JP2005026406A

JP2005026406A - Wiring board holding capacitor electrode and its producing process

Info

Publication number: JP2005026406A
Application number: JP2003189430A
Authority: JP
Inventors: Shozo Ochi; 正三越智; Yoshihiro Tomita; 佳宏冨田; Yasushi Nakagiri; 康司中桐; Tetsuyoshi Ogura; 哲義小掠; Satoru Tomekawa; 悟留河
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2005-01-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress unnecessary parasitic capacitance in a capacitor on a wiring board or on the periphery thereof in high frequency bands. <P>SOLUTION: The wiring board 10 holding a capacitor electrode comprises an insulation layer 16 having a through hole 14 filled with a conductive material 12, and wiring layers 18 and 19 arranged on the opposite sides of the insulation layer and connected as specified by the conductive material. At least one wiring layer has a capacitor electrode 20 connected electrically with the conductive material filling the through hole. The through hole 14 filled with the conductive material and connected electrically with the capacitor electrode has a tapered shape spreading toward the capacitor electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高機能を有する各種電子機器に使用される、コンデンサ電極を内蔵した、好ましくはコンデンサを内蔵したプリント配線基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化、薄型化、軽量化、高機能化が進展する中で電子機器を構成する各種電子部品の小型化や薄型化等と共に、これら電子部品が実装されるプリント配線基板についても高密度実装を可能とする様々な技術開発が盛んである。それに伴い、コンデンサなどの電子部品にも小型化、薄型化、優れた性能が強く要求されてきている。
【０００３】
特に最近は急速な実装技術の進展とともに、ＬＳＩ等の半導体装置のベアチップをプリント配線基板上に直接、かつ高密度に実装でき、かつ高速信号処理回路にも対応できる多層配線構造の配線基板が安価に供給されることが強く要望されてきている。このような多層配線配線基板では微細な配線ピッチで形成された複数層の配線パターン間の高い電気的接続信頼性や優れた高周波特性を備えていることが重要であり、また半導体ベアチップとの高い接続信頼性が要求される。
【０００４】
しかしながら、配線基板上でコンデンサなどの実装部品が占める面積は依然として大きいのが実情である。このことが、今後電子機器をさらに小型化しようとする際の大きな障壁になると予想される。そのような問題を解決するために、コンデンサなどの電子部品を配線基板に内蔵し、配線基板のサイズや厚みを縮小しようとする試みが活発になってきている。
【０００５】
また、理想的なコンデンサは抵抗成分やインダクタンス成分が０で静電容量成分のみであるはずである。しかし、実際のコンデンサは直列抵抗成分と直列インダクタンス成分を持つ。容量成分のインピーダンスは、周波数増加とともに減少し、インダクタンス成分は周波数増加とともに増加する。このため、今後、動作周波数が高くなるにつれ、コンデンサ素子自身の持つインダクタンス成分や配線によるインダクタンス成分がノイズの原因になると予想される。よって、コンデンサとしてはできるだけインダクタンス成分が小さいものを使用し、コンデンサ自体の自己共振周波数を高くすることにより、確実に高周波域までコンデンサとして機能させる必要がある。また、コンデンサと電子部品などをつなぐ配線距離はできるだけ短い方が良い。
【０００６】
このように電子機器の小型化および回路の高速化を今後飛躍的に伸長させるには、配線基板内に高性能のコンデンサを内蔵することが必須である。これまでに開示された発明の中では、誘電体として高温焼成を必要とするセラミックス系の材料をセラミック基板に埋め込むものが多かった。
【０００７】
しかしながら、携帯電話に代表されるように小型携帯機器内の配線基板材料の主流は樹脂基板である。この樹脂基板に、高周波特性が優れ、なおかつ様々な静電容量を有するコンデンサを内蔵する技術が熱望されている。
【０００８】
更に、従来の多層配線基板において層間接続の主流となっていたスルーホール内壁の銅めっき導体に代えて、インタースティシャルビアホール（以下、ＩＶＨという）に導電体を充填して接続信頼性の向上を図ると共に、部品ランド直下や任意の層間にＩＶＨを形成でき、基板サイズの小型化や高密度実装が実現できる全層ＩＶＨ構造の樹脂多層配線基板がある（特許文献１参照）。
【０００９】
図５に樹脂多層配線基板の製造方法を示す。まず、図５（ａ）に示すように、アラミド不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させたアラミドエポキシプリプレグである基材４０２の両面にポリエステル等の離形フィルム４０１をラミネートする。
【００１０】
次に、図５（ｂ）に示すように、多孔質基材４０２の所定の箇所にレーザー加工法により貫通孔４０３を形成し、貫通孔４０３に導電性ペースト４０４を充填する。充填する方法としては、貫通孔４０３を有する多孔質基材４０２をスクリーン印刷機のテーブル上に設置し、直接導電性ペースト４０４を離形フィルム４０１の上から印刷する。この際、印刷面の離形フィルム４０１は印刷マスクの役割と多孔質基材４０２表面の汚染防止の役割を果たしている。
【００１１】
その後、さらに多孔質基材４０２の両面から離形フィルム４０１を剥離して、図５（ｃ）に示すように、導電性ペーストが充填された基材を得る。そして、図５（ｄ）に示すように、多孔質基材４０２の両面に銅箔等の金属箔４０５を貼り付ける。この状態では、加熱加圧することにより、多孔質基材４０２は圧縮され、その厚さは薄くなっている。その際、貫通孔４０３内の導電性ペースト４０４も圧縮されるが、その時に導電性ペースト内のバインダ成分が押し出され、導電性成分同士および導電性成分と金属箔４０５間の結合が強固になり、導電性ペースト４０４中の導電性物質が緻密化され、層間の電気的接続が得られる。その後、多孔質基材４０２の構成成分である熱硬化性樹脂および導電性ペースト４０４が硬化する。
【００１２】
そして、図５（ｅ）に示すように、金属箔４０５を所定のパターンに選択エッチングして両面配線基板が完成する。更に、図５（ｆ）に示すように、得られた両面配線基板の両側に導電性ペースト４０８が印刷された多孔質基材４０６と金属箔４０７を貼り付けて、加熱加圧した後、図５（ｇ）に示すように、金属箔４０７を所定のパターンに選択エッチングすることによって多層配線基板が完成する。
【００１３】
このような樹脂基板にコンデンサを内蔵する場合、樹脂基板の製造プロセスに適合し易いコンデンサを内蔵し、かつ製造コストを高めない方法が望ましい。単品のコンデンサを個別に上記のような樹脂基板に内蔵しようとすると、配線基板材料にコンデンサを埋め込むための切り抜きスペースを設ける工程が必要となり、コストが高くなることが予想される。さらに、上記の樹脂基板の場合、ビアホールにテーパーがついているため、コンデンサとビアホールの接続構造が変わるとコンデンサに生じる寄生成分も変化し、回路設計が困難になることが予想される。
【００１４】
【特許文献１】
特開平６−２６８３４５号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するものであり、配線基板の製造プロセスに適合し、高周波用途に適し、かつ電子機器のさらなる小型化に貢献できるコンデンサ内蔵基板およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
第１の要旨において、本発明は、コンデンサ電極を含んで成る絶縁層を有して成る配線基板を提供し、絶縁層には貫通孔が設けられ、貫通孔には導電性材料が充填されて導電体が形成され、コンデンサ電極に導電体が電気的に接続されている、コンデンサ電極保持配線基板において、該貫通孔はコンデンサ電極に向かって広がるテーパー形状を有することに存する。即ち、本発明は、コンデンサ電極に向かって広がるテーパー形状を有する貫通孔に充填された導電体とコンデンサ電極との接続構造に存する。
【００１７】
第１の要旨の第１の態様において、本発明は、導電性材料が充填された貫通孔（またはビアホール）を有する絶縁層、および絶縁層の両側に配置され、導電性材料（またはビアホール導体）によって所定のように接続されている配線層を有して成り、これらの配線層の少なくとも一方は、貫通孔に充填された該導電性材料に電気的に接続されたコンデンサ電極を有して成り、コンデンサ電極に電気的に接続された導電性材料が充填されている貫通孔は、テーパー形状を有し、このテーパー形状はコンデンサ電極に向かって広がっていることを特徴とする、コンデンサ電極保持配線基板を提供する。
【００１８】
配線層の双方が、コンデンサ電極を有してもよいが、その場合、これらのコンデンサに接続される導電性材料を含む貫通孔のテーパーの向きが逆になる。従って、コンデンサ電極に応じて、形成すべき貫通孔の形状が異なるようにする必要があり、手間を要することとなる。
【００１９】
本明細書において、コンデンサ電極とは、絶縁層を介して相互に対向することによって構成されるコンデンサの電極を意味する。上述の本発明の配線基板において、コンデンサ電極は、絶縁層を貫通する貫通孔に充填された導電性材料に接続されているので、絶縁層が１つしか存在しない場合、その配線基板においてはコンデンサを構成することはできない。この場合、コンデンサ電極の上に絶縁層（即ち、第２絶縁層）および金属層（即ち、第２金属層）を積層して一体に接続し、この金属層を加工して、コンデンサ電極に対向する他方のコンデンサ電極を形成することによって、コンデンサを構成することが可能となる。
【００２０】
第１の要旨の第２の態様では、少なくとも２つの絶縁層が隣り合うように積層して成る、コンデンサ電極保持配線基板が提供され、この配線基板は、その露出表面上に、また、隣り合う絶縁層の間に、所定パターンの配線層を有し、これらの配線層は、絶縁層に形成された貫通孔に充填された導電性材料によって所定のように接続されると共に、これらの配線層の少なくとも１つは、コンデンサ電極を有し、コンデンサ電極に電気的に接続された導電性材料が充填されている貫通孔は、テーパー形状を有し、このテーパー形状はコンデンサ電極に向かって広がっていることを特徴とするコンデンサ電極保持配線基板が提供される。
【００２１】
第２の態様において、コンデンサ電極を有する配線層は、配線基板の露出表面上に位置してよい。この場合、そのようなコンデンサ電極は、上述の第１の態様と同様に、コンデンサを構成できない。従って、そのようなコンデンサ電極については、同様に、他方のコンデンサ電極を形成する必要がある。
【００２２】
第２の態様において、コンデンサ電極を有する配線層は、配線基板の露出表面上ではなく、内部に位置してよい。この場合、そのような配線層に対向する配線層が同じ配線基板内に存在する。従って、そのような配線基板内は、絶縁層を介して対向する２つのコンデンサ電極を有することができるので、コンデンサ電極保持配線基板は、実質的にはコンデンサ保持配線基板と呼ぶことができる。
【００２３】
明らかなように、本明細書において、「コンデンサ電極保持配線基板」なる用語は、コンデンサ電極を保持するが、配線基板の他の条件に応じて、コンデンサを保持しない配線基板およびコンデンサを保持する（従って、コンデンサ電極も保持する）配線基板を含むものとして使用している。前者の場合、他の電気的要素（例えば他の配線基板、他の独立した電極等）との関係でコンデサ電極となり得る電極を含み、後者の場合、既にコンデンサを構成している電極を含む。勿論、双方の電極を含んでもよい。また、コンデンサ電極の数は、特に限定されるものではなく、配線基板の目的に応じて所定の数であってよい。尚、コンデンサが、配線基板の内部に位置する場合には、本発明のコンデンサ電極保持配線基板は、「コンデンサ内蔵配線基板」と呼ぶこともできる。
【００２４】
本発明の配線基板において、貫通孔の形状およびそれに充填された導電性材料とコンデサ電極との関係を除いて、絶縁層、配線層、貫通孔およびそれに充填された導電体に関しては、配線基板の分野では既知のものであってよい。
【００２５】
絶縁層は、電気絶縁性基材として機能するものであり、例えば、織布、不織布等に樹脂を含浸させたものを用いて形成することができる。通常、熱硬化性樹脂が含浸されている基材、いわゆる種々のプリプレグを硬化させることによって形成することができる。熱硬化性有機樹脂としては、ポリフェニレンエーテル樹脂、ＢＴレジン、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリアミノビスマレイミド、シアネートエステル樹脂から選択される少なくとも１つであるのが好ましく、その場合、高周波特性や物性に優れたコンデンサ内蔵配線基板を提供することができる。
【００２６】
電気絶縁性基材がアラミド織布またはアラミド不織布に熱硬化性樹脂を含浸させた基材で形成されていると、小型軽量なコンデンサ内蔵配線基板を安価に提供することができる。また、電気絶縁性基材がガラス織布またはガラス不織布に、微粒子を混入させた熱硬化性の有機樹脂を含浸させたもので形成されていると、剛性に優れ信頼性の高いコンデンサ内蔵配線基板を提供することができる。微粒子としては、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＳｉＣおよびＡｌＮ粉末から少なくとも１つ選ばれる無機質フィラーであるのが好ましく、その場合、曲げ強度などの機械的強度が更に向上した、剛性に優れた配線基板を得ることができる。
【００２７】
配線層は、導電性金属で構成され、いずれの適当な方法で形成してもよい。例えば、絶縁層に付着した金属箔、金属フィルム等であってよい。具体的には、上述のような樹脂を含浸する基材に金属箔を載置して熱圧着して、その後、所定の配線パターンとなるようにエッチングすることによって不要な金属箔を除去することによって配線層を得ることができる。
【００２８】
貫通孔は、絶縁層を貫通する穴であり、通常、樹脂を含浸している状態でいずれかの適当な既知の方法により、例えばレーザを使用する穿孔法によって形成することができる。尚、上述および後述のように、貫通孔はテーパー形状を有するが、テーパー形状の貫通孔を形成すること自体は、いずれの既知の方法で実施してもよい。例えば、炭酸ガスレーザを用いた場合は、レーザの出力を調整することによって、テーパー形状の貫通孔を形成することができる。
【００２９】
そのように形成された貫通孔に導電性材料、好ましくはいわゆる導電性ペーストを充填し、上述のような基材に含まれる樹脂を、必要に応じて金属層、例えば金属箔と一緒に、また、必要に応じた圧力を加えて、硬化することによって、配線基板の導電性材料が形成されると共に、絶縁層も形成される。このように絶縁層を形成するに際して、導電性ペーストを用いる場合、それに含まれる樹脂分の少なくとも一部分は基材に移行して、導電性成分（例えば導電性フィラー）が圧密されて導電体となる。
【００３０】
尚、本明細書において、配線基板は、貫通孔内に導電性材料を有するが、配線基板における導電性材料は、配線基板を製造するに際して、導電性材料の性質に応じて、変化した後のもの、例えば、上述のような導電性ペーストを使用する場合においては、配線基板となった状態においては、導電体となったものを意味する。従って、配線基板の導電性材料と、配線基板において製造する導電性材料とは必ずしも同じではない。配線基板の製造に際して使用した導電性材料が、製造条件に応じて変化して生成する結果物としての導電性材料が、配線基板の導電性材料に相当する。
【００３１】
本発明の配線基板においては、貫通孔に充填された導電性材料がコンデンサ電極に電気的に接続されており、その貫通孔はテーパー形状を有する（従って、導電体も実質的にテーパー形状を有する）。本明細書において、テーパー形状とは、一般的に理解されているように、貫通孔の軸方向に対して垂直な断面の面積が軸方向に沿って、かつ、コンデンサ電極に向かって増加する形状を意味する。そして、本発明の配線基板においては、テーパー形状の貫通孔に関して、導電性材料がコンデンサ電極に接続されている側の貫通孔の端面は、貫通孔の他方の端面より大きい。即ち、貫通孔の広がっている側でコンデンサ電極が導電性材料に接続されている。
【００３２】
貫通孔のテーパー形状の特に好ましい形態は、実質的に直円錐台形状（即ち、軸方向に垂直な断面が円形である）であるが、斜円錐台形状（即ち、軸方向に垂直な断面が楕円形である）であってもよい。また、軸方向に沿って断面積が単調に増加するように幾何学的に規則的な形状である必要は必ずしもない。好ましさの点では劣るが、円柱状の導電体を用いる場合より寄生容量が抑制される限り、断面積は軸方向に沿って多少減少するとしても、コンデンサ電極に接続される貫通孔の端面の面積が他方の端面の面積より大きければ、そのような貫通孔も広い意味でテーパー形状であると考える。尚、貫通孔の軸方向の断面を考慮した場合、貫通孔の斜面は、軸方向に対して５°〜２５°程度のテーパー角（即ち、軸方向と斜辺との為す角度の内、小さい方の角度、図１の貫通孔の拡大図における角度αを参照）を有するのが好ましい。
【００３３】
上述のように導電体をコンデンサ電極に接続することによって、ビアホールへの電流集中によってコンデンサに生じる不要な寄生容量を軽減することが可能となり、回路設計の際の余分な因子を取り除くことができるという効果をもたらす。このような効果は、配線基板を、高周波帯域、特に１ＧＨｚ以上の周波数の電流または電気信号が流れる場合に顕著に現れる。
【００３４】
特に好ましい態様では、コンデンサ電極に接続されている導電体の端面の中心の位置が、コンデンサ電極の重心に位置と一致している。この場合、コンデンサ電極に対して電界が対称的に広がっていくため、不要なインダクタンス成分がお互いにキャンセルされるので好都合である。
【００３５】
例えば、図６（ａ）に模式的平面図で示すように、コンデンサ電極が縦Ａ、横Ｂの長さを持つ長方形の場合（正方形を含む）、コンデンサ電極に接続された導電体の端面の中心の位置が、コンデンサ電極の重心Ｇ（即ち、対角線の交点）を相似の中心として相似比０．５の長方形の領域（図にて点描する部分）内に位置するのが好ましく、不要なインダクタンス成分を軽減し、かつ積層する際の合致性に対するマージンを確保することができる。より好ましくは導電体の端面の面積の８０％がそのような長方形の領域内に位置すると、最も好ましくは導電体の端面の全部がそのような長方形の領域内に位置する。
【００３６】
また、例えば、図６（ｂ）に模式的平面図で示すように、コンデンサ電極が長軸Ａ、短軸Ｂの長さを持つ楕円形の場合（円形を含む）、コンデンサ電極に接続された導電体の端面の中心の位置が、コンデンサ電極の重心Ｇ（即ち、楕円の中心）を相似の中心として相似比０．５の楕円の領域（図にて点描する部分）内に位置するのが好ましく、不要なインダクタンス成分を軽減し、かつ設計の自由度を確保することができる。より好ましくは導電体の端面の面積の８０％がそのような楕円の領域内に位置すると、最も好ましくは導電体の端面の全部がそのような楕円の領域内に位置する。
【００３７】
上述の本発明の配線基板を複数、または上述の本発明の配線基板および他の配線基板を複数積層して、これらの配線基板の配線層を所定のように電気的に接続することによって、別の配線基板を（他の態様の本発明の配線基板として）得ることができる。この場合、積層するに際して対向する配線基板の双方が、相互に対向する表面上に配線層を有する場合、積層する配線基板の間に所定のように導電性材料を貫通孔に有する絶縁層を介在させて、積層するのが好ましい。このように複数の配線基板を積層することによって、複数の様々な静電容量を有するコンデンサを配線基板内に内蔵することができる。
【００３８】
尚、本発明の配線基板において、コンデンサ電極が複数存在し、本発明に基づいてそれに導電体が接続されている場合、導電体が、配線基板の厚さ方向で整列されている場合、即ち、配線基板のある位置における厚さ方向に沿って、導電体が並んでいる場合（例えば図３および図４参照）、より小型なコンデンサ内蔵配線基板の実現が可能となる。
【００３９】
また、コンデンサ電極に接続された貫通孔内の導電性材料は、その接続部分において、コンデンサ電極内に全体が位置すると、即ち、貫通孔が端面においてコンデンサ電極内に位置すると、設計の自由度の高いコンデンサ内蔵配線基板の実現が可能となる。
【００４０】
第２の要旨において、本発明は、上述のようなコンデンサ電極保持配線基板の製造方法を提供する。先に説明したように、絶縁層に形成したテーパー形状を有する貫通孔に充填された導電性材料がコンデンサ電極に電気的に接続されると共に、絶縁層の両側に位置する配線層が所定のように接続される限り、いずれの適当な方法によってコンデンサ電極保持配線基板を製造してもよい。
【００４１】
従って、第２の要旨の第１の態様において、コンデンサ電極保持配線基板の製造方法は、
（１）絶縁層を形成するプリプレグに貫通孔を形成し、貫通孔に導電性材料を充填する工程、および
（２）プリプレグの両側に所定の配線層を形成し、少なくとも一方の配線層がコンデンサ電極を有すると共に、これらの配線層が導電性材料によって電気的に接続されるようにする工程
を含み、コンデンサ電極は、テーパー形状を有する貫通孔に充填された導電性材料に電気的に接続され、貫通孔が、コンデンサ電極に向かって広がるテーパー形状を有するようにする。
【００４２】
上述の工程（１）は、いずれの適当な方法で実施してよい。貫通孔の形成については、全ての貫通孔がテーパー形状を有するようにしても、あるいはコンデンサ電極に接続する導電性材料を充填する貫通孔のみがテーパー形状としてもよい。通常、プリプレグの両側に離型フィルムを配置した状態で所定の箇所に貫通孔を形成し、その後、導電性ペーストのような導電性材料を適当な方法、例えばスクリーン印刷によって貫通孔に充填し、その後、離型フィルムを剥離することによって工程（１）を実施できる。
【００４３】
上述の工程（２）では、配線層がコンデンサ電極を含む配線層を形成する。配線層の形成は、いずれの適当な方法で実施してもよい。例えば、工程（１）において得られたプリプレグの上に金属箔を配置し、これらを一体に加熱・加圧することによって金属箔をプリプレグに接着する（従って、貫通孔に充填された導電性材料も金属箔に接着される）。そして、配線層を形成しない金属箔の部分を適当な方法（例えばエッチング）で除去して、テーパー形状を有する貫通孔の上方に位置するコンデンサ電極を含む、所定の配線層を形成することによって実施できる。
【００４４】
別の態様では、工程（２）は、上述の金属箔に代えて、所定の配線層を既に有する配線基板をプリプレグに接着することによって実施する。この場合、配線層が既に形成されているので好都合である。この配線層は、テーパー形状の貫通孔の上に位置するコンデンサ電極を含んでいる。
【００４５】
更に、別の態様において、本発明は、
コンデンサ電極を露出表面に有する配線基板上に、貫通孔を有し、かつ、貫通孔に導電性材料が充填されたプリプレグを配置し、更に、プリプレグの上に金属層を配置してこれらを一体に接着して、配線基板上に絶縁層および金属層を有する積層物を形成する工程、および
積層物の金属層を加工して、絶縁層を介してコンデンサ電極に対向する他方のコンデンサ電極を有する所定の配線層を形成する工程
を含んで成る、コンデンサ保持配線基板の製造方法を提供し、露出表面にコンデンサ電極を有する配線基板において、コンデンサ電極は、絶縁層を貫通してコンデンサ電極に向かって広がるテーパー形状を有する貫通孔に充填された導電性材料に接続されている。
そのような露出表面にコンデンサ電極を有する配線基板は、上述の本発明のコンデンサ電極保持配線基板の製造方法によって製造できる。尚、金属層の代わりに、所定の配線層を表面に有する配線基板を用いてもよく、それによって、配線層を形成することを省略することができる。
【００４６】
より具体的には、上述の態様の製造方法は、少なくとも２つの絶縁層が隣り合うように積層して成る配線基板の製造方法であって、
（１）プリプレグとして機能する絶縁性基材を準備する工程と、
（２）絶縁性基材の両側を離型フィルムで覆った後、これらを貫通する貫通孔を設ける工程と、
（３）貫通孔に導電フィラーを有する導電性材料を充填する工程と、
（４）絶縁性基材から離型フィルムを剥離し、その後、絶縁性基材の両側に金属箔を重ねる工程と、
（５）重ねた金属箔および絶縁性基材を一体に加熱加圧することにより、絶縁性基材と金属箔とを接着すると共に、金属箔間を導電体によって電気的に接続する工程と、
（６）両側の金属箔を所定のパターンに形成し、対向するコンデンサ電極を含む配線層を有する両面配線基板を作製する工程と、
（７）両面配線基板の少なくとも片側に、好ましくは両側に、貫通孔に導電性材料が充填されたプリプレグとして機能する絶縁性基材を、そして、その上に金属層、例えば金属箔を重ね、これらを一体に加熱加圧することにより、絶縁性基材と両面配線基板との間に配線層を埋設するようにこれらを一体に接着すると共に、金属箔と絶縁性基材とを接着する工程と、
（８）接着した金属箔を所定のパターンの配線層に形成する工程と
を含んで成り、工程（７）において、コンデンサ電極と接触する、絶縁性基材の貫通孔はテーパー形状を有し、かつ、貫通孔の大きい方の端面がコンデンサ電極に接続されることを特徴とする。
【００４７】
上述の態様の工程（７）において、金属層の代わりに、所定の配線層を表面に有する配線基板を用いてもよく、それによって、工程（８）を省略することができる。この場合、使用する配線基板が複数の配線層を有する場合、多層の配線層を有する配線基板が得られる。従って、上述の本発明のコンデンサ電極保持配線基板の製造方法によって、優れた信頼性を備え、超小型化された電子部品等を高密度実装できる緻密な配線パターンを形成することができる、剛性の高い薄型で小型な多層配線基板を製造することができる。
【００４８】
また、上述のような製造方法によって形成された、複数枚の配線基板の間に、導電体が充填されたプリプレグ、例えばガラスクロスあるいはガラス不織布に微粒子を混入させた熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させたプリプレグから成る絶縁性基材を一括して貼り付けて加熱加圧して圧縮することにより、複数の配線基板を導電体によって電気的に接続すると共に、絶縁性基材の表面の樹脂層に配線基板の配線層を埋設することにより、優れた信頼性を備え、超小型化された電子部品等を高密度実装することが可能な緻密配線パターンを形成できる、剛性の高い薄型で小型な多層プリント配線基板を、より少ない工程で安価に製造することができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００５０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるコンデンサ電極保持配線基板を示す模式的断面図である。本発明の配線基板１０（実線で示す部分）は、導電性材料１２が充填された貫通孔１４を有する絶縁層１６、および絶縁層の両側に配置され、導電性材料によって所定のように接続されている配線層１８および１９を有して成り、これらの配線層の少なくとも一方（図示した態様では配線層１８）は、貫通孔に充填された該導電性材料に電気的に接続されたコンデンサ電極２０を有して成る。図示するように、コンデンサ電極に電気的に接続された導電性材料が充填されている貫通孔は、テーパー形状を有し、このテーパー形状はコンデンサ電極２０に向かって広がっている。
【００５１】
尚、図示した態様では、上側の配線層１８および下側の配線層１９は所定のように電気的に接続され、配線層の中央部分２２は、コンデンサ電極ではなく、通常の配線部分であり、中央の貫通孔１４に充填された導電性材料によって、下方に位置する配線部分２４に所定のように接続されている。コンデンサ電極に接続されない導電性材料を含む貫通孔（中央の貫通孔）は、図示するように、円筒形状であってもよく、あるいは、テーパー形状を有してよい。
【００５２】
図１において、実線で示す配線基板１０は、コンデンサを保持していない。しかしながら、コンデンサ電極２０に対向してもう１つのコンデンサ電極が配置された場合には、これらの電極がコンデンサを構成することができる。従って、コンデサ電極は、コンデンサを構成することができる電極である。
【００５３】
図１において、コンデンサ電極保持配線基板１０の上に、貫通孔３１に導電性材料３３が充填されたプリプレグ３０およびその上に金属層３２を積層して、これらを一体に加熱加圧することによって、配線基板の上に第２絶縁層３２および金属層３２が接着された積層物を得る。そして、金属層を所定のように加工して、第２絶縁層３０を介してコンデンサ電極２０に対向するコンデンサ電極３４を有する第２配線層３２を形成することによって、本発明のコンデンサ電極保持配線基板としてのコンデンサ保持基板４０を得ることができる。尚、コンデンサ電極保持配線基板１０と区別するために、それ以外の部分については、点線にて図示している。
【００５４】
図１を参照した上述の説明では、金属層３２を接着して、これを所定の配線層に加工したが、それに代えて、コンデンサ電極３４を有する所定の配線層を既に有する別の配線基板を、導電性材料３３が貫通孔３１に充填されたプリプレグ３０によって、コンデンサ電極保持配線基板に接続してもよい。
【００５５】
（実施の形態２）
図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第２の実施の形態のコンデンサ電極保持配線基板の製造方法を示す模式的断面図である。
まず、図２（ａ）に示すように、アラミド不織布に熱硬化性エポキシ樹脂を含浸させたアラミドエポキシプリプレグである電気絶縁性基材１０２の両側にポリエステルフィルム等の離形フィルム１０１をラミネートする。
【００５６】
次に、図２（ｂ）に示すように、絶縁性基材１０２の所定の箇所にレーザー加工法により貫通孔１０３を形成する。そして、貫通孔に導電性材料としての導電性ペースト１０４を充填する。充填する方法としては、貫通孔１０３を有する多孔質基材１０２をスクリーン印刷機のテーブル上に設置し、直接導電性ペースト１０４を離形フィルム１０１の上から印刷する。この際、印刷面の離形フィルム１０１は印刷マスクの役割と多孔質基材１０２表面の汚染防止の役割を果たしている。
【００５７】
そして、離型フィルム１０１を剥離して、図２（ｃ）に示すように、貫通孔１０３に導電性ペースト１０４が充填されたプリプレグ１０２を得る。その後、プリプレグ１０２の両側に銅箔等の金属箔１０５を配置する。
【００５８】
そして、この状態で加熱加圧することにより、図２（ｄ）に示すように、プリプレグ１０２は圧縮され、その厚さは薄くなる。その際、貫通孔１０３内の導電性ペースト１０４も圧縮されるが、その時に導電性ペースト内のバインダ成分がプリプレグ中に押し出され、導電性成分同士および導電性成分と金属箔１０５との間の結合が強固になり、導電性ペースト１０４中の導電性物質が緻密化され、層間の電気的接続が得られる。そして、多孔質基材１０２の構成成分である熱硬化性樹脂および導電性ペースト１０４が硬化する。
【００５９】
次に、図２（ｅ）に示すように、接着した金属箔１０５を所定のように加工して、例えば金属箔１０５を所定のパターンに選択エッチングして対向するコンデンサ電極１１１を有する両面配線基板を得る。
【００６０】
さらに、図２（ｆ）に示すように、得られた両面配線基板の両側に導電性ペースト１０９がテーパー形状を有する貫通孔に充填されたプリプレグ１０６と１０７を、貫通孔のテーパーの広い側が両面配線基板のコンデンサ電極１１１に接するように重ね合わせ、プリプレグの上に金属箔１０８を貼り付けて、加熱加圧する。
【００６１】
その後、図２（ｇ）に示すように、金属箔１０８を所定のパターンに選択エッチングすることによってコンデンサ電極保持配線基板、この態様では、コンデンサ１１０を内蔵した配線基板が完成する。
【００６２】
このように、ビアホールのテーパーの広い側がコンデンサ電極と接続していることにより、ビアホールへの電流集中によってコンデンサに生じる不要な寄生容量を軽減することが可能となり、回路設計の際の余分な因子を取り除くことができる。これは高周波帯域、特に１ＧＨｚ以上で効果が顕著に現れてくる
【００６３】
（実施の形態３）
図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第３の実施の形態におけるコンデンサ電極保持配線基板の製造方法を示す模式的断面図である。
【００６４】
まず、図３（ａ）に示すように、第２の実施の形態の図２（ａ）〜（ｅ）と同様にして、配線層２０４を有する両面配線基板２０１をコア基板として準備する。次に、図３（ｂ）に示すように、コア基板２０１の両側に第２の実施の形態の図２（ｃ）示すような電気絶縁性基材２０２を重ね、更に、その両側に金属箔２０３を重ね合わせ、一体に加熱加圧する。加熱加圧は真空熱プレスにより行うことができる。
【００６５】
この加熱加圧の後、金属箔を加工して（例えば選択エッチングして）所定の配線層２０６を形成して、配線層２０４と配線層２０６の間で所定のように電気的接続された４層配線基板が、図３（ｃ）に示すように得られる。図からも解るように、電気絶縁性基材２０２は圧縮され、配線層２０４は電気絶縁性基材２０２内に埋め込まれる。その際、導電性ペースト２０５も圧縮されるが、その時に導電性ペースト内のバインダ成分が押し出され、導電性成分同士および導電性成分と金属箔２０３間の結合が強固になり、導電性ペースト２０５中の導電性物質が緻密化されると共に、電気絶縁性基材２０２の構成成分である熱硬化性樹脂および導電性ペースト２０５が硬化する。
【００６６】
尚、図３（ｃ）において、後述の説明から理解できるように、４層配線基板の露出表面に位置する配線層の中央部分が電極２２０としてコンデンサを構成することができる電極、即ち、コンデンサ電極であり、従って、４層配線基板は、コンデンサ電極保持配線基板である。従って、絶縁性基材２０２は、その電極に向かって広がるテーパー形状を有する貫通孔２２２を有する。
【００６７】
次に、図３（ｂ）と同様に、４層配線基板の両側に電気絶縁性基材２０７および金属箔２０８を重ね合わせて加圧加熱して、金属箔を所定のように加工して、コンデンサ電極２２２に対向するコンデンサ電極２２４を有する配線層２０８と配線層２０６の間で所定のように電気的に接続した図３（ｄ）に示すような６層配線基板が得られる。この６層配線基板は、その両側にコンデンサ２２６を有するコンデンサ内蔵配線基板としてのコンデンサ電極保持配線基板である。
【００６８】
更に、図３（ｅ）に示すように、６層配線基板の両側に電気絶縁性基材２０９および金属箔２１０を一体化するように積層した後、金属箔２１０を所定の配線層となるように加工すると、配線層２０８と配線層２１０との間で所定のように電気的に接続されたコンデンサ内蔵の８層配線基板が得られる。
【００６９】
この時、図示するように、コンデンサ電極２２０の重心に貫通孔２２２の中心が位置するのが好ましい。貫通孔２２２のテーパー形状の広がった側がコンデンサ電極２２０と接続する構成をとることにより、ビアホールへの電流集中によってコンデンサに生じる不要な寄生容量を軽減することが可能となり、回路設計の際の余分な因子を取り除くことができる。これは高周波帯域、特に１ＧＨｚ以上で効果が顕著に現れてくる。
【００７０】
更に、図示するように、コンデンサ電極に接続される導電性材料が、電気絶縁性基材の厚み方向において同じ位置に存在するように配置して整列するようにすると、小型で高密度なコンデンサ内蔵配線基板の実現が可能となる。
【００７１】
本実施の形態の８層配線基板は、例えば全層をガラスクロスにポリフェニレンエーテル樹脂を含浸した基材で構成することによって、剛性、吸湿性、あるいはリペア性に優れ、かつ高周波特性にも優れたコンデンサ内蔵配線基板を提供することができる。
【００７２】
（実施の形態４）
図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第４の実施の形態におけるコンデンサ電極保持配線基板の製造方法を示す模式的断面図である。
【００７３】
まず、図４（ａ）に示すように、第２の実施の形態の図２（ａ）〜（ｅ）と同様にして、配線層３０４を有する両面配線基板３０１をコア基板として準備する。次に、図４（ｂ）に示すように、３枚のコア基板３０１の間に、そして、外側に、第２の実施の形態の図２（ｃ）示すような電気絶縁性基材３０２を重ね、更に、その最外側に金属箔３０３を重ね合わせ、一体に加熱加圧する。加熱加圧は真空熱プレスにより行うことができる。尚、後述の説明から明らかなように、図３（ｂ）において、上側および下側の両面配線基板３０１の配線層の中央部分が電極３２０としてコンデンサを構成することができる電極、即ち、コンデンサ電極である。従って、その両側に位置する絶縁性基材３０２は、その電極に向かって広がるテーパー形状を有する貫通孔３２２を有する。
【００７４】
上述の加熱加圧によって電気絶縁性基材３０２は圧縮され、さらに配線層３０４は電気絶縁性基材３０２内に埋め込まれる。その際、導電性ペースト３０５も圧縮されるが、その時に導電性ペースト内のバインダ成分が押し出され、導電性成分同士および導電性成分と配線層３０３間の結合が強固になり、導電性ペースト３０５中の導電性物質が緻密化される。その後、電気絶縁性基材３０２の構成成分である熱硬化性樹脂および導電性ペースト３０４が硬化し、金属箔３０３および３０４間の電気的接続が得られ、コンデンサ３３０、３３２が内蔵された８層配線基板が得られる。
【００７５】
この加熱加圧の後、金属箔３０３を所定のように加工して、図４（ｃ）に示すように、８層配線基板を得ることができる。
【００７６】
この基板において、コンデンサ電極は例えば長さ２ｍｍの正方形であり、コンデンサ電極に接続された導電性材料が充填された貫通孔は、コンデンサ電極の重心から縦方向４００μｍ、横方向４００μｍの長方形の領域内に位置している。これにより、不要なインダクタンス成分を軽減し、かつ積層する際の合致性に対するマージンが確保される。
【００７７】
さらに、それぞれのコンデンサ電極から直接引き出されたビアホールは、図示するように電気絶縁性基材の厚み方向においてそれぞれのコンデンサ電極内に位置していた。これにより、高密度でかつ、設計の自由度の高いコンデンサ内蔵配線基板が実現される。
【００７８】
本実施の形態の８層配線基板は、例えばガラスクロスにポリフェニレンエーテル樹脂を含浸した基材とアラミド不職布にエポキシ樹脂を含浸した基材で構成されており、剛性、吸湿性、リペア性、あるいは高周波特性に優れ、かつ異なる静電容量を持つコンデンサで形成されたコンデンサ内蔵配線基板をより少ない工程で安価に提供することができる。
【００７９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のコンデンサ電極保持配線基板は、テーパー形状を有する貫通孔に充填された導電性材料がコンデンサ電極に接続され、テーパーの広い側がコンデンサ電極と接続していることを特徴とする。このような構成をとることにより、そのような導電性材料への電流集中によってコンデンサに生じる不要な寄生容量を軽減することが可能となり、高周波特性に優れたコンデンサ保持配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるプリント配線基板を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態におけるプリント配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】従来の多層配線基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図６】コンデンサ電極と貫通孔の位置の関係を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】１０…コンデンサ電極保持配線基板、１２導電性材料、
１４…貫通孔、１６…絶縁層、１８，１９…配線層、２０…コンデンサ電極、
３０…プリプレグ（第２絶縁層）、３４…第２配線層、
４０…コンデンサ保持配線基板、１０１…離形フィルム、
１０２…電気絶縁性基材、１０３…貫通孔、１０４…導電性ペースト、
１０５…金属箔（配線層）、１０６，１０７…電気絶縁性基材、
１０８…金属箔（配線層）、１０９…導電性ペースト、１１０…コンデンサ、
１１１…コンデンサ電極、２０１…コア基板、２０３…金属箔、
２０４…配線層、２０５…導電性ペースト、２０６…配線層、
２０７…電気絶縁性基材、２０８…配線層、２０９…電気絶縁性基材、
２１０…配線層、２２０…コンデンサ電極、２２２…導電性材料、
２２４…コンデンサ電極、２２６…コンデンサ、３０１…コア基板、
３０３…金属箔、３０４…配線層、３０５…導電性ペースト、
３２０…コンデンサ電極、３２２…導電性材料、３３０，３３２…コンデンサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printed wiring board with a built-in capacitor electrode, preferably with a built-in capacitor, and a method for manufacturing the same, which are used in various electronic devices having high functions.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as electronic devices have become smaller, thinner, lighter, and more advanced, various types of electronic components that make up electronic devices have become smaller and thinner, and printed circuit boards on which these electronic components are mounted In addition, various technological developments that enable high-density mounting are also active. Accordingly, electronic components such as capacitors have been strongly demanded for miniaturization, thinning, and excellent performance.
[0003]
In recent years, with the rapid progress of mounting technology, wiring boards with a multilayer wiring structure that can mount bare chips of semiconductor devices such as LSI directly on a printed wiring board at high density and can also accommodate high-speed signal processing circuits are inexpensive. There has been a strong demand to be supplied. In such a multilayer wiring board, it is important to have high electrical connection reliability between a plurality of wiring patterns formed with a fine wiring pitch and excellent high-frequency characteristics, and also high with a semiconductor bare chip. Connection reliability is required.
[0004]
However, the actual situation is that the area occupied by mounting components such as capacitors on the wiring board is still large. This is expected to be a major obstacle to further downsizing electronic devices in the future. In order to solve such a problem, an attempt to reduce the size and thickness of the wiring board by incorporating electronic components such as capacitors in the wiring board has become active.
[0005]
An ideal capacitor should have only a capacitance component with zero resistance and inductance components. However, an actual capacitor has a series resistance component and a series inductance component. The impedance of the capacitive component decreases with increasing frequency, and the inductance component increases with increasing frequency. For this reason, it is expected that the inductance component of the capacitor element itself and the inductance component due to the wiring will cause noise as the operating frequency becomes higher in the future. Therefore, it is necessary to use a capacitor having an inductance component as small as possible and to increase the self-resonance frequency of the capacitor itself so that it can function as a capacitor up to a high frequency range. Also, it is preferable that the wiring distance connecting the capacitor and the electronic component is as short as possible.
[0006]
Thus, in order to drastically expand the downsizing of electronic devices and the speeding up of circuits in the future, it is essential to incorporate high-performance capacitors in the wiring board. Among the inventions disclosed so far, many ceramic-based materials that require high-temperature firing as a dielectric are embedded in a ceramic substrate.
[0007]
However, as typified by cellular phones, the mainstream of wiring board materials in small portable devices is resin boards. There is a keen desire for a technology in which capacitors having excellent high-frequency characteristics and various electrostatic capacities are built in this resin substrate.
[0008]
In addition, instead of the copper plated conductor on the inner wall of the through hole, which has been the mainstream for interlayer connection in conventional multilayer wiring boards, interstitial via holes (hereinafter referred to as IVH) are filled with a conductor to improve connection reliability. In addition, there is a resin multilayer wiring board having an all-layer IVH structure in which IVH can be formed directly under a component land or between arbitrary layers, and the substrate size can be reduced and high-density mounting can be realized (see Patent Document 1).
[0009]
FIG. 5 shows a method for manufacturing a resin multilayer wiring board. First, as shown in FIG. 5A, a release film 401 such as polyester is laminated on both surfaces of a base material 402 which is an aramid epoxy prepreg obtained by impregnating an aramid nonwoven fabric with a thermosetting epoxy resin.
[0010]
Next, as shown in FIG. 5 (b), through holes 403 are formed in a predetermined portion of the porous substrate 402 by a laser processing method, and the through holes 403 are filled with a conductive paste 404. As a filling method, a porous base material 402 having through-holes 403 is placed on a table of a screen printing machine, and the conductive paste 404 is directly printed on the release film 401. At this time, the release film 401 on the printing surface plays a role of a printing mask and a prevention of contamination of the surface of the porous substrate 402.
[0011]
Thereafter, the release film 401 is further peeled from both surfaces of the porous substrate 402 to obtain a substrate filled with a conductive paste as shown in FIG. And as shown in FIG.5 (d), metal foil 405, such as copper foil, is affixed on both surfaces of the porous base material 402. FIG. In this state, the porous substrate 402 is compressed by heating and pressurizing, and the thickness thereof is reduced. At that time, the conductive paste 404 in the through-hole 403 is also compressed. At that time, the binder component in the conductive paste is pushed out, and the conductive components and the bond between the conductive component and the metal foil 405 are strengthened. The conductive material in the conductive paste 404 is densified, and electrical connection between layers is obtained. Thereafter, the thermosetting resin and the conductive paste 404 which are constituent components of the porous substrate 402 are cured.
[0012]
Then, as shown in FIG. 5E, the metal foil 405 is selectively etched into a predetermined pattern to complete a double-sided wiring board. Further, as shown in FIG. 5 (f), a porous base material 406 on which a conductive paste 408 is printed and a metal foil 407 are attached to both sides of the obtained double-sided wiring board, and after heating and pressing, As shown in FIG. 5G, the multilayer wiring board is completed by selectively etching the metal foil 407 into a predetermined pattern.
[0013]
When a capacitor is built in such a resin substrate, a method that incorporates a capacitor that is easily adapted to the manufacturing process of the resin substrate and does not increase the manufacturing cost is desirable. If an individual capacitor is individually incorporated in the resin substrate as described above, a step of providing a cut-out space for embedding the capacitor in the wiring board material is required, and the cost is expected to increase. Furthermore, in the case of the above resin substrate, since the via hole is tapered, if the connection structure between the capacitor and the via hole is changed, the parasitic component generated in the capacitor is also changed, and it is expected that the circuit design becomes difficult.
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-6-268345
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide a capacitor-embedded substrate that is compatible with a wiring board manufacturing process, is suitable for high-frequency applications, and can contribute to further miniaturization of an electronic device, and a manufacturing method thereof. And
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In a first aspect, the present invention provides a wiring board having an insulating layer including a capacitor electrode, wherein the insulating layer is provided with a through hole, and the through hole is filled with a conductive material. In the capacitor electrode holding wiring board in which the conductor is formed and the conductor is electrically connected to the capacitor electrode, the through hole has a taper shape extending toward the capacitor electrode. That is, the present invention resides in a connection structure between a conductor and a capacitor electrode filled in a through hole having a tapered shape extending toward the capacitor electrode.
[0017]
In the first aspect of the first aspect, the present invention provides an insulating layer having a through hole (or via hole) filled with a conductive material, and a conductive material (or via hole conductor) disposed on both sides of the insulating layer. And at least one of these wiring layers has a capacitor electrode electrically connected to the conductive material filled in the through hole. The capacitor electrode holding wiring, wherein the through hole filled with the conductive material electrically connected to the capacitor electrode has a tapered shape, and the tapered shape extends toward the capacitor electrode. Providing a substrate.
[0018]
Both of the wiring layers may have capacitor electrodes, but in that case, the direction of the taper of the through hole including the conductive material connected to these capacitors is reversed. Therefore, it is necessary to make the shape of the through hole to be formed different according to the capacitor electrode, which is troublesome.
[0019]
In this specification, the capacitor electrode means an electrode of a capacitor configured by facing each other through an insulating layer. In the above-described wiring board of the present invention, the capacitor electrode is connected to the conductive material filled in the through-hole penetrating the insulating layer. Therefore, when there is only one insulating layer, the capacitor is used in the wiring board. Cannot be configured. In this case, an insulating layer (that is, the second insulating layer) and a metal layer (that is, the second metal layer) are laminated on the capacitor electrode and connected together, and the metal layer is processed to face the capacitor electrode. By forming the other capacitor electrode, a capacitor can be configured.
[0020]
According to a second aspect of the first aspect, there is provided a capacitor electrode holding wiring board formed by laminating at least two insulating layers so as to be adjacent to each other, and the wiring board is adjacent to the exposed surface. Between the insulating layers, there are wiring layers of a predetermined pattern, and these wiring layers are connected in a predetermined manner by a conductive material filled in through holes formed in the insulating layer, and these wiring layers At least one has a capacitor electrode, and the through-hole filled with a conductive material electrically connected to the capacitor electrode has a tapered shape, and the tapered shape extends toward the capacitor electrode. A capacitor electrode holding wiring board is provided.
[0021]
In the second aspect, the wiring layer having the capacitor electrode may be located on the exposed surface of the wiring board. In this case, such a capacitor electrode cannot constitute a capacitor, as in the first aspect described above. Therefore, for such a capacitor electrode, it is necessary to form the other capacitor electrode as well.
[0022]
In the second aspect, the wiring layer having the capacitor electrode may be positioned not on the exposed surface of the wiring board but inside. In this case, a wiring layer facing such a wiring layer exists in the same wiring board. Therefore, since the inside of such a wiring board can have two capacitor electrodes facing each other with an insulating layer interposed therebetween, the capacitor electrode holding wiring board can be substantially called a capacitor holding wiring board.
[0023]
As is apparent, in this specification, the term “capacitor electrode holding wiring board” holds a capacitor electrode, but holds a wiring board and a capacitor that do not hold a capacitor according to other conditions of the wiring board ( Therefore, it is used as including a wiring board (which also holds a capacitor electrode). In the former case, an electrode that can be a capacitor electrode in relation to other electrical elements (for example, other wiring boards, other independent electrodes, etc.) is included, and in the latter case, an electrode that already constitutes a capacitor is included. Of course, both electrodes may be included. The number of capacitor electrodes is not particularly limited, and may be a predetermined number depending on the purpose of the wiring board. When the capacitor is located inside the wiring board, the capacitor electrode holding wiring board of the present invention can also be called a “capacitor built-in wiring board”.
[0024]
In the wiring board of the present invention, except for the shape of the through hole and the relationship between the conductive material filled therein and the capacitor electrode, the insulating layer, the wiring layer, the through hole and the conductor filled therewith It may be known in the art.
[0025]
The insulating layer functions as an electrically insulating substrate, and can be formed using, for example, a woven fabric, a nonwoven fabric or the like impregnated with a resin. Usually, it can form by hardening the base material which was impregnated with the thermosetting resin, what is called various prepregs. The thermosetting organic resin is preferably at least one selected from a polyphenylene ether resin, a BT resin, an epoxy resin, a polyimide resin, a fluororesin, a phenol resin, a polyaminobismaleimide, and a cyanate ester resin. A wiring board with a built-in capacitor having excellent high-frequency characteristics and physical properties can be provided.
[0026]
When the electrically insulating substrate is formed of a substrate in which an aramid woven fabric or an aramid nonwoven fabric is impregnated with a thermosetting resin, a small and light wiring board with a built-in capacitor can be provided at low cost. In addition, when the electrically insulating substrate is formed by impregnating a glass woven fabric or glass nonwoven fabric with a thermosetting organic resin mixed with fine particles, it has excellent rigidity and high reliability. Can be provided. As fine particles, SiO ₂ TiO ₂ , Al ₂ O ₃ It is preferable that the inorganic filler is at least one selected from MgO, SiC, and AlN powder. In this case, a wiring board having excellent rigidity and improved mechanical strength such as bending strength can be obtained.
[0027]
The wiring layer is made of a conductive metal and may be formed by any suitable method. For example, it may be a metal foil, a metal film or the like attached to the insulating layer. Specifically, the metal foil is placed on the base material impregnated with the resin as described above, thermocompression-bonded, and then the unnecessary metal foil is removed by etching to form a predetermined wiring pattern. Thus, a wiring layer can be obtained.
[0028]
The through-hole is a hole that penetrates the insulating layer, and can be formed by any appropriate known method, for example, by a drilling method using a laser in a state where the resin is impregnated. As described above and below, the through hole has a tapered shape. However, the formation of the tapered through hole itself may be performed by any known method. For example, when a carbon dioxide laser is used, a tapered through hole can be formed by adjusting the output of the laser.
[0029]
The through-hole thus formed is filled with a conductive material, preferably a so-called conductive paste, and the resin contained in the base material as described above is optionally combined with a metal layer, for example, a metal foil, By applying a pressure as required and curing, the conductive material of the wiring board is formed, and the insulating layer is also formed. When forming an insulating layer in this way, when using a conductive paste, at least a part of the resin contained in the paste is transferred to the base material, and the conductive component (for example, conductive filler) is consolidated to become a conductor. .
[0030]
In this specification, the wiring board has a conductive material in the through-hole. However, the conductive material in the wiring board is changed in accordance with the property of the conductive material when the wiring board is manufactured. In the case of using a conductive paste as described above, for example, in the state of being a wiring board, it means a conductor. Therefore, the conductive material of the wiring board is not necessarily the same as the conductive material manufactured on the wiring board. A conductive material as a resultant product generated by changing the conductive material used in manufacturing the wiring board according to the manufacturing conditions corresponds to the conductive material of the wiring board.
[0031]
In the wiring board of the present invention, the conductive material filled in the through hole is electrically connected to the capacitor electrode, and the through hole has a tapered shape (therefore, the conductor also has a substantially tapered shape). ). In this specification, as generally understood, the tapered shape is a shape in which the area of a cross section perpendicular to the axial direction of the through-hole increases along the axial direction and toward the capacitor electrode. Means. In the wiring board of the present invention, with respect to the tapered through hole, the end surface of the through hole on the side where the conductive material is connected to the capacitor electrode is larger than the other end surface of the through hole. That is, the capacitor electrode is connected to the conductive material on the side where the through hole is widened.
[0032]
A particularly preferred form of the tapered shape of the through-hole is a substantially frustoconical shape (i.e., a cross section perpendicular to the axial direction is circular), but an oblique frustoconical shape (i.e., a cross section perpendicular to the axial direction is present). It may be oval). Further, it is not always necessary to have a geometrically regular shape so that the cross-sectional area monotonously increases along the axial direction. Although it is inferior in terms of preference, the end face of the through hole connected to the capacitor electrode, even if the cross-sectional area slightly decreases along the axial direction as long as the parasitic capacitance is suppressed as compared with the case of using a cylindrical conductor If the area is larger than the area of the other end face, such a through hole is considered to have a tapered shape in a broad sense. In consideration of the axial section of the through hole, the slope of the through hole has a taper angle of about 5 ° to 25 ° with respect to the axial direction (that is, the smaller one of the angles formed by the axial direction and the hypotenuse). 1 (see angle α in the enlarged view of the through-hole in FIG. 1).
[0033]
By connecting the conductor to the capacitor electrode as described above, it is possible to reduce unnecessary parasitic capacitance generated in the capacitor due to current concentration in the via hole, and it is possible to remove extra factors in circuit design. Bring effect. Such an effect is prominent when a current or electric signal having a high frequency band, particularly a frequency of 1 GHz or more flows through the wiring board.
[0034]
In a particularly preferable aspect, the position of the center of the end face of the conductor connected to the capacitor electrode coincides with the position of the center of gravity of the capacitor electrode. In this case, since the electric field spreads symmetrically with respect to the capacitor electrode, unnecessary inductance components are canceled each other, which is convenient.
[0035]
For example, as shown in the schematic plan view of FIG. 6A, when the capacitor electrode is a rectangle having a length A and a width B (including a square), the end face of the conductor connected to the capacitor electrode The center position is preferably located within a rectangular area (portion shown in the figure) having a similarity ratio of 0.5 with the center of gravity G of the capacitor electrode (that is, the intersection of diagonal lines) as the center of similarity, and unnecessary inductance. It is possible to reduce a component and to secure a margin for conformity when stacking. More preferably, if 80% of the area of the end face of the conductor is located within such a rectangular area, most preferably all of the end face of the conductor is located within such a rectangular area.
[0036]
Further, for example, as shown in the schematic plan view of FIG. 6B, when the capacitor electrode is an ellipse having a length of the major axis A and the minor axis B (including a circle), the capacitor electrode is connected to the capacitor electrode. The position of the center of the end face of the conductor is located in an elliptical area (portion shown in the figure) having a similarity ratio of 0.5 with the center of gravity G of the capacitor electrode (ie, the center of the ellipse) as the center of similarity. Preferably, an unnecessary inductance component can be reduced and design freedom can be ensured. More preferably, if 80% of the area of the end face of the conductor is located within such an elliptical area, most preferably all of the end face of the conductor is located within such an elliptical area.
[0037]
By stacking a plurality of the above-described wiring boards of the present invention or a plurality of the above-described wiring boards of the present invention and other wiring boards and electrically connecting the wiring layers of these wiring boards in a predetermined manner, This wiring board can be obtained (as a wiring board according to another embodiment of the present invention). In this case, when both of the wiring boards facing each other have a wiring layer on the surface facing each other, an insulating layer having a conductive material in a through hole is interposed between the wiring boards to be laminated as prescribed. It is preferable to stack them. By stacking a plurality of wiring boards in this way, a plurality of capacitors having various capacitances can be built in the wiring board.
[0038]
In the wiring board of the present invention, when there are a plurality of capacitor electrodes and a conductor is connected to the electrode according to the present invention, the conductor is aligned in the thickness direction of the wiring board, that is, When conductors are arranged along the thickness direction at a certain position of the wiring board (see, for example, FIGS. 3 and 4), a smaller wiring board with built-in capacitor can be realized.
[0039]
In addition, the conductive material in the through hole connected to the capacitor electrode has a degree of freedom in design when the whole is located in the capacitor electrode at the connection portion, that is, when the through hole is located in the capacitor electrode at the end face. A high-capacitance wiring board can be realized.
[0040]
In a second aspect, the present invention provides a method for manufacturing a capacitor electrode holding wiring board as described above. As described above, the conductive material filled in the through hole having a tapered shape formed in the insulating layer is electrically connected to the capacitor electrode, and the wiring layers located on both sides of the insulating layer are predetermined. The capacitor electrode holding wiring board may be manufactured by any suitable method as long as it is connected to.
[0041]
Therefore, in the first aspect of the second aspect, the method of manufacturing the capacitor electrode holding wiring board includes:
(1) forming a through hole in a prepreg for forming an insulating layer, and filling the through hole with a conductive material; and
(2) A step of forming a predetermined wiring layer on both sides of the prepreg so that at least one of the wiring layers has a capacitor electrode and these wiring layers are electrically connected by a conductive material.
The capacitor electrode is electrically connected to the conductive material filled in the through hole having a taper shape so that the through hole has a taper shape extending toward the capacitor electrode.
[0042]
The above-described step (1) may be performed by any appropriate method. Regarding the formation of the through holes, all the through holes may have a tapered shape, or only the through holes filled with the conductive material connected to the capacitor electrode may have a tapered shape. Usually, through-holes are formed at predetermined locations in a state where release films are arranged on both sides of the prepreg, and thereafter, conductive materials such as conductive paste are filled into the through-holes by an appropriate method, for example, screen printing, Then, a process (1) can be implemented by peeling a release film.
[0043]
In the above-described step (2), the wiring layer includes a wiring layer including a capacitor electrode. The formation of the wiring layer may be performed by any appropriate method. For example, the metal foil is disposed on the prepreg obtained in the step (1), and the metal foil is bonded to the prepreg by heating and pressing them together (therefore, the conductive material filled in the through holes is also used). Glued to metal foil). Then, the portion of the metal foil not forming the wiring layer is removed by an appropriate method (for example, etching), and a predetermined wiring layer including a capacitor electrode positioned above the tapered through hole is formed. it can.
[0044]
In another aspect, the step (2) is performed by adhering a wiring board already having a predetermined wiring layer to the prepreg instead of the above-described metal foil. This is advantageous because the wiring layer has already been formed. The wiring layer includes a capacitor electrode positioned on the tapered through hole.
[0045]
Furthermore, in another aspect, the present invention provides:
A prepreg having a through hole and a conductive material filled in the through hole is arranged on the wiring board having the capacitor electrode on the exposed surface, and a metal layer is arranged on the prepreg to integrate them. Forming a laminate having an insulating layer and a metal layer on a wiring substrate; and
Process of processing the metal layer of the laminate to form a predetermined wiring layer having the other capacitor electrode facing the capacitor electrode through the insulating layer
A capacitor holding wiring board comprising a capacitor electrode on an exposed surface, wherein the capacitor electrode is a through hole having a tapered shape that extends through the insulating layer toward the capacitor electrode. Connected to filled conductive material.
A wiring board having a capacitor electrode on such an exposed surface can be manufactured by the above-described method for manufacturing a capacitor electrode holding wiring board of the present invention. In place of the metal layer, a wiring board having a predetermined wiring layer on the surface may be used, whereby the formation of the wiring layer can be omitted.
[0046]
More specifically, the manufacturing method of the above-described aspect is a manufacturing method of a wiring board formed by laminating so that at least two insulating layers are adjacent to each other,
(1) preparing an insulating base material that functions as a prepreg;
(2) After covering both sides of the insulating substrate with a release film, providing a through hole penetrating them;
(3) filling the through hole with a conductive material having a conductive filler;
(4) peeling the release film from the insulating base material, and then overlapping the metal foil on both sides of the insulating base material;
(5) A process of bonding the insulating base material and the metal foil together by electrically heating and pressing the stacked metal foil and the insulating base material, and electrically connecting the metal foils with a conductor;
(6) forming a double-sided wiring board having a wiring layer including opposing capacitor electrodes by forming metal foils on both sides in a predetermined pattern;
(7) At least one side of the double-sided wiring board, preferably on both sides, an insulating base material that functions as a prepreg in which a through hole is filled with a conductive material, and a metal layer, for example, a metal foil, are stacked thereon, A process of bonding these together so that the wiring layer is embedded between the insulating base and the double-sided wiring board by heating and pressing them integrally, and bonding the metal foil and the insulating base ,
(8) forming a bonded metal foil on a wiring layer having a predetermined pattern;
In the step (7), the through hole of the insulating base material that is in contact with the capacitor electrode has a tapered shape, and the larger end surface of the through hole is connected to the capacitor electrode. And
[0047]
In the step (7) of the above-described embodiment, a wiring board having a predetermined wiring layer on the surface may be used instead of the metal layer, and thus the step (8) can be omitted. In this case, when the wiring board to be used has a plurality of wiring layers, a wiring board having a multilayer wiring layer is obtained. Therefore, the above-described method for manufacturing a capacitor electrode holding wiring board of the present invention can form a dense wiring pattern that has excellent reliability and can be mounted with high density on a miniaturized electronic component or the like. A highly thin and small multilayer wiring board can be manufactured.
[0048]
In addition, a prepreg filled with a conductor, for example, a glass cloth or a glass nonwoven fabric, impregnated with a thermosetting epoxy resin mixed with fine particles between a plurality of wiring boards formed by the manufacturing method as described above. A plurality of wiring boards are electrically connected by a conductor and are wired to a resin layer on the surface of the insulating base by affixing an insulating base made of prepreg in a batch and compressing by heating and pressing. By embedding the wiring layer on the board, it is possible to form a dense wiring pattern that has excellent reliability and enables high-density mounting of ultra-miniaturized electronic components, etc. The wiring board can be manufactured at low cost with fewer steps.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0050]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a capacitor electrode holding wiring board according to the first embodiment of the present invention. The wiring board 10 (part indicated by a solid line) of the present invention is disposed on both sides of the insulating layer 16 having the through holes 14 filled with the conductive material 12 and the insulating layer, and is connected in a predetermined manner by the conductive material. And at least one of these wiring layers (in the illustrated embodiment, the wiring layer 18) is a capacitor electrode electrically connected to the conductive material filled in the through hole. 20. As shown in the figure, the through hole filled with the conductive material electrically connected to the capacitor electrode has a tapered shape, and the tapered shape extends toward the capacitor electrode 20.
[0051]
In the illustrated embodiment, the upper wiring layer 18 and the lower wiring layer 19 are electrically connected in a predetermined manner, and the central portion 22 of the wiring layer is not a capacitor electrode but a normal wiring portion. The conductive material filled in the central through hole 14 is connected to the wiring portion 24 positioned below in a predetermined manner. The through hole (the central through hole) containing a conductive material that is not connected to the capacitor electrode may have a cylindrical shape or a tapered shape as illustrated.
[0052]
In FIG. 1, the wiring board 10 indicated by a solid line does not hold a capacitor. However, when another capacitor electrode is disposed facing the capacitor electrode 20, these electrodes can constitute a capacitor. Therefore, the capacitor electrode is an electrode that can constitute a capacitor.
[0053]
In FIG. 1, a prepreg 30 in which a through hole 31 is filled with a conductive material 33 and a metal layer 32 are laminated on the capacitor electrode holding wiring substrate 10, and these are integrally heated and pressed. A laminate in which the second insulating layer 32 and the metal layer 32 are bonded on the wiring board is obtained. Then, by processing the metal layer in a predetermined manner to form the second wiring layer 32 having the capacitor electrode 34 facing the capacitor electrode 20 via the second insulating layer 30, the capacitor electrode holding wiring of the present invention is formed. A capacitor holding substrate 40 as a substrate can be obtained. In addition, in order to distinguish from the capacitor electrode holding wiring board 10, other parts are illustrated by dotted lines.
[0054]
In the above description with reference to FIG. 1, the metal layer 32 is bonded and processed into a predetermined wiring layer. Instead, another wiring board that already has the predetermined wiring layer having the capacitor electrode 34 is used. Alternatively, the conductive material 33 may be connected to the capacitor electrode holding wiring board by the prepreg 30 in which the through holes 31 are filled.
[0055]
(Embodiment 2)
2A to 2F are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing a capacitor electrode holding wiring board according to the second embodiment of the present invention.
First, as shown in FIG. 2A, a release film 101 such as a polyester film is laminated on both sides of an electrically insulating substrate 102 which is an aramid epoxy prepreg obtained by impregnating an aramid nonwoven fabric with a thermosetting epoxy resin.
[0056]
Next, as shown in FIG. 2B, a through hole 103 is formed at a predetermined position of the insulating base material 102 by a laser processing method. Then, the through-hole is filled with a conductive paste 104 as a conductive material. As a filling method, the porous base material 102 having the through holes 103 is set on a table of a screen printing machine, and the conductive paste 104 is directly printed on the release film 101. At this time, the release film 101 on the printing surface plays a role of a printing mask and a prevention of contamination of the surface of the porous substrate 102.
[0057]
Then, the release film 101 is peeled off to obtain a prepreg 102 in which the through-hole 103 is filled with the conductive paste 104 as shown in FIG. Thereafter, a metal foil 105 such as a copper foil is disposed on both sides of the prepreg 102.
[0058]
By applying heat and pressure in this state, as shown in FIG. 2D, the prepreg 102 is compressed and its thickness is reduced. At that time, the conductive paste 104 in the through-hole 103 is also compressed. At that time, the binder component in the conductive paste is pushed out into the prepreg, and the conductive components and the conductive component between the metal foil 105 and each other. Bonding is strengthened, the conductive material in the conductive paste 104 is densified, and electrical connection between layers is obtained. Then, the thermosetting resin and the conductive paste 104 which are constituent components of the porous substrate 102 are cured.
[0059]
Next, as shown in FIG. 2E, the bonded metal foil 105 is processed in a predetermined manner, for example, the metal foil 105 is selectively etched into a predetermined pattern, and the double-sided wiring board having capacitor electrodes 111 facing each other. Get.
[0060]
Further, as shown in FIG. 2 (f), prepregs 106 and 107 in which conductive paste 109 is filled in through holes having a taper shape are formed on both sides of the obtained double-sided wiring board, and the wide taper side of the through holes is double-sided. They are superposed so as to be in contact with the capacitor electrode 111 of the wiring board, a metal foil 108 is attached on the prepreg, and heated and pressurized.
[0061]
Thereafter, as shown in FIG. 2G, the metal foil 108 is selectively etched into a predetermined pattern to complete the capacitor electrode holding wiring board, in this embodiment, the wiring board with the capacitor 110 built-in.
[0062]
In this way, by connecting the wide taper side of the via hole to the capacitor electrode, it is possible to reduce unnecessary parasitic capacitance generated in the capacitor due to current concentration in the via hole, and an extra factor in circuit design. Can be removed. This has a remarkable effect in the high frequency band, especially 1 GHz and above.
[0063]
(Embodiment 3)
FIGS. 3A to 3E are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing a capacitor electrode holding wiring board according to the third embodiment of the present invention.
[0064]
First, as shown in FIG. 3A, a double-sided wiring substrate 201 having a wiring layer 204 is prepared as a core substrate in the same manner as in FIGS. 2A to 2E of the second embodiment. Next, as shown in FIG. 3 (b), the electrically insulating base material 202 as shown in FIG. 2 (c) of the second embodiment is overlapped on both sides of the core substrate 201, and further the metal foil is placed on both sides thereof. 203 are superposed and heated and pressed together. Heating and pressing can be performed by vacuum hot pressing.
[0065]
After this heating and pressing, the metal foil is processed (for example, by selective etching) to form a predetermined wiring layer 206, and the wiring layer 204 and the wiring layer 206 are electrically connected in a predetermined manner 4 A layer wiring board is obtained as shown in FIG. As can be seen from the figure, the electrically insulating substrate 202 is compressed, and the wiring layer 204 is embedded in the electrically insulating substrate 202. At that time, the conductive paste 205 is also compressed. At that time, the binder component in the conductive paste is pushed out, and the bonds between the conductive components and between the conductive component and the metal foil 203 are strengthened. The conductive material therein is densified, and the thermosetting resin and the conductive paste 205 which are constituent components of the electrically insulating substrate 202 are cured.
[0066]
In FIG. 3C, as can be understood from the following description, an electrode at which the central portion of the wiring layer located on the exposed surface of the four-layer wiring board can constitute a capacitor as the electrode 220, that is, a capacitor electrode Therefore, the four-layer wiring board is a capacitor electrode holding wiring board. Therefore, the insulating base material 202 has a through hole 222 having a tapered shape extending toward the electrode.
[0067]
Next, as in FIG. 3B, the electrically insulating base material 207 and the metal foil 208 are superposed on both sides of the four-layer wiring board and heated under pressure, and the metal foil is processed in a predetermined manner. A six-layer wiring board as shown in FIG. 3D is obtained in which the wiring layer 208 having the capacitor electrode 224 facing the capacitor electrode 222 and the wiring layer 206 are electrically connected in a predetermined manner. This six-layer wiring board is a capacitor electrode holding wiring board as a wiring board with a built-in capacitor having capacitors 226 on both sides thereof.
[0068]
Furthermore, as shown in FIG. 3 (e), after laminating the electrically insulating base material 209 and the metal foil 210 on both sides of the six-layer wiring board so as to be integrated, the metal foil 210 becomes a predetermined wiring layer. In this way, an eight-layer wiring board with a built-in capacitor that is electrically connected in a predetermined manner between the wiring layer 208 and the wiring layer 210 is obtained.
[0069]
At this time, it is preferable that the center of the through hole 222 is positioned at the center of gravity of the capacitor electrode 220 as shown in the drawing. By adopting a configuration in which the tapered side of the through hole 222 is connected to the capacitor electrode 220, it becomes possible to reduce unnecessary parasitic capacitance generated in the capacitor due to current concentration in the via hole, which is an excess in circuit design. Factors can be removed. This has a remarkable effect in a high frequency band, particularly 1 GHz or more.
[0070]
Furthermore, as shown in the figure, if the conductive material connected to the capacitor electrode is arranged and aligned so that it exists at the same position in the thickness direction of the electrically insulating substrate, a small and high-density capacitor is built in. A wiring board can be realized.
[0071]
The eight-layer wiring board of the present embodiment is excellent in rigidity, hygroscopicity, repairability, and high-frequency characteristics, for example, by constituting all layers with a base material in which a glass cloth is impregnated with a polyphenylene ether resin. A wiring board with a built-in capacitor can be provided.
[0072]
(Embodiment 4)
FIGS. 4A to 4C are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing a capacitor electrode holding wiring board according to the fourth embodiment of the present invention.
[0073]
First, as shown in FIG. 4A, a double-sided wiring substrate 301 having a wiring layer 304 is prepared as a core substrate in the same manner as in FIGS. 2A to 2E of the second embodiment. Next, as shown in FIG. 4B, an electrically insulating base material 302 as shown in FIG. 2C of the second embodiment is provided between the three core substrates 301 and outside. In addition, the metal foil 303 is overlaid on the outermost side, and heated and pressed together. Heating and pressing can be performed by vacuum hot pressing. As will be apparent from the following description, in FIG. 3B, the center part of the wiring layer of the upper and lower double-sided wiring boards 301 can form a capacitor as an electrode 320, that is, a capacitor electrode. It is. Therefore, the insulating base material 302 located on both sides thereof has a through hole 322 having a tapered shape extending toward the electrode.
[0074]
The electrically insulating substrate 302 is compressed by the heating and pressing described above, and the wiring layer 304 is embedded in the electrically insulating substrate 302. At this time, the conductive paste 305 is also compressed. At that time, the binder component in the conductive paste is pushed out, and the bonding between the conductive components and between the conductive component and the wiring layer 303 is strengthened. The conductive material inside is densified. Thereafter, the thermosetting resin and the conductive paste 304, which are constituent components of the electrically insulating base material 302, are cured to obtain an electrical connection between the metal foils 303 and 304, and eight layers in which capacitors 330 and 332 are incorporated. A wiring board is obtained.
[0075]
After this heating and pressing, the metal foil 303 is processed in a predetermined manner, and an eight-layer wiring board can be obtained as shown in FIG.
[0076]
In this substrate, the capacitor electrode is, for example, a square having a length of 2 mm, and the through hole filled with the conductive material connected to the capacitor electrode is within a rectangular region 400 μm in the vertical direction and 400 μm in the horizontal direction from the center of gravity of the capacitor electrode. Is located. Thereby, an unnecessary inductance component is reduced, and a margin for conformity when stacking is ensured.
[0077]
Further, the via holes directly drawn out from the respective capacitor electrodes are located in the respective capacitor electrodes in the thickness direction of the electrically insulating substrate as shown in the drawing. As a result, a wiring board with a built-in capacitor having a high density and a high degree of design freedom is realized.
[0078]
The eight-layer wiring board of the present embodiment is composed of, for example, a base material in which a glass cloth is impregnated with a polyphenylene ether resin and a base material in which an aramid non-woven cloth is impregnated with an epoxy resin. Alternatively, a capacitor built-in wiring board formed of capacitors having excellent high frequency characteristics and different capacitances can be provided at low cost with fewer steps.
[0079]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the capacitor electrode holding wiring board according to the present invention, the conductive material filled in the through hole having a tapered shape is connected to the capacitor electrode, and the wide taper side is connected to the capacitor electrode. It is characterized by that. By adopting such a configuration, it is possible to reduce unnecessary parasitic capacitance generated in the capacitor due to current concentration on such a conductive material, and it is possible to provide a capacitor holding wiring board having excellent high frequency characteristics. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a printed wiring board according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a printed wiring board according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a printed wiring board according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a process cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a printed wiring board according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a process cross-sectional view illustrating a conventional method for manufacturing a multilayer wiring board.
FIG. 6 is a plan view schematically showing a relationship between positions of capacitor electrodes and through holes.
[Explanation of Symbols] 10 ... Capacitor electrode holding wiring board, 12 conductive material,
14 ... through hole, 16 ... insulating layer, 18, 19 ... wiring layer, 20 ... capacitor electrode,
30 ... Prepreg (second insulating layer), 34 ... Second wiring layer,
40 ... capacitor holding wiring board, 101 ... release film,
102 ... Electric insulating base material, 103 ... Through hole, 104 ... Conductive paste,
105 ... metal foil (wiring layer), 106,107 ... electrically insulating substrate,
108 ... Metal foil (wiring layer), 109 ... Conductive paste, 110 ... Capacitor,
111 ... capacitor electrode, 201 ... core substrate, 203 ... metal foil,
204 ... wiring layer, 205 ... conductive paste, 206 ... wiring layer,
207 ... electrically insulating substrate, 208 ... wiring layer, 209 ... electrically insulating substrate,
210 ... wiring layer, 220 ... capacitor electrode, 222 ... conductive material,
224 ... capacitor electrode, 226 ... capacitor, 301 ... core substrate,
303 ... Metal foil, 304 ... Wiring layer, 305 ... Conductive paste,
320: Capacitor electrode, 322: Conductive material, 330, 332: Capacitor.

Claims

An insulating layer having a through hole filled with a conductive material, and a wiring layer disposed on both sides of the insulating layer and connected in a predetermined manner by the conductive material,
At least one of these wiring layers has a capacitor electrode electrically connected to the conductive material filled in the through hole,
The capacitor electrode holding wiring board, wherein the through hole filled with a conductive material electrically connected to the capacitor electrode has a tapered shape, and the tapered shape extends toward the capacitor electrode. .

The insulating layer further includes a second insulating layer stacked on the capacitor electrode and a second wiring layer positioned thereon,
2. The capacitor electrode holding wiring board according to claim 1, wherein the second wiring layer has the other capacitor electrode that constitutes a capacitor facing the capacitor electrode through the second insulating layer.

A capacitor electrode holding wiring board comprising at least two insulating layers laminated so as to be adjacent to each other,
The wiring board has a wiring layer of a predetermined pattern on the exposed surface and between adjacent insulating layers, and these wiring layers are conductive materials filled in through holes formed in the insulating layer. And at least one of these wiring layers has a capacitor electrode,
A capacitor electrode holding wiring board, wherein a through hole filled with a conductive material electrically connected to a capacitor electrode has a tapered shape, and the tapered shape extends toward the capacitor electrode.

4. The capacitor electrode holding wiring board according to claim 3, wherein the wiring layer having the capacitor electrode is located on an exposed surface of the wiring board.

The wiring layer having a capacitor electrode is located inside the wiring substrate, and the wiring layer facing the wiring layer defines the other capacitor electrode facing the capacitor electrode through the insulating layer. The capacitor electrode holding wiring board according to 1.

6. The capacitor according to claim 1, wherein the center of the through hole is located at the center of gravity of the capacitor electrode in the connection portion between the capacitor electrode and the conductive material filled in the through hole. Electrode holding wiring board.

The capacitor electrode is a rectangle (including a square) having a length A and a width B. In the connection portion between the capacitor electrode and the conductive material filled in the through hole, the position of the center of the through hole is the capacitor. The capacitor electrode holding wiring board according to claim 1, which is located in a rectangular region having a similarity ratio of 0.5 with the center of gravity of the electrode as the center of similarity.

The capacitor electrode holding wiring board according to claim 7, wherein the entire through hole is located in a rectangular region having a similarity ratio of 0.5.

The capacitor electrode has an elliptical shape (including a circle) having a length of a major axis A and a minor axis B, and the position of the center of the through hole in the connection portion between the capacitor electrode and the conductive material filled in the through hole 6. The capacitor electrode holding wiring board according to claim 1, wherein the capacitor electrode holding wiring board is located in an elliptical region having a similarity ratio of 0.5 with the center of gravity of the capacitor electrode as the center of similarity.

The capacitor electrode holding wiring board according to claim 9, wherein the entire through hole is located in an elliptical region having a similarity ratio of 0.5.

The plurality of wiring layers have capacitor electrodes, and the through holes filled with the conductive material connected to these capacitor electrodes exist on the same line along the thickness direction of the wiring board. 10. The capacitor electrode holding wiring board according to any one of 10 to 10.

The capacitor electrode holding wiring board according to any one of claims 1 to 11, wherein the entire through hole is located on the capacitor electrode in a connection portion between the capacitor electrode and the conductive material filled in the through hole.

13. The capacitor electrode according to claim 1, wherein the insulating layer is formed by curing a base material as a prepreg in which an aramid woven fabric or a nonwoven fabric is impregnated with a thermosetting resin. Holding wiring board.

The insulating layer is formed by curing a base material as a prepreg in which a glass woven fabric or a nonwoven fabric is impregnated with a thermosetting resin mixed with fine particles. A capacitor electrode holding wiring board according to claim 1.

The capacitor electrode holding wiring board according to claim 13 or 14, wherein the thermosetting resin is selected from polyphenylene ether resin, BT resin, epoxy resin, polyimide resin, fluororesin, phenol resin, polyaminobismaleimide, and cyanate ester resin.

Particles _{_{_{_{SiO 2, TiO 2, Al 2}}}} O 3, MgO, capacitor electrode holding wiring board according to claim 14, characterized in that the inorganic filler selected from SiC and AlN powder.

A plurality of capacitor electrode holding wiring boards according to any one of claims 1 to 16 are laminated via an insulating layer positioned between these adjacent capacitor electrode holding wiring boards, and the insulating layer is made of a conductive material. A capacitor electrode holding wiring board having a through hole filled with a material, wherein a plurality of capacitor electrode holding wiring boards are electrically connected in a predetermined manner by a conductive material.

(1) forming a through hole in a prepreg for forming an insulating layer and filling the through hole with a conductive material; and (2) forming a predetermined wiring layer on both sides of the prepreg, and at least one of the wiring layers is a capacitor. A method of manufacturing a wiring board having a capacitor electrode including a step of having electrodes and electrically connecting these wiring layers with a conductive material,
A method for manufacturing a capacitor electrode holding wiring board, wherein the capacitor electrode is electrically connected to a conductive material filled in a through hole having a tapered shape, and the tapered shape extends toward the capacitor electrode.

19. The method of manufacturing a capacitor electrode holding wiring board according to claim 18, wherein in the step (2), the predetermined wiring layer is formed by adhering a metal layer to the prepreg and processing it in a predetermined manner. .

19. The method of manufacturing a capacitor electrode holding wiring board according to claim 18, wherein in the step (2), the predetermined wiring layer is formed by adhering a wiring board having the predetermined wiring layer to a prepreg.

A prepreg having a through hole and a conductive material filled in the through hole is arranged on the wiring board having the capacitor electrode on the exposed surface, and a metal layer is arranged on the prepreg to integrate them. Forming a laminate having an insulating layer and a metal layer on the wiring substrate, and processing the metal layer of the laminate to have the other capacitor electrode facing the capacitor electrode through the insulating layer A method for manufacturing a capacitor holding wiring board, comprising a step of forming a predetermined wiring layer, wherein a conductive material filled in a through hole having a tapered shape that extends through an insulating layer toward a capacitor electrode A method for manufacturing a capacitor holding wiring board to which capacitor electrodes are connected.

Instead of forming a laminate having an insulating layer and a metal layer on a wiring substrate, a laminate having a second wiring substrate having an insulating layer and a predetermined wiring layer is formed on the wiring substrate, and the predetermined wiring layer is The method for manufacturing a capacitor holding wiring board according to claim 21, wherein the wiring board is connected to the wiring board by a conductive material filled in the through hole.

The manufacturing method of the capacitor | condenser holding | maintenance wiring board of Claim 21 or 22 which manufactures the wiring board which has a capacitor electrode in an exposed surface by the method in any one of Claims 17-20.