線板に関し、特にコンデンサを内蔵
するプリント配線板に関するのもである。

【０００２】

【従来の技術】通常、コンピュータ内部においては、電
源とＩＣチップ間の配線距離が長く、この配線部分のル
ープインダクタンスは非常に大きいものとなっている。
このため、高速動作時のＩＣ駆動電圧の変動も大きくな
り、ＩＣの誤動作の原因となり得る。また、電源電圧を
安定化させることも困難である。このため、電源供給の
補助として、コンデンサをプリント配線板の表面に実装
している。

【０００３】即ち、電圧変動となるループインダクタン
スは、図１９（Ａ）に示す電源からプリント配線板３０
０内の電源線を介してＩＣチップ２７０の電源端子２７
２Ｐまでの配線長、及び、ＩＣチップ２７０のアース端
子２７２Ｅから電源からプリント配線板３００内のアー
ス線を介して電源までの配線長に依存する。また、逆方
向の電流が流れる配線同志、例えば、電源線とアース線
との間隔を狭くすることでループインダクタンスを低減
できる。このため、図１９（Ｂ）に示すように、プリン
ト配線板３００にチップコンデンサ２９８を表面実装す
ることで、ＩＣチップ２７０と電源供給源となるチップ
コンデンサ２９２とを結んでいるプリント配線板３００
内の電源線とアース線との配線長を短くするとともに、
配線間隔を狭くすることで、ループインダクタンスを低
減することが行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩＣ駆
動電圧変動の原因となる電圧降下の大きさは周波数に依
存する。このため、ＩＣチップの駆動周波数の増加に伴
い、図１９（Ｂ）を参照して上述したようにチップコン
デンサを表面に実装させてもなおループインダクタンス
を低減できず、ＩＣ駆動電圧の変動を十分に抑えること
が難しくなった。

【０００５】このため、本発明者は、プリント配線板内
にチップコンデンサを収容するとの着想を持った。コン
デンサを基板に埋め込む技術としては、特開平６−３２
６４７２号、特開平７−２６３６１９号、特開平１０−
２５６４２９号、特開平１１−４５９５５号、特開平１
１−１２６９７８号、特開平１１−３１２８６８号等が
ある。

【０００６】特開平６−３２６４７２号には、ガラスエ
ポキシからなる樹脂基板に、コンデンサを埋め込む技術
が開示されている。この構成により、電源ノイズを低減
し、かつ、チップコンデンサを実装するスペースが不要
になり、絶縁性基板を小型化できる。また、特開平７−
２６３６１９号には、セラミック、アルミナなどの基板
にコンデンサを埋め込む技術が開示されている。この構
成により、電源層及び接地層の間に接続することで、配
線長を短くし、配線のインダクタンスを低減している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術は、ＩＣチップからコンデンサの距離をあまり短
くできず、ＩＣチップの更なる高周波数領域において
は、現在必要とされるようにインダクタンスを低減する
ことができなかった。特に、樹脂製の多層ビルドアップ
配線板においては、セラミックから成るコンデンサと、
樹脂からなるコア基板及び層間樹脂絶縁層の熱膨張率の
違いから、チップコンデンサの端子とバイアホールとの
間に断線、チップコンデンサと層間樹脂絶縁層との間で
剥離、層間樹脂絶縁層にクラックが発生し、長期に渡り
高い信頼性を達成することができなかった。

【０００８】本発明は上述した課題を解決するためなさ
れたものであり、その目的とするところは、ループイン
ダクタンスを低減できると共に高い信頼性を有するプリ
ント配線板、及びその製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、請求項１では、コンデンサを収容するコア基板に
樹脂絶縁層と導体回路とを積層してなるプリント配線板
であって、前記コア基板は、前記コンデンサを収容する
通孔の形成された第１のコア基板の上下に第２、第３の
コア基板を積層してなることを技術的特徴とする。

【００１０】請求項１では、プリント配線板内にコンデ
ンサを配置するため、ＩＣチップとコンデンサとの距離
が短くなり、ループインダクタンスを低減することがで
きる。また、コア基板は、コンデンサを収容する第１の
コア基板の上下に第２、第３のコア基板を積層してなる
ため、堅牢であり、セラミックからなり熱膨張率の小さ
いコンデンサを収容しても、コンデンサとコア基板との
熱膨張率差による応力を層間樹脂絶縁層に与え導体回路
にクラックが発生することがなく、高い信頼性を備える
プリント配線板を実現できる。また、コア基板は、表面
を研磨して平坦化できるため、コア基板上層の層間樹脂
絶縁層にうねりが生じず、層間樹脂絶縁層上に適正にバ
イアホール、導体回路を形成することができる。

【００１１】コア基板の空隙には、樹脂を充填させるこ
とが望ましい。コンデンサ、コア基板間の空隙をなくす
ことによって、内蔵されたコンデンサが、挙動すること
が小さくなるし、コンデンサを起点とする応力が発生し
たとしても、該充填された樹脂により緩和することがで
きる。また、該樹脂には、コンデンサとコア基板との接
着やマイグレーションの低下させるという効果も有す
る。

【００１２】充填させる樹脂としては、熱硬化性樹脂、
感光性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいはそれらの複合体を
用いる得る。これ以外にも、プリプレグなどの接着性の
ある樹脂シートを予め挟み込んでおいて、基板を圧着さ
せるときにプリプレグからしみ出す樹脂で充填させても
よい。

【００１３】また、チップコンデンサの表面に粗化処理
を施すこともできる。これにより、セラミックから成る
チップコンデンサと樹脂からなる接着剤、樹脂充填剤と
の密着性が高くなり、ヒートサイクル試験を実施しても
界面での接着剤、樹脂充填剤の剥離が発生することがな
い。

【００１４】請求項２では、第１、第２、第３コア基板
は、芯材に樹脂を含浸させた樹脂基板からなるため、十
分な強度を得ることができる。

【００１５】請求項３では、コンデンサの電極の表面に
導電ペーストを塗布してあるため、表面が完全にフラッ
トになる。このため、第２、第３のコア基板にレーザで
開口を穿設した際に、電極の表面に樹脂が残ることが無
くなり、該電極とめっきによるバイアホールとの接続信
頼性を高めることができる。更に、コア基板の両面にバ
イアホールを設けてあるため、ＩＣチップと基板内に収
容したコンデンサとを、また、外部接続基板に配置され
た電源と基板内に収容したコンデンサとを最短の距離で
接続できる。このため、電源からＩＣチップへ瞬時に電
圧を補うことができ、速やかにＩＣ駆動電圧を安定させ
ることができる。

【００１６】請求項４では、基板内に収容したコンデン
サに加えて表面にコンデンサを配設してある。プリント
配線板内にコンデンサが収容してあるために、ＩＣチッ
プとコンデンサとの距離が短くなり、ループインダクタ
ンスを低減し、瞬時に電源を供給することができ、一
方、プリント配線板の表面にもコンデンサが配設してあ
るので、大容量のコンデンサを取り付けることができ、
ＩＣチップに大電力を容易に供給することが可能とな
る。

【００１７】請求項５では、表面のコンデンサの静電容
量は、内層のコンデンサの静電容量以上であるため、高
周波領域における電源供給の不足がなく、所望のＩＣチ
ップの動作が確保される。

【００１８】請求項６では、マトリクス状に電極が形成
されたコンデンサを用いるので、大判のチップコンデン
サをコア基板に収容することが容易になる。そのため、
静電容量を大きくできるので、電気的な問題を解決する
ことができる。さらに、コンデンサがコアとなり、種々
の熱履歴などを経てもプリント配線板に反りが発生し難
くなる。更に、複数の電極から配線を取り回すことが可
能であるため、電源ライン、アースラインの数を増やす
ことで、電源ライン、アースラインのインダクタンス分
を減らすことができ、高周波数性能を高めることが可能
になる。更に、コンデンサの電極をスルーホールとして
用いることが可能になる。

【００１９】請求項７、８では、金属膜を形成したチッ
プコンデンサの電極へめっきによりなるバイアホールで
電気的接続を取ってある。ここで、チップコンデンサの
電極は、メタライズからなり表面に凹凸があるが、金属
膜により表面が平滑になり、バイアホールを形成するた
め、電極上に被覆された樹脂に通孔を形成した際に、樹
脂残さが残らず、バイアホールと電極との接続信頼性を
高めることができる。更に、めっきの形成された電極
に、めっきによりバイアホールを形成するため、電極と
バイアホールとの接続性が高く、ヒートサイクル試験を
実施しても、電極とバイアホール間の断線が生じること
がない。

【００２０】コンデンサの電極の金属膜には、銅、ニッ
ケル、貴金属のいずれかの金属が配設されているものが
望ましい。内蔵したコンデンサにスズや亜鉛などの層
は、バイアホールとの接続部におけるマイグレーション
を誘発しやすいからである。故に、マイグレーションの
発生を防止することも出来る。

【００２１】請求項９では、チップコンデンサの電極の
少なくとも一部が露出したプリント配線板に収容し、被
覆層から露出した電極に電気的接続を取ってある。この
とき、露出した金属は、主成分がＣｕであることが望ま
しい。接続抵抗を低減することができるからである。

【００２２】請求項１０のプリント配線板の製造方法
は、少なくとも以下（ａ）〜（ｃ）の工程を備えること
を特徴とする：（ａ）通孔にコンデンサを収容した第１のコア基板の上
下に、未硬化樹脂を含浸する樹脂板を介在させて第２、
第３のコア基板を積層する工程；、（ｂ）第２、第３のコア基板にレーザで前記コンデンサ
の電極へ至る開口を形成する工程；（ｃ）前記開口にめっきを施しバイアホールを形成する
工程。

【００２３】請求項１０のプリント配線板の製造方法で
は、コア基板内にチップコンデンサを収容することが可
能となり、ループインダクタンスを低減させたプリント
配線板を提供できる。

【００２４】充填させる樹脂としては、熱硬化性樹脂、
感光性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいはそれらの複合体を
用いる得る。これ以外にも、プリプレグなどの接着性の
ある樹脂シートを予め挟み込んでおいて、基板を圧着さ
せるときにプリプレグからしみ出す樹脂で充填させても
よい。

【００２５】請求項１１のプリント配線板の製造方法
は、少なくとも以下（ａ）〜（ｅ）の工程を備えること
を特徴とする：（ａ）通孔にコンデンサを収容した第１のコア基板の上
下に、未硬化樹脂を含浸する樹脂板を介在させて第２、
第３のコア基板を積層する工程；、（ｂ）第２、第３のコア基板にレーザで前記コンデンサ
の電極へ至る開口を形成する工程：（ｃ）前記開口にめっきを施しバイアホールを形成する
工程；（ｄ）前記第２、第３のコア基板の表面に樹脂充填剤を
塗布する工程；（ｅ）前記第２、第３のコア基板の表面を研磨して平滑
化する工程。

【００２６】請求項１１のプリント配線板の製造方法で
は、コア基板内にチップコンデンサを収容することが可
能となり、ループインダクタンスを低減させたプリント
配線板を提供できる。また、コア基板の表面を樹脂充填
剤を塗布してから研磨して平坦化するため、コア基板上
層の層間樹脂絶縁層にうねりが生じず、層間樹脂絶縁層
上に適正にバイアホール、導体回路を形成することがで
きる。

【００２７】請求項１２のプリント配線板の製造方法で
は、コア基板にレーザで開口を形成する工程において、
第２、第３のコア基板の導体回路に形成された開口をコ
ンフォマルマスクとして用いるため、所望径の開口を形
成することができる。

【００２８】本発明では、層間樹脂絶縁層を熱硬化型樹
脂シートを用いて形成することが好適である。熱硬化型
樹脂シートには、難溶性樹脂、可溶性粒子、硬化剤、そ
の他の成分が含有されている。それぞれについて以下に
説明する。

【００２９】本発明の製造方法において使用する熱硬化
型樹脂シートは、酸または酸化剤に可溶性の粒子（以
下、可溶性粒子という）が酸または酸化剤に難溶性の樹
脂（以下、難溶性樹脂という）中に分散したものであ
る。なお、本発明で使用する「難溶性」「可溶性」とい
う語は、同一の酸または酸化剤からなる溶液に同一時間
浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上
「可溶性」と呼び、相対的に溶解速度の遅いものを便宜
上「難溶性」と呼ぶ。

【００３０】上記可溶性粒子としては、例えば、酸また
は酸化剤に可溶性の樹脂粒子（以下、可溶性樹脂粒
子）、酸または酸化剤に可溶性の無機粒子（以下、可溶
性無機粒子）、酸または酸化剤に可溶性の金属粒子（以
下、可溶性金属粒子）等が挙げられる。これらの可溶性
粒子は、単独で用いても良いし、２種以上併用してもよ
い。

【００３１】上記可溶性粒子の形状は特に限定されず、
球状、破砕状等が挙げられる。また、上記可溶性粒子の
形状は、一様な形状であることが望ましい。均一な粗さ
の凹凸を有する粗化面を形成することができるからであ
る。

【００３２】上記可溶性粒子の平均粒径としては、０．
１〜１０μｍが望ましい。この粒径の範囲であれば、２
種類以上の異なる粒径のものを含有してもよい。すなわ
ち、平均粒径が０．１〜０．５μｍの可溶性粒子と平均
粒径が１〜３μｍの可溶性粒子とを含有する等である。
これにより、より複雑な粗化面を形成することができ、
導体回路との密着性にも優れる。なお、本発明におい
て、可溶性粒子の粒径とは、可溶性粒子の一番長い部分
の長さである。

【００３３】上記可溶性樹脂粒子としては、熱硬化性樹
脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸あるい
は酸化剤からなる溶液に浸漬した場合に、上記難溶性樹
脂よりも溶解速度が速いものであれば特に限定されな
い。上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフ
ェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等から
なるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるもの
であってもよいし、２種以上の樹脂の混合物からなるも
のであってもよい。

【００３４】また、上記可溶性樹脂粒子としては、ゴム
からなる樹脂粒子を用いることもできる。上記ゴムとし
ては、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウ
レタン変性、（メタ）アクリロニトリル変性等の各種変
性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した（メ
タ）アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられ
る。これらのゴムを使用することにより、可溶性樹脂粒
子が酸あるいは酸化剤に溶解しやすくなる。つまり、酸
を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、強酸以外の
酸でも溶解することができ、酸化剤を用いて可溶性樹脂
粒子を溶解する際には、比較的酸化力の弱い過マンガン
酸塩でも溶解することができる。また、クロム酸を用い
た場合でも、低濃度で溶解することができる。そのた
め、酸や酸化剤が樹脂表面に残留することがなく、後述
するように、粗化面形成後、塩化パラジウム等の触媒を
付与する際に、触媒が付与されなたかったり、触媒が酸
化されたりすることがない。

【００３５】上記可溶性無機粒子としては、例えば、ア
ルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合
物、マグネシウム化合物およびケイ素化合物からなる群
より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げら
れる。

【００３６】上記アルミニウム化合物としては、例え
ば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記
カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、
水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物と
しては、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム
化合物としては、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸
マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物として
は、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独
で用いても良いし、２種以上併用してもよい。

【００３７】上記可溶性金属粒子としては、例えば、
銅、ニッケル、鉄、亜鉛、鉛、金、銀、アルミニウム、
マグネシウム、カルシウムおよびケイ素からなる群より
選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられ
る。また、これらの可溶性金属粒子は、絶縁性を確保す
るために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。

【００３８】上記可溶性粒子を、２種以上混合して用い
る場合、混合する２種の可溶性粒子の組み合わせとして
は、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両
者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保
することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張
の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶
縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路
との間で剥離が発生しないからである。

【００３９】上記難溶性樹脂としては、層間樹脂絶縁層
に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化
面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例
えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等
が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した
感光性樹脂であってもよい。

【００４０】上記難溶性樹脂の具体例としては、例え
ば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、
ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン
樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独
で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。さらに
は、１分子中に、２個以上のエポキシ基を有するエポキ
シ樹脂がより望ましい。前述の粗化面を形成することが
できるばかりでなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒー
トサイクル条件下においても、金属層に応力の集中が発
生せず、金属層の剥離などが起きにくいからである。

【００４１】上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェ
ノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノール
ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールＦ型エポキシ
樹脂、ナフタ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、フェノール類とフェノール性水酸基
を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、
トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂
等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種
以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れる
ものとなる。

【００４２】本発明で用いる樹脂フィルムにおいて、上
記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散さ
れていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗
化面を形成することができ、樹脂フィルムにビアやスル
ーホールを形成しても、その上に形成する導体回路の金
属層の密着性を確保することができるからである。ま
た、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を含有す
る樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、樹脂フ
ィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされること
がないため、層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁
性が確実に保たれる。

【００４３】上記樹脂フィルムにおいて、難溶性樹脂中
に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに
対して、３〜４０重量％が望ましい。可溶性粒子の配合
量が３重量％未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形
成することができない場合があり、４０重量％を超える
と、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際
に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィ
ルムからなる層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁
性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。

【００４４】上記樹脂フィルムは、上記可溶性粒子、上
記難溶性樹脂以外に、硬化剤、その他の成分等を含有し
ていることが望ましい。上記硬化剤としては、例えば、
イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系
硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの
硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホ
スフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェ
ニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられ
る。

【００４５】上記硬化剤の含有量は、樹脂フィルムに対
して０．０５〜１０重量％であることが望ましい。０．
０５重量％未満では、樹脂フィルムの硬化が不十分であ
るため、酸や酸化剤が樹脂フィルムに侵入する度合いが
大きくなり、樹脂フィルムの絶縁性が損なわれることが
ある。一方、１０重量％を超えると、過剰な硬化剤成分
が樹脂の組成を変性させることがあり、信頼性の低下を
招いたりしてしまうことがある。

【００４６】上記その他の成分としては、例えば、粗化
面の形成に影響しない無機化合物あるいは樹脂等のフィ
ラーが挙げられる。上記無機化合物としては、例えば、
シリカ、アルミナ、ドロマイト等が挙げられ、上記樹脂
としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアクリル樹
脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、メラ
ニン樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらの
フィラーを含有させることによって、熱膨脹係数の整合
や耐熱性、耐薬品性の向上などを図りプリント配線板の
性能を向上させることができる。

【００４７】また、上記樹脂フィルムは、溶剤を含有し
ていてもよい。上記溶剤としては、例えば、アセトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、
酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートやトル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。こ
れらは単独で用いてもよいし、２種類以上併用してもよ
い。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図を参照して説明する。先ず、本発明の第１実施形態に
係るプリント配線板の構成について図１１、図１２を参
照して説明する。図１１は、パッケージ基板１０の断面
を示し、図１２は、図１１の一部を拡大して示す。図１
１のパッケージ基板１０は、ＩＣチップ９０を搭載し、
ドータボード９５側へ取り付けた状態を示している。

【００４９】パッケージ基板１０は、チップコンデンサ
２０と、チップコンデンサ２０を収容する積層コア基板
３０と、ビルドアップ層８０Ａ、８０Ｂを構成する層間
樹脂絶縁層１４４、２４４とからなる。積層コア基板３
０は、コンデンサ２０を収容する通孔１１Ａの形成され
た第１コア基板１１と、該第１コア基板１１の上層に樹
脂層１３Ｕを介して積層された第２コア基板１２Ｕと、
第１コア基板１１の下層に樹脂層１３Ｄを介して積層さ
れた第３コア基板１２Ｄとから成る。第２コア基板１２
Ｕ及び第３コア基板１２Ｄには、コンデンサ２０の電極
２１、２２と接続するバイアホール６０及び導体回路５
８が形成されている。積層コア基板３０には、ビルトア
ップ層８０Ａとビルトアップ層８０Ｂを接続するスルー
ホール３６が形成されている。ビルドアップ層８０Ａ、
８０Ｂを構成する層間樹脂絶縁層１４４には、バイアホ
ール１６０及び導体回路１５８が形成され、層間樹脂絶
縁層２４４には、バイアホール２６０及び導体回路２５
８が形成されている。

【００５０】層間樹脂絶縁層２４４の上層には、ソルダ
ーレジスト層７０が配設され、ソルダーレジスト層７０
に形成された開口７１を介して、上側のバイアホール２
６０及び導体回路２５８に、半田バンプ７６Ｕが形成さ
れ、該半田バンプ７６ＵによりＩＣチップ９０のパッド
９２と接続されている。一方、下側の上側のバイアホー
ル２６０及び導体回路２５８に、ＢＧＡ７６Ｄが形成さ
れ、該ＢＧＡ７６Ｄによりドータボード９５のパッド９
６と接続されている。

【００５１】チップコンデンサ２０は、図１３（Ａ）に
示すように第１電極２１と第２電極２２と、該第１、第
２電極に挟まれた誘電体２３とから成り、該誘電体２３
には、第１電極２１側に接続された第１導電膜２４と、
第２電極２２側に接続された第２導電膜２５とが複数枚
対向配置されている。第１電極２１及び第２電極の表面
には導電性ペースト２６が被せてある。

【００５２】ここで、第１電極２１及び第２電極２２
は、Ｎｉ、Ｐｂ、又は、Ａｇ金属のメタライズからな
る。導電性ペースト２６は、Ｃｕ、Ｎｉ又はＡｇ等の金
属粒子を含むペーストからなる。ここで、金属粒子の粒
径は、０．１〜１０μｍが望ましく、とくに１〜５μｍ
が最適である。この導電性ペースト２６の厚みは、１〜
３０μｍが望ましい。１μｍ未満では、電極表面の凹凸
を無くすことができず、一方、３０μｍを越えても、特
に効果が向上しないからである。ここで、５〜２０μｍ
の厚みが最も望ましい。なお、２種類以上の径の異なる
粒子を配合したペーストを用いることもでき、更に、２
種類以上の異なる金属ペーストを被覆することも可能で
ある。

【００５３】チップコンデンサの電極２１，２２は、メ
タライズからなり表面に凹凸がある。このため、金属層
を剥き出した状態で用いると、第２コア基板１２Ｕ、第
３コア基板１２Ｄにレーザで開口３４を穿設する工程に
おいて、該凹凸に樹脂が残ることがある。この際には、
当該樹脂残さにより第１、第２電極２１，２２とバイア
ホール６０との接続不良が発生する。本実施形態におい
ては、導電性ペースト２６によって第１、第２電極２
１，２２の表面が平滑になり、電極上に被覆された開口
３４を穿設した際に、樹脂残さが残らず、バイアホール
６０を形成した際の電極２１，２２との接続信頼性を高
めることができる。

【００５４】更に、チップコンデンサ２０のセラミック
から成る誘電体２３の表面には粗化層が設けられてい
る。このため、セラミックから成るチップコンデンサ２
０と樹脂からなる接着剤１５及び樹脂充填剤１４との密
着性が高く、ヒートサイクル試験を実施しても界面での
接着剤１５及び樹脂充填剤１４の剥離が発生することが
ない。この粗化層は、焼成後に、チップコンデンサ２０
の表面を研磨することにより、また、焼成前に、粗化処
理を施すことにより形成できる。なお、第１実施形態で
は、コンデンサの表面に粗化処理を施し、樹脂との密着
性を高めたが、この代わりに、コンデンサの表面にシラ
ンカップリング処理を施すことも可能である。また、予
めプリイミド膜を形成しておくことで、表面濡れ性と樹
脂との密着性とを高めることもできる。

【００５５】一方、図１３（Ｂ）に示すように、導電性
ペースト２６の上に、無電解めっき膜２８ａ及び電解め
っき膜２８ｂからなる複合膜２８を形成することも好適
である。複合膜２８の厚みは、０．１〜１０μｍが望ま
しく、１〜５μｍが最適である。複合膜２８を形成する
ことで、第１、第２電極２１，２２の表面が完全に平滑
になり、電極上に被覆された開口３４を穿設した際に、
樹脂残さが残らず、バイアホール６０を形成した際の電
極２１，２２との接続信頼性を高めることができる。更
に、銅の複合膜２８の形成された電極２１、２２に、銅
めっきによりバイアホール６０を形成するため、電極２
１、２２とバイアホール６０との接続性が高く、ヒート
サイクル試験を実施しても、電極２１、２２とバイアホ
ール６０との間で断線が生じることがない。複合膜の代
わりに、１層の金属膜を形成することも可能である。

【００５６】本実施形態のパッケージ基板１０では、Ｉ
Ｃチップ９０の直下にチップコンデンサ２０を配置する
ため、ＩＣチップとコンデンサとの距離が短くなり、電
力を瞬時的にＩＣチップ側へ供給することが可能にな
る。即ち、ループインダクタンスを決定するループ長さ
を短縮することができる。

【００５７】更に、チップコンデンサ２０とチップコン
デンサ２０との間にスルーホール３６を設け、チップコ
ンデンサ２０を信号線が通過しない。このため、コンデ
ンサを通過させた際に発生する高誘電体によるインピー
ダンス不連続による反射、及び、高誘電体通過による伝
搬遅延を防ぐことができる。

【００５８】また、プリント配線板の裏面側に接続され
る外部基板（ドータボード）９４とコンデンサ２０の第
１電極２１，第２電極２２とは、ＩＣチップ側の第２コ
ア基板１２Ｕに設けられたバイアホール６０及びドータ
ボード側の第３コア基板１２Ｄに設けられたバイアホー
ル６０を介して接続される。即ち、コンデンサ２０の端
子２１，２２とＩＣチップ９０、ドータボード９５とを
直接接続するため、配線長を短縮することができる。

【００５９】ひき続き、図１１を参照して上述したプリ
ント配線板の製造方法について、図１〜図１０を参照し
て説明する。（１）先ず、厚さ０．０６mmのＢＴ（ビスマレイミドー
トリアジン）またはガラスエポキシからなる基材の片面
に１２μｍの銅箔３１がラミネートされてなる銅貼積層
基板（第２コア基板）１２Ｕを出発材料とする（図１
（Ａ））。なお、ＦＲ４、ＦＲ５、ガラスエポキシ樹脂
などの補強材が含浸された基材などを用いることができ
る。また、これ以外にも熱膨張率を整合させるためにＣ
ＴＥを低くした樹脂材料を用いてもよい。ＣＴＥを低く
するため、樹脂中にシリカ、アルミナなどの無機粒子を
含有させてもよい。

【００６０】（２）銅箔３１にエッチングを施し、後述
する工程でコンフォマルマスクとするための開口３１ａ
を形成する。その後、チップコンデンサを固定するため
のエポキシ等の熱硬化性接着剤１５を所定位置に塗布す
る（図１（Ｂ））。熱硬化性接着剤１５は、熱膨張率が
コア基板よりも小さいものが望ましい。

【００６１】（３）熱硬化性接着剤１５に図１３（Ａ）
を参照して上述したチップコンデンサ２０を張り付け、
加熱して熱硬化性接着剤１５を硬化させる（図１
（Ｃ）。

【００６２】（４）チップコンデンサ２０を収容するた
めの通孔１１Ａの形成された第１コア基板１１と、上記
第２コア基板１２Ｕと同様に、銅箔３１に開口３１ａを
形成した第３コア基板１２Ｄとを、開口１３Ａの形成さ
れたプリプレグ１３Ｕ、１３Ｄを介して積層させる（図
２（Ａ））。第１コア基板１１は、第２コア基板１２Ｕ
と同じ材質で、厚み０．４mmに形成されている。第３コ
ア基板は、第２コア基板１２Ｕと同様に形成されてい
る。プリプレグ１３Ｕ、１３Ｄは、ガラスクロス等の芯
材にエポキシ樹脂を含浸させ厚み０．１mmに形成されて
いるが、プリプレグとして、エポキシ以外でも、ＢＴ、
フェノール樹脂あるいはガラスクロスなどの強化材を含
有しているもの等、一般的にプリント配線板で使用され
るものを用い得る。なお、ガラスクロスなどの芯材を有
しない樹脂基板を用いることもできる。なお、コア基板
をセラミックやＡＩＮなどの基板を用いることはできな
かった。該基板は外形加工性が悪く、コンデンサを収容
することができないことがあり、樹脂で充填させても空
隙が生じてしまうためである。

【００６３】（５）上記積層した第２コア基板１２Ｕ、
第１コア基板１１、第３コア基板１２Ｄを、ステンレス
製のプレス板１００Ａ、１００Ｂで両面からプレスし、
プリプレグ１３Ｕ、１３Ｄからしみ出す樹脂充填剤（エ
ポキシ）１４により、第２コア基板１２の通孔１１Ａ、
プリプレグ１３Ｕ、１３Ｄの開口１３Ａを充填する。こ
の加圧は、コア基板内での気泡の発生を防ぐため、減圧
して行うことが望ましい。その後、加熱して硬化させる
ことで、チップコンデンサ２０を収容する積層コア基板
３０を完成する（図２（Ｂ））。

【００６４】（６）積層コア基板３０の所定位置にドリ
ルでスルーホールとなる貫通孔３３を穿設する（図２
（Ｃ））。

【００６５】（７）ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、エキ
シマレーザあるいはＵＶレーザにより銅箔３１に形成し
た開口３１ａをコンフォマルマスクとして用いて、チッ
プコンデンサ２０の第１、第２電極２１，２２へ至るバ
イアホールとなる開口３４を穿設する（図３（Ａ））。
この開口３４を形成する際に、上述したように第１、第
２電極２１、２２の表面に導電性ペースト２６が塗布さ
れ表面が平滑化されているため、第１、第２電極２１、
２２の表面に樹脂残滓が残ることがない。

【００６６】（８）積層コア基板３０の表層、バイアホ
ール用非貫通孔（開口）３４及びスルーホール用貫通孔
３３内に金属膜１６を形成させる（図３（Ｂ））。この
ために、接続層４０の表面にパラジウム触媒を付与して
から、無電解めっき液に積層コア基板３０を浸漬し、均
一に無電解銅めっき膜１６を析出させる。ここでは、無
電解めっきを用いているが、スパッタにより、銅、ニッ
ケル等の金属層を形成することも可能である。スパッタ
はコスト的には不利であるが、樹脂層との密着性を改善
できる利点がある。また、場合によってはスパッタで形
成した後に、無電解めっき膜を形成させてもよい。樹脂
によっては、触媒付与が安定しないものには有効である
し、無電解めっき膜と形成させた方が電解めっきの析出
性が安定するからである。金属膜１６は、０．１〜３mm
の範囲で形成することが望ましい。上述したように、チ
ップコンデンサ２０の第１、第２電極２１、２２の表面
に樹脂が残っていないため、無電解めき膜１６により第
１、第２電極２１、２２へ適正に接続を取ることができ
る。

【００６７】（９）その後、金属膜１６の表面に感光性
ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、露光・
現像処理し、所定パターンのめっきレジスト１７を形成
する（図３（Ｃ））。

【００６８】（１０）そして、電解めっき液に積層コア
基板３０を浸漬し、無電解めっき膜１６を介して電流を
流し電解銅めっき膜１８を析出させる（図４（Ａ））。

【００６９】（１１）めっきレジスト１７を５％のKOH
で剥離した後、レジスト１７下の無電解めっき膜１６及
び銅箔３１を硫酸と過酸化水素混合液でエッチングして
除去し、バイアホール６０、導体回路５８及びスルーホ
ール３６を形成する（図４（Ｂ））。

【００７０】（１２）導体回路５８、バイアホール６０
及びスルーホール３６の導体層の表面に粗化層５８α、
粗化層６０α、粗化層３６αを設ける。酸化（黒化）−
還元処理、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐからなる合金などの無電解め
っき膜、あるいは、第二銅錯体と有機酸塩からなるエッ
チング液などのエッチング処理によって粗化層を施す。
粗化層はＲａ（平均粗度高さ）＝０．０１〜５μｍであ
る。特に望ましいのは、０．５〜３μｍの範囲である。
なお、ここでは粗化層を形成しているが、粗化層を形成
せず後述するように直接樹脂を充填、樹脂フィルムを貼
り付けることも可能である。

【００７１】（１３）下記組成の樹脂充填剤を用意す
る。〔熱硬化性樹脂〕ビスフェノールＦ型エポキシモノマー（油化シェル製、
分子量310 、YL983U）100重量部。〔硬化剤〕イミダゾール硬化剤（四国化成製、2E4MZ-CN）6.5 重量
部。〔無機粒子〕シリカ（アドマテック製、CRS 1101−C
E、ここで、使用するシリカは表面にシランカップリン
グ剤がコーティングされた平均粒径 1.6μｍのSiＯ₂
球状粒子、最大粒子の大きさは後述する内層銅パターン
の厚み（15μｍ）以下とする） 170重量部。第１実施形
態では、樹脂充填剤に添加する無機粒子は、上述したよ
うに１０〜８０vol％、ここでは、５０vol％にする。上
記ビスフェノールＦ型エポキシモノマー、イミダゾール
硬化剤、シリカにレベリング剤（サンノプコ製、ペレノ
ールＳ４）1.5 重量部を攪拌混合することにより、その
混合物の粘度を23±１℃で５〜３０Ｐａ．Ｓに調整す
る。第１実施形態では、粘度５Ｐａ．Ｓに調整して得た
ものを用いる。

【００７２】（１４）積層コア基板３０の表面及びスル
ーホール３６内部に、上記調整した樹脂充填剤３７を印
刷で充填させる（図５（Ａ））。スルーホール３６に上
記Ａで調整した樹脂充填剤３９を充填することで、クラ
ックの発生を防止して、電気的接続性、信頼性を向上さ
せる。ここで、従来の充填剤（熱硬化性樹脂、熱可塑性
樹脂、もしくはその樹脂複合体）をベースにして、有機
樹脂フィラー、無機フィラー、金属フィラーなどを配合
してコア基板と内層充填剤との熱膨張の整合を行っても
よい。この際、フィラーの配合量は、１０〜８０ｖｏｌ
％であることが望ましい。８０℃、３０分で樹脂充填剤
を半硬化させた。半硬化させたのは、研磨し易くするた
めである。

【００７３】（１５）上記（１３）の処理を終えた積層
コア基板３０の片面をベルト研磨紙（三共理化学社製）
を用いたベルトサンダー研磨により、導体回路５８の表
面やスルーホール３６のランド３６ａ表面に樹脂充填剤
３９が残らないように研磨を行う。ついで、上記ベルト
サンダー研磨による傷を取り除くためのバフ研磨を行
う。この工程を基板の他方の面についても同様に行う。
そして、充填した樹脂充填剤３７を加熱硬化させる（図
５（Ｂ））。本実施形態では、積層コア基板３０の表面
に第２コア基板１２Ｕ、第３コア基板１２Ｄを配設する
ため堅牢であり、表面を研磨して平滑にすることができ
る。これにより、後述する工程で形成する層間樹脂絶縁
層１４４にうねりが発生せず、高い信頼性で導体回路１
５８、バイアホール１６０を形成することができる。

【００７４】（１６）次に、上記（１５）の処理を終え
た積層コア基板３０の両面に、上記（４）と同様に一旦
平坦化された下層導体回路５８の表面と、スルーホール
３６のランド３６ａ表面とをエッチングを施すことによ
り、下層導体回路５８の表面及びスルーホール３６のラ
ンド３６ａ表面に、粗化面５８β、粗化面３８βを形成
する（図５（Ｃ））。エッチング液は、第１二銅錯体と
有機酸塩からなるものがある。無電解めっきや酸化還元
処理を用いて粗化面を形成することもできる。

【００７５】（１７）上記（１６）工程を終えた積層コ
ア基板３０の両面に、厚さ５０μｍの可溶性フィラーを
含む熱硬化型樹脂シートを温度５０〜１５０℃まで昇温
しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ²で真空圧着ラミネートし、
層間樹脂絶縁層１４４を設ける（図６（Ａ））。層間樹
脂絶縁層としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂からな
る樹脂あるいは、それらに感光性を有する基を置換した
樹脂でもよい。具体例として、エポキシ樹脂、ポリフェ
ノール樹脂、ポリイミド樹脂等のプリント配線板に使用
されている樹脂がある。また、高周波領域において低誘
電率である樹脂を用いてもよい。樹脂の真空圧着時の真
空度は、１０ｍｍＨｇである。なお、ここでは樹脂フィ
ルムを貼り付けて層間絶縁層を形成したが、印刷機を用
いて、樹脂を塗布することにより層間絶縁層を形成して
もよい。

【００７６】（１８）次に、層間樹脂絶縁層１４４に開
口４５ａの形成されたマスク４５を載置し、バイアホー
ルとなる開口１４６を形成する（図６（Ｂ））。ここで
は、炭酸（ＣＯ₂）ガスレーザにて、ビーム径５ｍｍ、
パルス幅１５μ秒、マスクの穴径０．８ｍｍ、１ショッ
トの条件で層間樹脂絶縁層１４４に直径８０μｍのバイ
アホール用開口４６を設ける。

【００７７】（１９）次に、クロム酸、過マンガン酸塩
などの酸化剤等に浸漬させることによって、層間樹脂絶
縁層１４４の粗化面１４４αを設ける（図６（Ｃ）参
照）。該粗化面１４４αは、０．１〜５μｍの範囲で形
成されることがよい。その一例として、過マンガン酸ナ
トリウム溶液５０ｇ／ｌ、温度６０℃中に５〜２５分間
浸漬させることによって、２〜３μｍの粗化面１４４α
を設ける。上記以外には、層間樹脂絶縁層１４４にプラ
ズマ処理を行い、層間樹脂絶縁層１４４の表層を粗化
し、粗化面１４４αを形成する。この際には、不活性ガ
スとしてアルゴンガスを使用し、電力２００Ｗ、ガス圧
０．６Ｐａ、温度７０℃の条件で（プラズマ装置日本真
空技術株式会社製ＳＶ−４５４０）、２分間プラズマ
処理を実施する。

【００７８】（２０）層間樹脂絶縁層１４４の表層にス
パッタリングでＣｕ（又はＮｉ、Ｐ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｗ）
の合金をターゲットした金属層５２を形成する（図７
（Ａ））。形成条件として、気圧０．６Ｐａ、温度８０
℃、電力２００Ｗ、時間５分（プラズマ装置日本真空技
術株式会社製ＳＶ−４５４０）で実施する。これによ
り、層間樹脂絶縁層１４４の表層に合金層を形成させる
ことができる。このときの金属層５２の厚みは、０．２
μｍである。金属層５２の厚みとしては、０．１〜２μ
ｍがよい。スパッタ以外には、蒸着、スパッタなどを行
わないで、めっき層を形成させてもよい。あるいは、こ
れらの複合体でもよい。

【００７９】めっきの一例を説明する。積層コア基板３
０をコンディショニングし、アルカリ触媒液中で触媒付
与を５分間行う。積層コア基板３０を活性化処理し、ロ
ッシェル塩タイプの化学銅めっき浴で厚さ０．６μmの
無電解めっき膜５２を付ける。化学銅メッキのメッキ条件：ＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏ 10ｇ／ｌＨＣＨＯ８ｇ／ｌＮａＯＨ 5ｇ／ｌロッシェル塩 45ｇ／ｌ添加剤 30ｍｌ／ｌ温度 30℃ メッキ時間 18分

【００８０】（２１）金属膜５２上に、厚さ２５μｍの
感光性フィルム（ドライフィルム）を貼り付けて、マス
クを載置して、100 mJ／cm^２で露光、0.8 ％炭酸ナト
リウムで現像処理し、めっきレジスト５４を設ける。次
に、無電解めっき膜５２上のめっきレジスト５４の非形
成部に下記条件で電解めっきを施し、電解めっき膜５６
を形成する（図７（Ｂ））。電解めっき膜５６の厚みと
しては、５〜２０μｍがよい。

【００８１】〔電解めっき水溶液〕硫酸２．２４ｍｏｌ／ｌ硫酸銅０．２６ｍｏｌ／ｌ添加剤１９．５ｍｌ／ｌ〔電解めっき条件〕電流密度１Ａ／ｄｍ² 時間６５分温度２２±２ ℃

【００８２】（２２）次いで、５０℃、４０ｇ／ｌのＮ
ａＯＨ水溶液中でめっきレジスト５４を剥離除去する。
その後、硫酸―過酸化水素水溶液を用い、エッチングに
より、めっきレジスト５４下の無電解めっき膜５２を除
去して、層間樹脂絶縁層１４４上に導体回路１５８（バ
イアホール１６０を含む）を形成する。その後、導体回
路１５８及びバイアホール１６０の表面に粗化処理を施
す（図８（Ａ））。

【００８３】（２３）上記（１７）〜（２２）の工程を
繰り返し、層間樹脂絶縁層１４４の上に、バイアホール
２６０及び導体回路２５８を備える層間樹脂絶縁層２４
４を形成する（図９（Ａ））。

【００８４】（２４）一方、ＤＭＤＧに溶解させた60重
量％のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬
製）のエポキシ基50％をアクリル化した感光性付与のオ
リゴマー（分子量4000）を 46.67ｇ、メチルエチルケト
ンに溶解させた80重量％のビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂（油化シェル製、エピコート1001）15.0ｇ、イミダ
ゾール硬化剤（四国化成製、商品名：２Ｅ４ＭＺ−Ｃ
Ｎ）16ｇ、感光性モノマーである多価アクリルモノマー
（日本化薬製、Ｒ604 ）３ｇ、同じく多価アクリルモノ
マー（共栄社化学製、DPE6A ） 1.5ｇ、に分散系消泡剤
（サンノプコ社製、Ｓ−65）0.71ｇを混合し、さらにこ
の混合物に対して光開始剤としてのベンゾフェノン（関
東化学製）を２ｇ、光増感剤としてのミヒラーケトン
（関東化学製）を 0.2ｇ加えて、粘度を25℃で 2.0Pa・
ｓに調整したソルダーレジスト組成物を得る。なお、粘
度測定は、Ｂ型粘度計（東京計器、 DVL-B型）で 60rpm
の場合はローターNo.4、６rpm の場合はローターNo.3に
よる。

【００８５】（２５）前述（２４）で得られたパッケー
ジ基板の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を20μｍ
の厚さで塗布する。次いで、70℃で20分間、70℃で30分
間の乾燥処理を行った後、円パターン（マスクパター
ン）が描画された厚さ５mmのフォトマスクフィルムを密
着させて載置し、1000mJ／cm^２の紫外線で露光し、DM
TG現像処理する。そしてさらに、80℃で１時間、 100℃
で１時間、 120℃で１時間、 150℃で３時間の条件で加
熱処理し、半田パッド部分（バイアホールとそのランド
部分を含む）に開口７１を有するソルダーレジスト層７
０（厚み20μｍ）を形成する（図９（Ｂ））。ＩＣチッ
プ接続の半田バンプを形成させる半田パッドは、開口径
１００〜１７０μｍで開口させるのがよい。また外部端
子接続のためＢＧＡ／ＰＧＡを配設させる半田パッドは
開口径３００〜６５０μｍで開口させるのがよい。

【００８６】（２６）その後、塩化ニッケル2.3 ×10
^−１ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム2.8 ×10^−１ｍ
ｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.6 ×10^−１ｍｏｌ／
ｌ、からなるｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液
に、20分間浸漬して、開口部７１に厚さ５μｍのニッケ
ルめっき層７２を形成する。その後、表層には、シアン
化金カリウム7.6 ×10^−３ｍｏｌ／ｌ、塩化アンモニウ
ム1.9 ×10^−１ｍｏｌ／ｌ、クエン酸ナトリウム1.2 ×
10^−１ｍｏｌ／ｌ、次亜リン酸ナトリウム1.7 ×10^−１
ｍｏｌ／ｌからなる無電解金めっき液に80℃の条件で
７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層７２上に厚さ0.
03μｍの金めっき層７４を形成する（図１０（Ａ））。

【００８７】（２７）そして、ソルダーレジスト層７０
の開口部７１へＳｎ／Ａｇ（Ｓｎ／Ａｇ／ＣｕまたはＳ
ｎ／Ｓｂ）からなる低融点金属のペーストを充填する。
この低融点金属は、Ｐｂを含まない合金を用いているた
め、環境に悪影響を与えることがない。低融点金属のペ
ーストをリフローして、半田バンプ７６Ｕ、ＢＧＡ７６
Ｄを形成する（図１０（Ｂ））。

【００８８】完成したパッケージ基板１０の半田バンプ
７６Ｕに、ＩＣチップ９０のパッド９２が対応するよう
に載置し、リフローを行いＩＣチップ９０を搭載する。
このＩＣチップ９０を搭載したパッケージ基板１０を、
ドータボード９５側のパッド９６に対応するように載置
してリフローを行い、ドータボード９５へ取り付ける
（図１１参照）。ここでは、ドータボードとの接続側に
ＢＧＡ７６Ｄを形成したが、この代わりに半田バンプを
配設することも可能である。

【００８９】引き続き、本発明の第１実施形態の改変例
に係るプリント配線板について、図１４を参照して説明
する。改変例のプリント配線板は、上述した第１実施形
態とほぼ同様である。但し、この第２改変例のプリント
配線板では、導電性ピン９７が配設され、該導電性ピン
９７を介してドータボードとの接続を取るように形成さ
れている。

【００９０】また、上述した第１実施形態では、積層コ
ア基板３０に収容されるチップコンデンサ２０のみを備
えていたが、改変例では、表面及び裏面に大容量のチッ
プコンデンサ８６が実装されている。

【００９１】ＩＣチップは、瞬時的に大電力を消費して
複雑な演算処理を行う。ここで、ＩＣチップ側に大電力
を供給するために、本実施形態では、プリント配線板に
電源用のチップコンデンサ２０及びチップコンデンサ８
６を備えてある。このチップコンデンサによる効果につ
いて、図１５を参照して説明する。

【００９２】図１５は、縦軸にＩＣチップへ供給される
電圧を、横軸に時間を取ってある。ここで、二点鎖線Ｃ
は、電源用コンデンサを備えないプリント配線板の電圧
変動を示している。電源用コンデンサを備えない場合に
は、大きく電圧が減衰する。破線Ａは、表面にチップコ
ンデンサを実装したプリント配線板の電圧変動を示して
いる。上記二点鎖線Ｃと比較して電圧は大きく落ち込ま
ないが、ループ長さが長くなるので、律速の電源供給が
十分に行えていない。即ち、電力の供給開始時に電圧が
降下している。また、二点鎖線Ｂは、図１１を参照して
上述したチップコンデンサを内蔵するプリント配線板の
電圧降下を示している。ループ長さは短縮できている
が、積層コア基板３０に容量の大きなチップコンデンサ
を収容することができないため、電圧が変動している。
ここで、実線Ｅは、図１４を参照して上述したコア基板
内のチップコンデンサ２０を、また表面に大容量のチッ
プコンデンサ８６を実装する改変例のプリント配線板の
電圧変動を示している。ＩＣチップの近傍にチップコン
デンサ２０を、また、大容量（及び相対的に大きなイン
ダクタンス）のチップコンデンサ８６を備えることで、
電圧変動を最小に押さえている。

【００９３】引き続き、本発明の第２実施形態に係るプ
リント配線板の構成について図１６及び図１７を参照し
て説明する。この第２実施形態のプリント配線板の構成
は、上述した第１実施形態とほぼ同様である。但し、積
層コア基板３０への収容されるチップコンデンサが異な
る。図１７（Ａ）はチップコンデンサ１２０の平面を、
図１７（Ｂ）は図１７（Ａ）のＢ−Ｂ断面を示してい
る。上述した第１実施形態では、複数個の小容量のチッ
プコンデンサをコア基板に収容したが、第２実施形態で
は、大容量の大判のチップコンデンサ１２０をコア基板
に収容してある。ここで、チップコンデンサ１２０は、
マトリクス状に多数配設された第１電極１２１と第２電
極１２２と、誘電体２３と、第１電極１２１へ接続され
た第１導電膜２４と、第２電極１２２側に接続された第
２導電膜２５と、第１導電膜２４及び第２導電膜２５へ
接続されていないチップコンデンサの上下面の接続用の
電極１２７とから成る。この電極１２７を介してＩＣチ
ップ側とドータボード側とが接続されている。電極１２
１，１２２、１２７の表面には、第１実施形態と同様に
導電性ペースト２６が塗布され表面の平滑化がはかられ
ている。

【００９４】この改変例のプリント配線板では、大判の
チップコンデンサ２０を用いるため、容量の大きなチッ
プコンデンサを用いることができる。また、大判のチッ
プコンデンサ２０を用いるため、ヒートサイクルを繰り
返してもプリント配線板に反りが発生することがない。
更に、複数の電極から配線を取り回すことが可能である
ため、電源ライン、アースラインの数を増やすことで、
電源ライン、アースラインのインダクタンス分を減らす
ことができ、高周波数性能を高めることが可能になる。
更に、コンデンサの電極１２７をスルーホールとして用
いることが可能になる。なお、第２実施形態でも、第１
実施形態の改変例と同様に表面に大容量のコンデンサを
実装することが好適である。

【００９５】また、第１、第２実施形態のプリント配線
板では、チップコンデンサ２０を図１８（Ａ）に示すよ
うに第１、第２電極２１，２２の被覆層（図示せず）を
完全に剥離した後、銅めっき膜２９により被覆すること
もできる。そして、銅めっき膜２９で被覆した第１、第
２電極２１，２２に銅めっきよりなるバイアホール６０
で電気的接続を取ってある。ここで、チップコンデンサ
の電極２１，２２は、メタライズからなり表面に凹凸が
ある。このため、金属層を剥き出した状態で用いると、
第２コア基板１２Ｕ、第３コア基板１２Ｄにレーザで開
口３４を穿設する工程において、該凹凸に樹脂が残るこ
とがある。この際には、当該樹脂残さにより第１、第２
電極２１，２２とバイアホール６０との接続不良が発生
する。これに対して、銅めっき膜２９によって被覆する
ことで、第１、第２電極２１，２２の表面が平滑にな
り、第２コア基板１２Ｕ、第３コア基板１２Ｄにレーザ
で開口３４を穿設した際に、樹脂残さが残らず、バイア
ホール６０を形成した際の電極２１，２２との接続信頼
性を高めることができる。

【００９６】更に、銅めっき膜２９の形成された電極２
１、２２に、めっきによりバイアホール６０を形成する
ため、電極２１、２２とバイアホール６０との接続性が
高く、ヒートサイクル試験を実施しても、電極２１、２
２とバイアホール６０との間で断線が生じることがな
い。マイグレーションの発生もなく、コンデンサのバイ
アホールの接続部での不都合を引き起こさなかった。

【００９７】なお、上記銅めっき膜２９は、チップコン
デンサの製造段階で金属層２６の表面に被覆されたニッ
ケル／スズ層（被覆層）を、プリント配線板への搭載の
段階で剥離してから設ける。この代わりに、チップコン
デンサ２０の製造段階で、金属層２６の上に直接銅めっ
き膜２９を被覆することも可能である。即ち、第２実施
形態では、第１実施形態と同様に、レーザにて電極の銅
めっき膜２９へ至る開口を設けた後、デスミヤ処理等を
行い、バイアホールを銅めっきにより形成する。従っ
て、銅めっき膜２９の表面に酸化膜が形成されていて
も、上記レーザ及びデスミヤ処理で酸化膜を除去できる
ため、適正に接続を取ることができる。

【００９８】また、図１８（Ｂ）に示すようにチップコ
ンデンサ２０のメタライズからなる第１電極２１、第２
電極２２を露出させてプリント配線板に収容し、露出し
た第１電極２１、第２電極２２に電気的接続を取ること
もできる。このとき、第１電極２１、第２電極２２は、
主成分がＣｕであることが望ましい。接続抵抗を低減す
ることができるからである。

【００９９】ここで、第１実施形態のプリント配線板に
ついて、コア基板内に埋め込んだチップコンデンサ２０
のインダクタンスと、プリント配線板の裏面（ドータボ
ード側の面）に実装したチップコンデンサのインダクタ
ンスとを測定した値を示す。コンデンサ単体の場合埋め込み形１３７pH 裏面実装形２８７pH コンデンサを８個並列に接続した場合埋め込み形６０pH 裏面実装形７２pH 以上のように、コンデンサを単体で用いても、容量を増
大させるため並列に接続した場合にも、チップコンデン
サを内蔵することでインダクタンスを低減できる。

【０１００】次に、信頼性試験を行った結果について説
明する。ここでは、第１実施形態のプリント配線板にお
いて、１個のチップコンデンサの静電容量の変化率を測
定した。静電容量変化率（測定周波数100Hz）（測定周波数1kHz） Steam 168時間: 0.3% 0.4% HAST 100時間: -0.9% -0.9% TS 1000cycles: 1.1% 1.3%

【０１０１】Steam試験は、蒸気に当て湿度１００％に
保った。また、ＨＡＳＴ試験では、相対湿度１００％、
印加電圧１．３Ｖ、温度１２１℃で１００時間放置し
た。ＴＳ試験では、−１２５℃で３０分、５５℃で３０
分放置する試験を１０００回線り返した。

【０１０２】上記信頼性試験において、チップコンデン
サを内蔵するプリント配線板においても、既存のコンデ
ンサ表面実装形と同等の信頼性が達成できていることが
分かった。また、上述したように、ＴＳ試験において、
セラミックから成るコンデンサと、樹脂からなるコア基
板及び層間樹脂絶縁層の熱膨張率の違いから、内部応力
が発生しても、チップコンデンサの端子とバイアホール
との間に断線、チップコンデンサと層間樹脂絶縁層との
間で剥離、層間樹脂絶縁層にクラックが発生せず、長期
に渡り高い信頼性を達成できることが判明した。

【０１０３】

【発明の効果】本願発明では、上述したようにプリント
配線板内にコンデンサを配置するため、ＩＣチップとコ
ンデンサとの距離が短くなり、ループインダクタンスを
低減することができる。また、コア基板は、コンデンサ
を収容する第１のコア基板の上下に第２、第３のコア基
板を積層してなるため、堅牢であり、セラミックからな
り熱膨張率の小さいコンデンサを収容しても、コンデン
サとコア基板との熱膨張率差による応力を層間樹脂絶縁
層に与え導体回路にクラックが発生することがなく、高
い信頼性を備えるプリント配線板を実現できる。また、
コア基板は、表面を研磨して平坦化できるため、コア基
板上層の層間樹脂絶縁層にうねりが生じず、層間樹脂絶
縁層上に適正にバイアホール、導体回路を形成すること
ができる。

【０１０４】コンデンサの下部からも接続することが可
能となるので、ループインダクタンスの距離を短くし、
配設する自由度を増す構造であるといえる。また、コア
基板とコンデンサの間に樹脂が充填されているので、コ
ンデンサなどが起因する応力が発生しても緩和される
し、マイグレーションの発生がない。そのために、コン
デンサの電極とバイアホールの接続部への剥離や溶解な
どの影響がない。そのために、信頼性試験を実施しても
所望の性能を保つことができるのである。また、コンデ
ンサを銅によって被覆されている場合にも、マイグレー
ションの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の
製造工程図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の
製造工程図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の
製造工程図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の
製造工程図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の
製造工程図である。

【図６】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の
製造工程図である。

【図７】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の
製造工程図である。

【図８】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の
製造工程図である。

【図９】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の
製造工程図である。

【図１０】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板
の製造工程図である。

【図１１】第１実施形態に係るプリント配線板の断面図
である。

【図１２】図１１のプリント配線板の拡大断面図であ
る。

【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態のプリン
ト配線板に収容されるチップコンデンサの断面図であ
る。

【図１４】第１実施形態の改変例に係るプリント配線板
の断面図である。

【図１５】ＩＣチップへの供給電圧と時間との変化を示
すグラフである。

【図１６】第２実施形態に係るプリント配線板の断面図
である。

【図１７】（Ａ）は第２実施形態のプリント配線板に収
容されるチップコンデンサの断面図であり、（Ｂ）は、
平面図である。

【図１８】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態のプリン
ト配線板に収容されるチップコンデンサの断面図であ
る。

【図１９】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術に係るプリン
ト配線板のループインダクタンスの説明図である。

【符号の説明】

１０プリント配線板１１第１コア基板１１Ａ通孔１２Ａ通孔１２Ｕ第２コア基板１２Ｄ第３コア基板１３Ｕプリプレグ１３Ｄプリプレグ１４樹脂充填剤１５接着剤２０チップコンデンサ２１第１電極２２第２電極２６導電性ペースト３０積層コア基板３１導体回路（コンフォマルマスク）３１ａ開口３６スルーホール３７樹脂充填剤５８導体回路６０バイアホール７０ソルダーレジスト７６Ｕ半田バンプ７６ＤＢＧＡ８６コンデンサ９０ＩＣチップ９４ドータボード９７導電性接続ピン１４４層間樹脂絶縁層１５８導体回路１６０バイアホール２５８導体回路２６０バイアホール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｈ０１Ｇ 4/40 Ａ (72)発明者王東冬岐阜県揖斐郡揖斐川町北方１−１イビデン株式会社大垣北工場内 (72)発明者矢橋英郎岐阜県揖斐郡揖斐川町北方１−１イビデン株式会社大垣北工場内 (72)発明者白井誠二岐阜県揖斐郡揖斐川町北方１−１イビデン株式会社大垣北工場内Ｆターム(参考） 5E082 BC14 DD11 EE04 EE26 EE39 5E317 AA24 BB02 BB12 CC31 CD05 CD32 GG11 5E319 AA09 AB06 AC02 CC70 CD15 GG20 5E336 AA04 AA07 BB02 BB11 BC12 CC32 CC36 CC43 CC53 CC58 GG11 5E346 AA43 AA60 EE08 EE09 EE31 FF45 HH13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンデンサを収容するコア基板に樹脂絶
縁層と導体回路とを積層してなるプリント配線板であっ
て、前記コア基板は、前記コンデンサを収容する通孔の形成
された第１のコア基板の上下に第２、第３のコア基板を
積層してなることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】前記第１、第２、第３のコア基板は、芯
材を含浸してなることを特徴とする請求項１のプリント
配線板。
【請求項３】前記コンデンサの電極に、導電性ペース
トを塗布し、前記第２、第３のコア基板に、バイアホールを形成して
前記コンデンサの電極と電気接続を取ったことを特徴と
する請求項１又は請求項２のプリント配線板。
【請求項４】前記プリント配線板の表面にコンデンサ
を実装したことを特徴とする請求項１〜３の内１に記載
のプリント配線板。
【請求項５】前記表面のチップコンデンサの静電容量
は、内層のチップコンデンサの静電容量以上であること
を特徴とする請求項４に記載のプリント配線板。
【請求項６】前記コンデンサとして、マトリクス状に
電極が形成されたチップコンデンサを用いたことを特徴
とする請求項１〜請求項５のいずれか１のプリント配線
板。
【請求項７】前記コンデンサの電極に金属膜を形成
し、前記金属膜を形成させた電極へめっきにより電気的
接続を取ったことを特徴とする請求項１〜請求項６のい
ずれか１のプリント配線板。
【請求項８】前記コンデンサの電極に形成した金属膜
は、銅を主とするめっき膜であることを特徴とする請求
項７に記載のプリント配線板。
【請求項９】前記コンデンサの電極の被覆層を少なく
とも一部を露出させて、前記被覆層から露出した電極に
めっきにより電気的接続を取ったことを特徴とする請求
項１〜請求項６の内１に記載のプリント配線板。
【請求項１０】少なくとも以下（ａ）〜（ｃ）の工程
を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法：（ａ）通孔にコンデンサを収容した第１のコア基板の上
下に、未硬化樹脂を含浸する樹脂板を介在させて第２、
第３のコア基板を積層する工程；、（ｂ）第２、第３のコア基板にレーザで前記コンデンサ
の電極へ至る開口を形成する工程；（ｃ）前記開口にめっきを施しバイアホールを形成する
工程。
【請求項１１】少なくとも以下（ａ）〜（ｅ）の工程
を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法：（ａ）通孔にコンデンサを収容した第１のコア基板の上
下に、未硬化樹脂を含浸する樹脂板を介在させて第２、
第３のコア基板を積層する工程；、（ｂ）第２、第３のコア基板にレーザで前記コンデンサ
の電極へ至る開口を形成する工程：（ｃ）前記開口にめっきを施しバイアホールを形成する
工程；（ｄ）前記第２、第３のコア基板の表面に樹脂充填剤を
塗布する工程；（ｅ）前記第２、第３のコア基板の表面を研磨して平滑
化する工程。
【請求項１２】前記コア基板にレーザで開口を形成す
る工程において、第２、第３のコア基板の導体回路に形
成された開口をコンフォマルマスクとして用いることを
特徴とする請求項１０又は請求項１１のプリント配線板
の製造方法。