JP2002043755A - プリント配線板及びプリント配線板の製造方法 - Google Patents

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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  • Ceramic Capacitors (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ループインダクタンスを低減できるプリント
配線板及びプリント配線板の製造方法を提供する。 【解決手段】 プリント配線板10内にチップコンデン
サ20Aを配置するため、ICチップ90とチップコン
デンサ20A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、厚いコア基板30内
にチップコンデンサ20A、チップ抵抗20B、チップ
コイル20Cを収容するためプリント配線板を厚くする
ことがない。コア基板30内にチップ抵抗20B、チッ
プコイル20Cを収容するため、プリント配線板の高集
積化を実現できる。

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、抵抗
及びコイル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。即ち、電圧変動となるループインダクタンス
は、図26(A)に示す電源からプリント配線板300
内の電源線を介してICチップ270の電源端子272
P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26(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。
【0003】
【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26(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。
【0004】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プリント配線板及びプリント配
線板の製造方法を提供することにある。
【0005】また、本発明の目的とするところは、高集
積化を達成できるプリント配線板及びプリント配線板の
製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1〜6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
板内に抵抗及びコイルを収容することが可能となり、プ
リント配線板の高集積化を実現できる。更に、コンデン
サと抵抗との間の配線距離を短縮することが可能とな
る。
【0007】コア基板上に層間樹脂絶縁層を設けて、該
層間樹脂絶縁層にバイアホールもしくはスルーホールを
施して、導電層である導体回路を形成するビルドアップ
法によって形成する回路を意味している。それらには、
セミアディティブ法、フルアディティブ法のいずれかを
用いることができる。
【0008】請求項7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、厚みの厚いコア基板内にコンデンサ、抵抗
及びコイルを収容するためプリント配線板を厚くするこ
とがない。
【0009】コア基板上に層間樹脂絶縁層を設けて、該
層間樹脂絶縁層にバイアホールもしくはスルーホールを
施して、導電層である導体回路を形成するビルドアップ
法によって形成する回路を意味している。それらには、
セミアディティブ法、フルアディティブ法のいずれかを
用いることができる。
【0010】空隙には、樹脂を充填させることが望まし
い。コンデンサ、抵抗もしくはコイル、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抵抗も
しくはコイルが、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。
【0011】請求項8〜9では、チップコンデンサ、抵
抗及びコイルの電極の被覆層から、少なくとも一部が露
出してプリント配線板に収容し、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てある。このとき、
被覆層から露出した金属は、主成分がCuであるもので
あることが望ましい。その理由としては露出した金属
に、めっきで金属層を形成しても接続性が高くなり、接
続抵抗を低減することができる。
【0012】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できる。
【0013】請求項10では、チップコンデンサ、抵抗
及びコイルの電極にめっき膜を被覆して、プリント配線
板に収容し、めっき膜を設けた電極にめっきにより電気
的接続を取ってある。めっき膜を設けた電極にめっきに
より電気的接続を取るため、密着性が高く、電極とバイ
アホールとの接続信頼性を高めることができる。また、
マイグレーションの発生を防止することもできる。
【0014】
【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7、図8を参照し
て説明する。図7は、プリント配線板10の断面を示
し、図8は、図7に示すプリント配線板10にICチッ
プ90を搭載し、ドータボード94側へ取り付けた状態
を示している。
【0015】図7に示すようにプリント配線板10は、
チップコンデンサ20A、チップ抵抗20B及びチップ
コイル20Cと、チップコンデンサ20A、チップ抵抗
20B及びチップコイル20Cを収容するコア基板30
と、ビルドアップ層80A、80Bを構成する層間樹脂
絶縁層40、60とからなる。層間樹脂絶縁層40に
は、バイアホール46及び導体回路48が形成され、層
間樹脂絶縁層60には、バイアホール66及び導体回路
68が形成されている。
【0016】チップコンデンサ20Aは、図15(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2
3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、第2電極22
の表面には、被覆層26が被覆されている。同様に、チ
ップ抵抗20B、チップコイル20Cは、図15
(B)、図15(C)に示すように第1電極21と第2
電極22とが備えられ、第1電極21、第2電極22の
表面には、被覆層26が被覆されている。
【0017】図8に示すように上側のビルドアップ層8
0Aのバイアホール66には、ICチップ90のパッド
92S1、92S2、92P1,92P2へ接続するた
めのバンプ76が形成されている。一方、下側のビルド
アップ層80Bのバイアホール66には、ドータボード
94のパッド96S1、96S2、96P1、96P2
へ接続するためのバンプ76が配設されている。コア基
板30にはスルーホール36が形成されている。
【0018】ICチップ90の信号用のパッド92S2
は、バンプ76−導体回路68−バイアホール66−ス
ルーホール36−バイアホール66−バンプ76を介し
て、ドータボード94の信号用のパッド96S2に接続
されている。一方、ICチップ90の信号用のパッド9
2S1は、バンプ76−バイアホール66−スルーホー
ル36−バイアホール66−バンプ76を介して、ドー
タボード94の信号用のパッド96S1に接続されてい
る。
【0019】ICチップ90の電源用パッド92P1
は、バンプ76−バイアホール66−導体回路48−バ
イアホール46を介してチップコンデンサ20Aの第1
電極21へ接続されている。一方、ドータボード94の
電源用パッド96P1は、バンプ76−バイアホール6
6−スルーホール36−導体回路48−バイアホール4
6を介してチップコンデンサ20Aの第1電極21へ接
続されている。
【0020】ICチップ90の電源用パッド92P2
は、バンプ76−バイアホール66−導体回路48−バ
イアホール46を介してチップコンデンサ20Aの第2
電極22へ接続されている。一方、ドータボード94の
電源用パッド96P2は、バンプ76−バイアホール6
6−スルーホール36−導体回路48−バイアホール4
6を介してチップコンデンサ20Aの第2電極22へ接
続されている。なお、チップ抵抗20B、チップコイル
20Cの電極21、22に対しても同様に接続を取って
ある。
【0021】本実施形態のプリント配線板10では、I
Cチップ90の直下にチップコンデンサ20A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。
【0022】更に、チップコンデンサ20Aを避けてス
ルーホール36を設けてある。このため、コンデンサに
信号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。
【0023】更に、コア基板30内にチップ抵抗20
B、チップコイル20Cを収容することが可能となり、
プリント配線板の高集積化を実現できる。そして、コン
デンサ、抵抗、コイルの間の配線距離を短縮することが
可能となり、配線の電送速度を高めることができる。ま
た、厚さの厚いコア基板30内にチップコンデンサ20
A、チップ抵抗20B、チップコイル20Cを収容する
ため、プリント配線板の厚さを薄く形成することができ
る。
【0024】なお、コア基板にセラミックや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。
【0025】ひき続き、図7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6を参照して説
明する。片面に金属膜41を積層した樹脂フィルム40
αを用意する(図1(A))。この樹脂フィルム40α
としては、エポキシ、BT、ポリイミド、オレフィン等
の熱硬化性樹脂、又は、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂と
の混合物を用いることができる。この金属膜41をパタ
ーンエッチングして所定の回路パターン42を形成する
(図1(B))。次に、樹脂フィルム40αの下面の回
路パターン42にチップコンデンサ20A、チップ抵抗
20B及びチップコイル20Cを半田、導電性ペースト
等の接着材料34を介して接着する(図1(C))。
【0026】一方、チップコンデンサ、チップ抵抗、チ
ップコイルを収容するキャビティ31を穿設したコア基
板用積層板30αを用意する(図1(C))。キャビテ
ィ31は、ザグリ、通孔を形成したプリプレグと通孔を
形成していないプリプレグとの接合、又は、射出成形に
より形成する。このコア基板用積層板30αとしては、
エポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを積層してなる積
層板を用いることができる。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心材を有
しない樹脂基板を用いることもできる。そして、チップ
コンデンサ20A、チップ抵抗20B及びチップコイル
20Cを取り付けた樹脂フィルム40α、コア基板用樹
脂積層板30α、更に、もう1枚の樹脂フィルム40α
を積層してからプレスする(図1(D))。
【0027】なお、この際に、コンデンサ20、チップ
抵抗20B、チップコイル20Cと樹脂フィルム40α
との間の隙間は、樹脂フィルム40αからしみ出る樹脂
により充填される。ここで、この隙間が十分に充填し得
ない際には、図2(A)に示すように樹脂フィルム40
α側の回路パターン42間に充填材32αを配設し、図
2(B)に示すように充填することも、また、図2
(C)に示すように、コンデンサ20A、チップ抵抗2
0B及びチップコイル20C側に充填材32αを配置
し、図3(D)に示すように充填することも可能であ
る。
【0028】その後、加熱して硬化させることで、チッ
プコンデンサ20A、チップ抵抗20B及びチップコイ
ル20Cを収容するコア基板30及び層間樹脂絶縁層4
0を形成する(図3(A))。なお、コア基板のキャビ
ティ31内に樹脂充填剤32を充填して、気密性を高め
ることが好適である。また、ここでは、樹脂フィルム4
0αには、金属層のないものを用いて積層させている
が、片面に金属層を配設した樹脂フィルム(RCC)を
用いてもよい。即ち、両面板、片面板、金属膜を有しな
い樹脂板、樹脂フィルムを用いることができる。
【0029】次に、CO2レーザ、YAGレーザ、エキ
シマレーザあるいはUVレーザにより上面側の層間樹脂
絶縁層40に非貫通孔43からなるバイアホールを穿設
する(図3(B))。また、必要に応じて、バイアホー
ル内のスミアを酸素、窒素などの気体プラズマ処理、コ
ロナ処理などのドライ処理によって、あるいは、過マン
ガン酸などの酸化剤による浸積による処理によって行っ
てもよい。引き続き、層間絶縁層40、コア基板30及
び層間樹脂絶縁層40に対して、ドリル、又は、レーザ
でスルーホール用の通孔33を50〜500μmで穿設
する(図3(C))。
【0030】パラジウム触媒を付与してから、無電解め
っき液にコア基板30を浸漬し、均一に無電解銅めっき
膜44を析出させる(図4(A))。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。
【0031】その後、無電解めっき膜44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、所定パターンのレジスト51を形成す
る。そして、電解めっき液にコア基板30を浸漬し、無
電解めっき膜44を介して電流を流し電解銅めっき膜4
5を析出させる(図4(B))。レジスト50及びレジ
スト51を5%のKOH で剥離した後、レジスト51下の
無電解めっき膜44を硫酸と過酸化水素混合液でエッチ
ングして除去し、層間樹脂絶縁層40にバイアホール4
6及び導体回路48を、一方、コア基板30の通孔33
にスルーホール36を形成する(図4(C))。
【0032】導体回路48、バイアホール46及びスル
ーホール36の導体層の表面に粗化層を設ける。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。
【0033】引き続き、スルーホール36内に樹脂層3
8を充填させる。樹脂層としては、エポキシ樹脂等の樹
脂を主成分として導電性のない樹脂、銅などの金属ペー
ストを含有させた導電性樹脂のどちらでもよい。この場
合は、熱硬化性エポキシ樹脂に、シリカなどの熱膨張率
を整合させるために含有させたものを樹脂充填材として
充填させる。スルーホール36への樹脂38の充填後、
樹脂フィルム60αを貼り付ける(図5(A))。な
お、樹脂フィルムを貼り付ける代わりに、樹脂を塗布す
ることも可能である。樹脂フィルム60αを貼り付けた
後、フォト、レーザにより、絶縁層60αに開口径20
〜250μmであるバイアホール63を形成してから熱
硬化させる(図5(B))。その後、コア基板に触媒付
与し、無電解めっきへ浸積して、層間樹脂絶縁層60の
表面に均一に厚さ0.9μmの無電解めっき膜64を析
出させ、その後、所定のパターンをレジスト70で形成
させる(図5(C))。
【0034】電解めっき液に浸漬し、無電解めっき膜6
4を介して電流を流してレジスト70の非形成部に電解
銅めっき膜65を形成する(図6(A))。レジスト7
0を剥離除去した後、めっきレジスト下の無電解めっき
膜64を溶解除去し、無電解めっき膜64及び電解銅め
っき膜65からなるの導体回路68及びバイアホール6
6を得る(図6(B))。
【0035】クロム酸に3分間浸漬して、表面のパラジ
ウム触媒を除去する。更に、第2銅錯体と有機酸とを含
有するエッチング液により、導体回路68及びバイアホ
ール66の表面に粗化面(図示せず)を形成し、さらに
その表面にSn置換を行う。
【0036】上述したプリント配線板にはんだバンプを
形成する。基板の両面に、ソルダーレジスト組成物を塗
布し、乾燥処理を行った後、円パターン(マスクパター
ン)が描画されたフォトマスクフィルム(図示せず)を
密着させて載置し、紫外線で露光し、現像処理する。そ
してさらに、加熱処理し、はんだパッド部分(バイアホ
ールとそのランド部分を含む)の開口部72aを有する
ソルダーレジスト層(厚み20μm)72を形成する(図
6(C))。
【0037】そして、ソルダーレジスト層72の開口部
72aに、半田ペーストを充填する(図示せず)。その
後、開口部72aに充填された半田を 200℃でリフロー
することにより、半田バンプ(半田体)76を形成する
(図7参照)。なお、耐食性を向上させるため、開口部
72aにNi、Au、Ag、Pdなどの金属層をめっ
き、スパッタにより形成することも可能である。
【0038】次に、該プリント配線板へのICチップの
載置及び、ドータボードへの取り付けについて、図8を
参照して説明する。完成したプリント配線板10の半田
バンプ76にICチップ90の半田パッド92S1、9
2S2、92P1、92P2が対応するように、ICチ
ップ90を載置し、リフローを行うことで、ICチップ
90の取り付けを行う。同様に、プリント配線板10の
半田バンプ76にドータボード94のパッド96S1、
96S2、96P1、96P2をリフローすることで、
ドータボード94へプリント配線板10を取り付ける。
【0039】引き続き、本発明の第1実施形態の第1改
変例に係るプリント配線板について、図9を参照して説
明する。第1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1改変例のプ
リント配線板では、導電性ピン84が配設され、該導電
性ピン84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。また、図1(A)を参照して上述した
実施形態では、片面に金属膜41を積層した樹脂フィル
ム40αを用いたが、この第1改変例では、両面に金属
膜を積層した樹脂フィルムを用いてICチップ90側の
層間樹脂絶縁層60を製造してある。即ち、上面の金属
膜をパターンエッチングして回路パターン42を形成し
てある。更に、該回路パターン42の開口42aをコン
フォマルマスクとして用い、レーザにより非貫通孔43
を穿設しバイアホール46を形成してある。
【0040】また、上述した第1実施形態では、コア基
板30に収容されるチップコンデンサ20Aのみを備え
ていたが、第1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。
【0041】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20A及びチップコンデンサ
86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25を参照して説明する。
【0042】図25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7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、
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9を参照して上述したコア基板内のチップ
コンデンサ20Aを、また表面に大容量のチップコンデ
ンサ86を実装する第1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20Aを、また、大容量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。
【0043】引き続き、本発明の第1実施形態の第2改
変例に係るプリント配線板について、図10を参照して
説明する。第2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、チップコンデンサ20A、チップ
抵抗20B及びチップコイル20Cの第1電極21と第
2電極22とが、ICチップ90の電源用パッド92P
1、92P2とバンプ76を介して直接接続されてい
る。この第2改変例では、ICチップとチップコンデン
サ、ICチップとチップ抵抗との距離を更に短縮させる
ことができる。
【0044】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14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、コア基板3
0へのチップコンデンサ20A、チップ抵抗20B及び
チップコイル20Cの収容方法が異なる。即ち、第1実
施形態では、チップコンデンサ20A、チップ抵抗20
B、チップコイル20Cの第1、第2電極に半田付けし
て接続を取ったが、第2実施形態では、第1電極21及
び第2電極22にめっきを施しバイアホール46を形成
して接続を取る。
【0045】この実施形態で用いるチップコンデンサに
ついて、先ず図15を参照して説明する。図15(A)
は、第1実施形態のプリント配線板にて用いたチップコ
ンデンサ20Aを示している。このチップコンデンサの
第1電極及び第2電極22は、銅を主成分としている金
属を焼成してなるメタライズ層により形成され、外周の
被覆層26はSnによって形成させている。その理由と
しては、防錆および半田付け性の向上である。第2実施
形態では、図15(D)、図15(E)、図15(F)
に示すように、チップコンデンサ20A、チップ抵抗2
0B、チップ抵抗20Bの第1電極21および第2電極
22の上面の被覆層26から金属層を露出させている。
このため、図14中に示すように、チップコンデンサ2
0A、チップ抵抗20B、チップ抵抗20Bの第1電極
21および第2電極22と、めっきからなるバイアホー
ル46との接続性が高くなる。また、接続抵抗を低減す
ることができる。
【0046】第2実施形態のプリント配線板の製造工程
について、図11〜図13を参照して説明する。先ず、
エポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ35を4枚積層し
てなる積層板30αにチップコンデンサ、チップ抵抗収
容用の通孔37を形成し、一方、プリプレグ35を2枚
積層してなる積層板30βを用意する(図11
(A))。ここで、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
強化材を含有したものを用い得る。次に、積層板30α
と積層板30βとを重ね、通孔37内に、上述した第
1、第2電極21,22の上面の被覆26を剥いだチッ
プコンデンサ20A、チップ抵抗20B及びチップコイ
ル20Cを収容させる(図11(B))。ここで、該通
孔37とチップコンデンサ20A、チップ抵抗20B及
びチップコイル20Cとの間に接着剤32を介在させる
ことが好適である。
【0047】次に、樹脂フィルム40α、上記チップコ
ンデンサ20A、チップ抵抗20B及びチップコイル2
0Cを収容する積層板30α、プリプレグ35を2枚積
層してなる積層板30β、更に、樹脂フィルム40αを
積層させる(図11(C))。その後、圧着し、加熱し
て硬化させることで、チップコンデンサ20A、チップ
抵抗20B及びチップコイル20Cを収容するコア基板
30及び層間樹脂絶縁層40を形成する(図11
(D))。なお、コア基板30の通孔37内に樹脂充填
剤32を充填して、気密性を高めることが好適である。
【0048】次に、層間樹脂絶縁層40、コア基板及び
層間樹脂絶縁層40に対して、ドリルでスルーホール用
の300〜500μmの通孔33を穿設する(図12
(A))。そして、CO2レーザ、YAGレーザ、エキ
シマレーザ又はUVレーザにより上面側の層間樹脂絶縁
層40にチップコンデンサ20Aの第1電極21及び第
2電極22へ至る非貫通孔43を穿設する(図12
(B))。その後、デスミヤ処理を施す。引き続き、表
面のパラジウム触媒を付与した後、無電解めっき液にコ
ア基板30を浸漬し、均一に無電解銅めっき膜44を析
出させる(図12(C))。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、ニッケル等の金属膜
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、樹脂との密着性を改善できる利点があ
る。無電解銅めっき膜44の表面に粗化層を形成するこ
とができる。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。
【0049】そして、無電解めっき膜44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、所定パターンのレジスト51を形成する
(図13(A))。そして、電解めっき液にコア基板3
0を浸漬し、無電解めっき膜44を介して電流を流し電
解銅めっき膜45を析出させる(図13(B))。そし
て、レジスト51を5%のKOH で剥離した後、レジスト
51下の無電解めっき膜44を硫酸と過酸化水素混合液
でエッチングして除去し、層間樹脂絶縁層40の非貫通
孔43にバイアホール46、層間樹脂絶縁層40の表面
に導体回路48を、コア基板30の通孔33にスルーホ
ール36を形成する(図13(C))。以降の工程は、
図5〜図7を参照して上述した第1実施形態と同様であ
るため説明を省略する。
【0050】引き続き、本発明の第2実施形態の第1改
変例に係るプリント配線板について、図16を参照して
説明する。第1改変例のプリント配線板10は、上述し
た第2実施形態とほぼ同様である。但し、この第1改変
例のプリント配線板では、チップコンデンサ20A、チ
ップ抵抗20B及びチップコイル20Cは、図15
(G)、図15(H)、図15(I)に示すように第1
電極21と第2電極22から被覆層26を剥いだ後、銅
めっき膜27が形成されている。
【0051】第1改変例では、チップコンデンサ20
A、チップ抵抗20B及びチップコイル20Cの電極2
1、22に銅めっき膜27を被覆し、めっき膜27を設
けた電極21、22に銅めっきよりなるバイアホール4
6で電気的接続を取る。このため、電極21、22とバ
イアホール46との密着性が高く、高い接続信頼性を達
成している。
【0052】引き続き、本発明の第2実施形態の第2改
変例に係るプリント配線板について、図17を参照して
説明する。第2改変例のプリント配線板10は、上述し
た第2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84が配設され、
該導電性ピン84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。
【0053】また、上述した第2実施形態では、コア基
板30に収容されるチップコンデンサ20A、チップ抵
抗20B及びチップコイル20Cのみを備えていたが、
第2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。このため、図25を参照し
て上述したように、ICチップの直下にチップコンデン
サ20Aを、また、大容量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れる。
【0054】引き続き、本発明の第3実施形態に係るプ
リント配線板の構成について図19を参照して説明す
る。この第3実施形態のプリント配線板の構成は、上述
した第2実施形態とほぼ同様である。但し、コア基板3
0へのチップコンデンサ20A、チップ抵抗20B及び
チップコイル20Cの収容方法が異なる。即ち、第2実
施形態では、第1電極21及び第2電極22へICチッ
プ側からのみ接続を取ったが、第3実施形態では、第1
電極21及び第2電極22へICチップ側及びドータボ
ード側の両面から接続を取ってある。この構成では、コ
ンデンサ、チップ抵抗の外部電極が、いわゆるスルーホ
ールの機能を備えており、パッケージ構造を簡単にでき
るので、高周波のICチップに対応することができる。
【0055】第3実施形態のプリント配線板の製造工程
について、図18を参照して説明する。先ず、エポキシ
樹脂を含浸させたプリプレグを積層してなる積層板30
αにチップコンデンサ、チップ抵抗、チップコイル収容
用の通孔37を形成する(図18(A))。ここで、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。次に、通孔37内に第1、第2電極21,22の表
面の被覆を剥いだチップコンデンサ20A、チップ抵抗
20B及びチップコイル20Cを収容させる(図18
(B))。ここで、該通孔37とチップコンデンサ20
A、チップ抵抗20B及びチップコイル20Cとの間に
接着剤32を介在させることが好適である。
【0056】次に、樹脂フィルム40α、上記チップコ
ンデンサ20A、チップ抵抗20B及びチップコイル2
0Cを収容する積層板30α、更に、樹脂フィルム40
αを積層させる(図18(C))。その後、圧着し、加
熱して硬化させることで、チップコンデンサ20A、チ
ップ抵抗20B及びチップコイル20Cを収容するコア
基板30及び層間樹脂絶縁層40を形成する(図18
(D))。なお、コア基板30の通孔37内に樹脂充填
剤32を充填して、気密性を高めることが好適である。
以降の工程は、図12、図13を参照した第2実施形
態、及び、図5〜図7を参照して上述した第1実施形態
と同様であるため説明を省略する。
【0057】図20は、第3実施形態のプリント配線板
の別例を示している。図20中に示すようにチップコン
デンサ20A、チップ抵抗20B、チップコイル20C
の第1電極21,第2電極22とバイアホール46とを
接着材料34を介して接続することもできる。
【0058】引き続き、本発明の第3実施形態の第1改
変例に係るプリント配線板について、図21を参照して
説明する。第1改変例のプリント配線板10は、上述し
た第3実施形態とほぼ同様である。但し、この改変例の
プリント配線板では、導電性ピン84が配設され、該導
電性ピン84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。
【0059】また、上述した第3実施形態では、コア基
板30に収容されるチップコンデンサ20Aのみを備え
ていたが、第1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。このため、図2
5を参照して上述したように、ICチップの直下にチッ
プコンデンサ20Aを、また、大容量のチップコンデン
サ86を備えることで、電圧変動を最小に押さえれる。
【0060】本発明の第3実施形態の第2改変例に係る
プリント配線板について、図22を参照して説明する。
第2改変例のプリント配線板10は、上述した第3実施
形態とほぼ同様である。但し、この改変例のプリント配
線板では、チップコンデンサ20Aの第1電極21,第
2電極22上にフィルドビア46が形成され、フィルド
ビア66を介してICチップ90のバンプ92と接続さ
れている。
【0061】本発明の第3実施形態の第3改変例に係る
プリント配線板について、図23を参照して説明する。
第3改変例のプリント配線板10は、上述した第3実施
形態とほぼ同様である。但し、この改変例のプリント配
線板では、チップコンデンサ20A、チップ抵抗20
B、チップコイル20Cの第1電極21、第2電極22
にフィルドビア46が形成され、該フィルドビア46の
直上に形成されたフィルドビア66を介してICチップ
90のバンプ92P1、92P2と接続されている。こ
の第3改変例では、ICチップとチップコンデンサ、チ
ップ抵抗との距離を更に縮めることができる。
【0062】本発明の第3実施形態の第4改変例に係る
プリント配線板について、図24を参照して説明する。
第4改変例のプリント配線板10は、上述した第3実施
形態とほぼ同様である。但し、この改変例のプリント配
線板では、チップコンデンサ20A、チップ抵抗20
B、チップコイル20Cの第1電極21,第1電極22
を介して、ICチップ90側のパッドとドータボード9
4側のパッド96とが接続されている。
【0063】なお、上述した実施形態では、1つのキャ
ビティ又は通孔に、1つのチップコンデンサ20A、チ
ップ抵抗20B、チップコイル20Cを収容したが、1
つのキャビティ又は通孔に複数個収容することも可能で
ある。これにより、より高集積化をはかることができ
る。
【0064】
【発明の効果】本願発明の構造により、インダクタンス
を起因とする電気特性の低下することはない。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
ンサの電極を銅によって被覆している場合にも、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】第1実施形態に係るプリント配線板の断面図で
ある。
【図8】第1実施形態に係るプリント配線板の断面図で
ある。
【図9】第1実施形態の第1改変例に係るプリント配線
板の断面図である。
【図10】第1実施形態の第2改変例に係るプリント配
線板の断面図である。
【図11】本発明の第2実施形態に係るプリント配線板
の製造工程図である。
【図12】本発明の第2実施形態に係るプリント配線板
の製造工程図である。
【図13】本発明の第2実施形態に係るプリント配線板
の製造工程図である。
【図14】本発明の第2実施形態に係るプリント配線板
の断面図である。
【図15】(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、
(F)、(G)、(H)、(I)は、チップコンデン
サ、チップ抵抗、チップコイルの断面図である。
【図16】第2実施形態の第1改変例に係るプリント配
線板の断面図である。
【図17】第2実施形態の第2改変例に係るプリント配
線板の断面図である。
【図18】本発明の第3実施形態に係るプリント配線板
の製造工程図である。
【図19】本発明の第3実施形態に係るプリント配線板
の断面図である。
【図20】本発明の第3実施形態に係るプリント配線板
の断面図である。
【図21】本発明の第3実施形態の第1改変例に係るプ
リント配線板の断面図である。
【図22】本発明の第3実施形態の第2改変例に係るプ
リント配線板の断面図である。
【図23】本発明の第3実施形態の第3改変例に係るプ
リント配線板の断面図である。
【図24】本発明の第3実施形態の第4改変例に係るプ
リント配線板の断面図である。
【図25】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26】(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 20A チップコンデンサ 20B チップ抵抗 20C チップコイル 21 第1電極 22 第2電極 27 銅めっき膜 30 コア基板 31 キャビティ 33 通孔 36 スルーホール 40 層間樹脂絶縁層 42 回路パターン 43 非貫通孔 46 バイアホール 60 層間樹脂絶縁層 66 バイアホール 68 導体回路 84 導電性ピン 90 ICチップ 94 ドータボード
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 克敏 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) 5E317 AA24 BB01 BB12 CC31 CC53 CD34 GG11 5E336 AA04 AA08 AA13 BB03 BB15 BC02 BC26 CC31 GG11 GG14 5E346 AA02 AA12 AA15 AA32 AA42 AA43 BB20 CC04 CC09 CC10 CC32 CC52 DD17 DD23 DD24 EE09 EE13 FF01 FF07 FF09 FF10 FF13 FF14 FF17 FF18 FF27 FF45 GG15 GG25 GG27 GG40 HH05 HH07 HH13 HH24 HH25

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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)片面あるいは両面に回路パターンを形成した樹脂
    板に、接着材料を介して前記回路パターンにコンデン
    サ、抵抗及びコイルを接続する工程 (b)前記樹脂板に、前記コンデンサ、前記抵抗及び前
    記コイルを収容するキャビティを形成した樹脂基板を貼
    り付け、コア基板を形成する工程 (c)前記樹脂板に前記コンデンサ、前記抵抗及び前記
    コイルの電極へ至る開口を設けてバイアホールを形成す
    る工程
  2. 【請求項2】 前記(c)工程の前後に、前記樹脂板に
    前記樹脂基板を貼り付けてなる前記コア基板に、通孔を
    穿設してスルーホールとする工程を経ることを特徴とす
    る請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
  3. 【請求項3】 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)心材となる樹脂を含有させてなる樹脂材料にコン
    デンサ、抵抗及びコイル収容用の通孔を形成する工程 (b)前記通孔を形成した樹脂材料に、樹脂材料を貼り
    付けて、コンデンサ、抵抗及びコイル収容部を有するコ
    ア基板を形成する工程 (c)前記コア基板にコンデンサ、抵抗及びコイルを収
    容する工程 (d)前記コア基板に樹脂フィルムを貼り付ける工程 (e)前記樹脂フィルムに前記コンデンサ、前記抵抗及
    び前記コイルの電極へ至る開口を設けてバイアホールを
    形成する工程
  4. 【請求項4】 前記(e)工程の前あるいは後に、前記
    樹脂板に前記樹脂基板を貼り付けてなる前記コア基板
    に、通孔を穿設してスルーホールとする工程を経ること
    を特徴とする請求項3に記載のプリント配線板の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 少なくとも以下(a)〜(d)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)コア基板にコンデンサ、抵抗及びコイル収容用の
    通孔を形成する工程 (b)前記コア基板にコンデンサ、抵抗及びコイルを収
    容する工程 (c)前記コア基板に樹脂材料を貼り付け、コア基板を
    形成する工程 (d)前記コア基板の表面側の樹脂フィルムに前記コン
    デンサ、前記抵抗及び前記コイルの電極へ至る開口を設
    けてバイアホールを形成する工程
  6. 【請求項6】 前記(d)工程の前あるいは後に、前記
    コア基板に、通孔を穿設してスルーホールとする工程を
    経ることを特徴とする請求項5に記載のプリント配線板
    の製造方法。
  7. 【請求項7】 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、 前記コア基板内にコンデンサ、抵抗及びコイルを収容さ
    せたことを特徴とするプリント配線板。
  8. 【請求項8】 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、 チップコンデンサ、抵抗及びコイルの電極の被覆層を少
    なくとも一部を露出させて、前記プリント配線板に収容
    し、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プリント配線板。
  9. 【請求項9】 前記チップコンデンサ、抵抗及びコイル
    から露出した電極は、主成分がCuである金属であるこ
    とを特徴とする請求項8に記載のプリント配線板。
  10. 【請求項10】 前記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、 チップコンデンサ、抵抗及びコイルの電極にめっき膜を
    被覆して、前記プリント配線板に収容し、前記めっき膜
    を設けた電極にめっきにより電気的接続を取ったことを
    特徴とするプリント配線板。
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