JP2005129887A - コンデンサを有する印刷配線板とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 並列に接続される複数のコンデンサを有し、比較的小さな領域に大きな静電容量を与えることができる印刷配線板を提供すること。
【解決手段】 印刷配線板において、積層された複数の内部層パネルは、第1のパネルの第1の電極を第2のパネルの第1の電極に接続すること、および、同様に、第1および第2のパネルの第2の電極を接続することによって並列に接続されるコンデンサを有する。並列に接続されるコンデンサを有する内部層パネルは、小さなx−y面積内に大きな静電容量を提供する。代替の印刷配線板は、第1の箔電極、および、第1の箔電極の相対する側面上に位置する第2および第3の電極を有するコンデンサを有する。さらに他の印刷配線板は、不連続の印刷電極のアレーから離間された不連続箔電極のアレーとして形成されるコンデンサを有する。不連続相互接続された電極を形成する工程は、電極を損傷する過剰な熱膨張係数応力なしに、電極を焼成することを可能にする。
【選択図】 図1B
【解決手段】 印刷配線板において、積層された複数の内部層パネルは、第1のパネルの第1の電極を第2のパネルの第1の電極に接続すること、および、同様に、第1および第2のパネルの第2の電極を接続することによって並列に接続されるコンデンサを有する。並列に接続されるコンデンサを有する内部層パネルは、小さなx−y面積内に大きな静電容量を提供する。代替の印刷配線板は、第1の箔電極、および、第1の箔電極の相対する側面上に位置する第2および第3の電極を有するコンデンサを有する。さらに他の印刷配線板は、不連続の印刷電極のアレーから離間された不連続箔電極のアレーとして形成されるコンデンサを有する。不連続相互接続された電極を形成する工程は、電極を損傷する過剰な熱膨張係数応力なしに、電極を焼成することを可能にする。
【選択図】 図1B
Description
技術分野は埋込み型コンデンサである。より詳細には、技術分野は印刷配線板に埋め込むことができる埋込み型コンデンサを含む。
本発明は、「CO-FIRED CERAMIC CAPACITORS AND METHOD FOR FORMING CERAMIC CAPACITORS FOR USE IN PRINTED WIRING BOARDS」と題され、2002年10月11日に米国特許商標庁に出願された出願指定代理人整理番号EL−0495の米国特許仮出願第60/418,045号(現在は米国特許国内出願第10/651367号に転換されている)、および、「PRINTED WIRING BOARDS HAVING LOW INDUCTANCE EMBEDDED CAPACITORS AND METHODS OF MAKING SAME」と題され、2002年12月13日に米国特許商標庁に出願された出願指定代理人整理番号EL−0496の米国特許仮出願第60/433,105号(現在は米国特許国内出願第10/663551号に転換されている)、および、「HIGH TOLERANCE EMBEDDED CAPACITORS」と題される2003年9月18日に出願された出願指定代理人整理番号EL−0499の米国特許出願第10/664638号に関する。
印刷配線板(PWB)中に受動回路要素を埋め込むことの実施は、回路サイズの低減および改善された回路性能を可能にする。受動回路要素は、典型的に、積層され、かつ相互接続回路によって接続されるパネル中に埋め込まれ、パネルの積層物は印刷配線板を形成する。それらパネルは一般に「内部層パネル」と呼ばれる。
しばしば、印刷配線板が組み込まれるデバイスは固有の寸法上の制限を有する。例えば、ハンドヘルドデバイスまたは半導体パッケージは小型回路を必要とし、印刷配線板の寸法に長さおよび幅、すなわち「xおよびy」すなわち「x−y」の限界を課す可能性がある。超薄型パッケージなどの他のデバイスは、印刷配線板に厚さすなわち「z」の限界を課すことがある。印刷配線板では空間が非常に重要であり、したがって、コンデンサなどの受動要素は内部層パネルの比較的小さな領域を占有すべきである。そのため、印刷配線板内のコンデンサが小さなサイズであり、大きな静電容量値を有することが有利である。
大容量のコンデンサ回路構成部品の提供への1つの手法は、大きなx−y寸法、すなわち大きな表面積または「占有面積(footprint)」を有するコンデンサ電極を形成することである。しかし、箔上焼成(fired-on-foil)コンデンサを作成する時、箔と焼成材料との間の熱膨張係数(TCE)の差がコンデンサ構造中に応力を引き起こす。その応力は電極層のx−y寸法に比例し、したがって、大きな電極層は、大きなTCE応力によるひび割れを起こし易い可能性がある。
内部層パネルに埋め込まれたコンデンサなどの受動回路要素の配線は、パネル回路の回路ループインダクタンス(「リードインダクタンス」としても知られている)に寄与する。大きな回路ループインダクタンスは、大抵の用途において望ましくない。回路ループインダクタンスへのコンデンサの寄与は、その終端離隔距離によって部分的に決定される。コンデンサの「終端」は、一般的に、導電性トレースまたは導電性リードなどの回路導体がコンデンサ電極または電極に接続される点として定義することができる。従来の表面実装多層コンデンサまたは箔上焼成(fired-on-foil)コンデンサ素子は、コンデンサ電極の上面表面区域または底部占有領域内に位置するのではなく、コンデンサの1つの縁に位置する1つの終端、および、コンデンサの反対側の縁に位置するもう1つの終端を有する。コンデンサの対向する両縁に終端を位置させることは、コンデンサにとって最大の終端離隔距離、および、対応して回路ループインダクタンスへの高度な寄与をもたらす。コンデンサの対向する両縁にコンデンサ終端を位置させることは、印刷配線板における大きな総占有面積をコンデンサに与えるというさらなる短所を有する。
印刷配線板およびその製造方法の1つの実施形態によれば、印刷配線板は複数の内部層パネルを含む。内部層パネルの1つまたは複数は並列に接続することができるコンデンサを含む。内部層パネルの第1のパネルは、第1の電極、第1の電極を覆って配置される誘電体、および誘電体を覆って配置される第2の電極を含む。同様に、内部層パネルの第2のパネルも第1の電極、第1の電極を覆って配置される誘電体、および誘電体を覆って配置される第2の電極を含む。第2の内部層パネルは第1の内部層パネルとともに積層される。2つの内部層パネルのそれぞれの第1の電極は電気的に接続され、また2つの内部層パネルのそれぞれの第2の電極も電気的に接続される。それによって、内部層パネルのコンデンサは並列に接続される。
並列に接続され、(z方向において)積層されるコンデンサを有する印刷配線板の実施形態によれば、比較的小さなx−y領域に大きな静電容量を設けることができる。デバイス内のx−y表面積が限られているが、デバイスのz寸法(または、厚さ)に対する制限はさほど厳しくない時に、この実施形態は特に有用である。本実施形態によって構築される印刷配線板は積層かつ並列接続されるいかなる数の内部層パネルも含み、それによって、比較的小さなx−y表面積内に大きな静電容量を提供することができる。
他の実施形態によれば、印刷配線板は複数の積層される内部層パネルを含み、1つまたは複数の内部層パネルは箔電極のいずれの面にも配置される電極を有するコンデンサを含む。コンデンサは箔電極、箔電極の第1の面を覆って配置される第1の誘電体、箔電極の第2の面を覆って配置される第2の誘電体、第1の誘電体を覆って配置される第2の電極、および第2の誘電体を覆って配置される第3の電極を含む。また、箔電極のいずれの面上にも、さらなる誘電体層および電極を含むことができる。
箔電極のいずれの面上にも電極を備えるコンデンサを有する印刷配線板の実施形態によれば、比較的小さなx−y表面積に大きな静電容量が設けられる。この実施形態は、デバイス内のx−y表面積が限られている時に特に有用である。上記の実施形態に従って構築される印刷配線板は、積層され、並列に接続されるコンデンサを有するいかなる数の内部層パネルも含むことができ、それによって、比較的小さなx−y表面積に大きな静電容量を提供する。
さらに他の実施形態によれば、印刷配線板は複数の内部層パネルを含み、内部層パネルの1つまたは複数は箔担体から形成されるコンデンサを含む。コンデンサは平面に配置される複数の第1の電極、第1の電極を電気的に接続する複数の第1の導電性部分、箔担体から形成される複数の第2の電極、同じく箔担体から形成され、第2の電極を電気的に接続する複数の第2の導電性部分、および第2の電極から第1の電極を離隔する誘電体層を含む。第1の電極および第2の電極は、第1の電極が、誘電体を横断して第2の電極と離間されるように配列される。複数の第1および第2の電極は誘電体によって離隔されており、これによって、複数のコンデンサを形成する。
本実施形態によれば、内部層パネルは比較的小さなz(厚さ)寸法内で大きな静電容量を提供する。この特徴は、システムまたはデバイスのz寸法が限られ、x−y寸法はさほど制限されない時に特に望ましい。
また、上記の実施形態は、薄い大静電容量の構成部品を箔上焼成(fired-on-foil)技術によって形成することを可能にする。上記に検討したように、大静電容量のコンデンサを作成するための以前の試みは、大静電容量を得るために、大きな連続した電極を形成することを伴った。しかし、これらの慣用のコンデンサが加熱された時、金属箔と堆積された層との間のTCE応力はしばしばひび割れを引き起こした。本実施形態において、個々のコンデンサによって提供される総静電容量は大きい。しかし、各電極および関連する誘電体層の表面積が比較的小さいためにTCEの不整合の問題は回避される。また、上記の実施形態は、内部層パネルを通ったスルーホールの経路決定、および、コンデンサが埋め込まれる内部層パネルのいずれの側面からコンデンサへの接続をも可能にする。
当業者は、以下に掲げる図面を参照して実施形態の以下の詳細な説明を読めば、本発明の様々な実施形態の上述の長所および他の長所および恩恵を理解するであろう。
一般的な慣習に従い、図面の様々な機能部品は必ずしも縮尺を合わせて描かれてはいない。種々の機能部品の寸法は、本発明の実施形態をより明確に説明するために拡大または縮小することがある。
詳細な説明は以下の図面を参照し、図中では類似の符号は類似の要素を参照する。
図1Aは、図1Bの直線1A−1Aの面から見た印刷配線板1000の第1の実施形態の一部の平面図である。図1Bは、直線1B−1B上において図1Aに記載される印刷配線板1000の前面立面における断面図である。
図1Bに示すように、印刷配線板1000は、複数の積層された内部層パネル100、200、300を含む。内部層パネル100はコンデンサ105を含み、内部層パネル200はコンデンサ205を含み、内部層パネル300はコンデンサ305を含む。この実施形態によれば、コンデンサ105、205、305は第1の回路導体1001および第2の回路導体1002によって並列に接続される。
内部層パネル100のコンデンサ105は第1の電極110、第2の電極120、第3の電極130、および誘電体140を含む。誘電体140は第1および第3の電極110、130から第2の電極120を離隔し、2層誘電体の形態にある。同様に、コンデンサ205は第1の電極210、第2の電極220、第3の電極230、および2層誘電体240を有し、コンデンサ305は第1の電極310、第2の電極320、第3の電極330、および2層誘電体340を有する。第1の電極110、210、310は、例えばその上にコンデンサ105、205、305が引き続いて形成される箔から形成することができる。したがって、コンデンサ105、205、305は箔上焼成(fired-on-foil)型とすることができる。コンデンサ105、205、305は硬化ポリマ型であってもよい。
図1Aおよび1Bにおいて、第1の回路導体1001はコンデンサ105の第1および第3の電極110、130をコンデンサ205の第1および第3の電極210、230に、およびコンデンサ305の第1および第3の電極310、330に電気的に接続する。第2の回路導体1002はコンデンサ105、205、305のそれぞれ第2の電極120、220、320を電気的に接続する。このようにして、コンデンサ105、205、305は並列に接続される。
印刷配線板1000は、3つの内部層パネル100、200、300を有するとして例示される。しかし、上記の実施形態にしたがう印刷配線板に、2つ、あるいは4つ以上の内部層パネルを含むことができる。内部層パネルの異なる組み合わせは並列に接続される複数のコンデンサを含むことができる。内部層パネル100、200、300は、(図1Bに不図示の)貼合せ材料の層によって連結することができる。第1および第2の回路導体1001、1002は貼合せ材料を貫いて形成することができる。貼り合せ材料層の形成を含めて、内部層パネルおよび印刷配線板1000を形成する方法は以下に詳細に検討する。
図2A〜2Kは、上記に示す印刷配線板1000内での使用に適する内部層パネル100の実施形態を製造する方法を示す図である。以下で議論する実施形態は、コンデンサ層が共焼成される箔上焼成(fired-on-foil)の実施形態である。
図2Aは、内部層パネル100を製造する第1の段階の前面立面図である。図2Aにおいて、金属箔101が設けられる。箔101は当業界で一般に入手可能なタイプのものでよい。例えば、箔101は、銅、銅−インバー−銅、インバー、ニッケル、ニッケルでコーティングされた銅、または、厚膜ペーストのための焼成温度を超える融点を有する他の金属であってよい。好ましい箔は、未処理の銅からなる箔を含むが、逆処理された銅箔、二重処理された銅箔、および、多層印刷回路板業界で一般に使用される他の主な銅箔も使用することができる。箔101の厚さは、例えば約1〜100ミクロン、好ましくは3〜75ミクロン、および、最も好ましくは約1/3オンス(9.45g)と1オンス(28.35g)との間の銅箔に相当する12〜36ミクロンの範囲にあってよい。
箔101は、例えばアンダープリント102を適用および焼成することによって、前処理することができる。アンダープリント102は箔101の構成部品側の表面に適用される比較的薄い層である。図2Aにおいて、アンダープリント102は箔101上の表面コーティングとして示される。アンダープリント102は金属箔101およびアンダープリント102を覆って堆積される層に十分に固着する。アンダープリント102は、例えば箔101に適用され、続いて、箔101の融解点より低い温度で焼成されるペーストから形成することができる。ペーストは箔101の表面全体を覆う無制限(open)のコーティングであるか、または、箔101の選択された区域上に印刷してもよい。
図2Aを参照すると、誘電体材料は前処理された箔101上にスクリーン印刷され、第1の誘電体層141を形成する。誘電体材料は、例えば厚膜誘電体インクであってよい。誘電体インクは、例えばペーストから形成されてもよい。続いて、第1の誘電体層141を乾燥させる。
図2Bにおいて、第2の誘電体層142が続いて適用され、乾燥される。代替の実施形態において、2つの別個の層141、142を形成するために使用されるメッシュスクリーンより粗いメッシュスクリーンを通して、誘電体材料の単一の層を堆積することができる。より粗いメッシュスクリーンは1回の印刷においては等しい厚さを提供する。
図2Cにおいて、第2の電極120が、第2の誘電体層142を覆って形成され、乾燥される。第2の電極120は、例えば厚膜金属インクをスクリーン印刷することによって形成することができる。一般に、上方の面から見た時に誘電体層142の表面積は第2の電極120の表面積より大きくなるべきである。第2の電極120は層141、142の1つの端部を越えて延在し、箔101に接触するように形成される。
続いて、第1の誘電体層141、第2の誘電体層142、および第2の電極120が共焼成される。「共焼成される」とは、層141、142が第2の電極120を形成する前に焼成されないことを意味する。焼成後構造を、図2Dに前面立面図で、および図2Eに平面図で示す。誘電体層143は、共焼成工程の結果として得られる。厚膜誘電体層141、142は、ガラス−セラミックフリット相と混合される、例えばチタン酸バリウムのような高誘電率(すなわち「高K」)機能相、および例えば二酸化ジルコニウムなどの誘電特性改質添加物から形成することができる。共焼成中に、ガラス−セラミックフリット相は軟化し、機能相および添加物相を湿潤し、融合してガラス−セラミックマトリクス中の機能相および修正添加物の分散を生じさせる。同時に、第2の電極120および箔101は、軟化したガラス−セラミックフリット相によって湿潤され、一緒に焼結される。第2の電極120および箔101は、共焼成の結果得られた高K誘電体143に対する強力な結合を有する。
図2Fにおいて、誘電体材料の第3の層が前処理された箔101上にスクリーン印刷され、第3の誘電体層145を形成する。続いて、第3の誘電体層145が乾燥される。図2Gにおいて、第4の誘電体層146が塗布され、乾燥される。あるいはまた、スクリーン印刷中に粗いメッシュスクリーンを使用して、誘電体材料の単一の層を形成してもよい。
図2Hにおいて、第3の電極130が第4の誘電体層146を覆って形成され、乾燥される。第3の電極130は誘電体層の縁を越えて延在し、箔101に接触する。続いて、得られた物品を焼成する。層145、146および第3の電極130は共焼成してもよく、これは層145および146が第3の電極130を焼成する前には焼成されないことを意味する。図2Iは、得られる2層誘電体140を備えた、共焼成後に得られる物品を示す。共焼成の後、2層誘電体140は第2および第3の電極120、130、および箔101に確実に固着し、そして得られる物品はひび割れがない。
図2Dおよび2Iに関して議論されるような2つの別個の焼成工程に対する別法として、第3の電極130を形成した後に単一の共焼成を行うことができる。単一の共焼成は、生産コストを低減することに有利である。しかし、2つの別個の焼成は、第1の焼成の後の、ひび割れなどの欠陥および印刷位置合わせの問題に関する第2の電極120の検査を可能にする。
図2Jにおいて、構造は反転され、貼合せられる。例えば、箔101の構成部品側の面を貼合せ誘電体材料170および他の導電性箔180に貼合せることができる。貼合せは、例えば標準的な印刷配線板の工程におけるFR4プリプレグを使用して行うことができる。1つの実施形態において、タイプ106エポキシプリプレグを使用することができる。適する貼合せ条件は、例えば約28インチ水銀柱(0.095MPa)まで排気された真空室において1時間にわたって208psig(1.54MPa)で185℃である。エポキシが貼合せ板を一緒に接着することを防止するために、シリコンゴムのプレスパッドおよび平滑なPTFE充填ガラスのリリースシートを箔101および180に接触させてもよい。例えば、箔180を使用して、接続回路を作成することができる。誘電体プリプレグおよび貼合せ材料は、例えば標準的なエポキシ、高Tgエポキシ、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、シアネートエステル樹脂、充填剤含有樹脂系、BTエポキシ、および回路層間の絶縁を提供する他の樹脂および貼合せ物などのいかなるタイプの誘電体材料であってもよい。
図2Kを参照すると、貼合せの後、標準的な印刷配線板処理条件を使用して、フォトレジストが箔101、180に適用され、そして箔101、180は画像形成され、エッチングされ、剥離される。そのエッチング工程によって、箔180を回路化することができる。図示の簡略化のために、箔180から形成される回路は図3および4には示さない。箔180から形成される回路は、図3においては、例えばコンデンサ2105、2205、および2305のいくつかまたは全ての間に位置し、図4においては、例えばコンデンサ3105、3205、および3305のいくつかまたは全ての間に位置する。
第1の電極110は箔101のエッチングの結果得られる。エッチングは箔101(図2Kでは参照番号101は使用されていない)に溝107を作成し、これは第2の電極120からの第1および第3の電極110、130の電気的接触を遮断する。箔101の部分108は第1の電極110を形成し、箔101の部分109は第2の電極120に電気的に接続される。電極110、120、130、および2層誘電体140はコンデンサ105を形成する。
図2Kは、図1Bに示す印刷配線板1000内に内部層パネル100を組み込む前の内部層パネル100を示す。印刷配線板1000は、例えば貼合せ工程によって積層される複数の内部層パネルから形成することができる。内部層パネル200、300は、1回または複数回の慣用の貼合せ圧縮において、一緒に貼合せることができる。それら内部層パネルは、例えば誘電体プリプレグを使用して一緒に接着することができる。印刷配線板1000は複数の段階で貼合せてもよい。完成した印刷配線板1000を形成するために、例えば、内部層パネルのサブアセンブリを加工および貼合せることができ、その後に、1つまたは複数のサブアセンブリを積層し、一緒に貼合せることができる。
内部層パネルの各々は、回路素子の異なる配列を含めて、異なる設計を有することができる。用語「内部層パネル」は、パネルが印刷配線板1000の内部に挟み込まれなければならないことは示唆せず、内部層パネルは、例えば印刷配線板1000の外部層上にも位置することができる。
図1Bに示すように、内部層パネル100、200、300は積層された配列になっている。印刷配線板1000の内部層パネル100、200、300は、第1および第2の回路導体1001、1002によって並列に接続される。第1および第2の回路導体1001、1002は、例えば積層され、張り合わされた内部層パネル100、200、300を貫くレーザまたは機械的な穿孔によって、導電性バイアとして形成することができる。続いて、穿孔によって形成された孔は導電性材料によってメッキされる。結果として得られた、図1Bに示す印刷配線板1000の全体を貫いて延在する導電性バイア1001、1002は、典型的に「メッキスルーホール」と呼ばれる。メッキスルーホール型のバイアは、通常、印刷配線板の内部層パネルの全てが一緒に貼合せられた後に形成される。図1Bおよび本明細書の他の図において、メッキスルーホールは内部層パネルのいずれかの端部を終端するものとして示される。しかし、メッキスルーホールは複数の内部層パネルを貫いて延在する連続的なメッキバイアである。
導体1001、1002は、複数の内部層パネルの並列接続を説明するために、メッキスルーホールとして示す。しかし、印刷配線板1000が追加の層を含む場合に、印刷配線板1000の他の部品の追加の回路導体(不図示)は、内部層パネルのサブアセンブリまたは個々の内部層パネルを貫いて延在することができる。印刷配線板1000の一部のみを貫いて延在するバイア回路導体は、一般に「埋め込みバイア」と呼ばれる。埋め込みバイアは、典型的には、内部層パネルのサブアセンブリが印刷配線板に組み込まれる前に、内部層パネルのサブアセンブリを貫いて穿孔され、メッキされる。内部層パネルの1つまたは両方の面上に形成される小さな直径の導電性バイアは、一般に、「微小バイア」と呼ばれ、例えば内部層パネル内のコンデンサを終端するために使用することができる。
全ての相互接続が形成され、内部層パネルの全てのサブアセンブリまたは全ての個々の内部層パネルが一緒に貼合せられた後、印刷配線板1000が完成される。図1Bにおいて、印刷配線板1000は、積層された構成の内部層パネル100、200、300を含み、貼合せられ(貼合せ材料は不図示)、回路導体1001、1002によって接続されているものとして示される。しかし、本実施形態によれば、いかなる数の内部層パネルも印刷配線板に含むことができる。
図3は並列に接続されるコンデンサを有する印刷配線板2000の代替の実施形態を示す。図3は印刷配線板2000の前面立面の概略断面図である。印刷配線板2000は、積層された複数の内部層パネル2100、2200、2300を含む。内部層パネル2100はコンデンサ2105を含み、内部層パネル2200はコンデンサ2205を含み、内部層パネル2300はコンデンサ2305を含む。この実施形態によれば、コンデンサ2105、2205、2305は第1の回路導体2001および第2の回路導体2002によって並列に接続される。
内部層パネル2100のコンデンサ2105は第1の電極2110、第2の電極2120、および誘電体2130を含む。誘電体2130は第1の電極2110から第2の電極2120を離隔し、単一層誘電体の形態である。同様に、コンデンサ2205は第1の電極2210、第2の電極2220、および誘電体2230を有し、コンデンサ2305は第1の電極2310、第2の電極2320、および誘電体2330を有する。第1の電極2110、2210、2310は、例えば引き続いてその上にコンデンサ2105、2205、2305が構築される箔から形成することができ、したがって、コンデンサ2105、2205、2305は箔上焼成(fired-on-foil)型とすることができる。
上方の面から見た時に、印刷配線板2000は、図1Aに示す印刷配線板1000と同様の形状を有することができ、または、他の形状を使用することができる。印刷配線板2000は、誘電体2130、2230、および2330が単一層の形態であり、コンデンサ2105、2205、2305がそれぞれ2つの電極のみを含むことを除いて、印刷配線板1000と同様の方法で製造することができる。
図3において、第1の回路導体2001は、コンデンサ2105の第1の電極2110、および第1の電極2210および2310を電気的に接続する。第2の回路導体2002は第2の電極2120、2220、2320を接続する。このようにして、コンデンサ2105、2205、2305は並列に接続される。内部層パネル2100、2200、2300は、例えば貼合せ圧縮を使用して、一緒に連結することができる。
図4は、並列に接続されるコンデンサを有する印刷配線板3000の他の代替の実施形態を示す。図4は印刷配線板3000の前面立面の概略断面図である。印刷配線板3000は、積層された複数の内部層パネル3100、3200、3300を含む。内部層パネル3100はコンデンサ3105を含み、内部層パネル3200はコンデンサ3205を含み、内部層パネル3300はコンデンサ3305を含む。この実施形態によれば,コンデンサ3105、3205、3305は、第1の回路導体3001および第2の回路導体3002によって並列に接続される。
内部層パネル3100のコンデンサ3105は第1の電極3110、第2の電極3120、第3の電極3130、第4の電極3140、および誘電体3150を含む。誘電体3150は、第2および第4の電極3120、3140から第1および第3の電極3110、3130を離隔し、3層誘電体の形態である。コンデンサ3205および3305は、コンデンサ3105と同様に作成することができる。
第1の回路導体3001はコンデンサ3105、3205、3305の第1および第3の電極を電気的に接続し、および第2の回路導体3002は第2および第4の電極を電気的に接続する。このようにして、コンデンサ3105、3205、3305は並列に接続される。
上方の面から見た時に、印刷配線板3000は、図1Aに示す印刷配線板1000と同様の形状を有することができ、または、他の形状を使用してもよい。印刷配線板3000は、誘電体3150が3層誘電体の形態であり、追加の第4の電極3140が存在することを除いて、印刷配線板1000と同じ方法で製造することができる。この実施形態において、誘電体の追加の層は第3の電極3130を覆って形成され、続いて、第4の電極3140が誘電体の追加の層を覆って形成される。内部層パネル3100、3200、3300は、例えば貼合せ圧縮を使用して、一緒に連結することができる。
図1A〜4を参照して上記に議論した印刷配線板の実施形態1000、2000、3000は、比較的小さなx−y表面区域内に大きな静電容量を提供する。これらの実施形態は、デバイスのx−y表面積が限られているが、デバイスの厚さ(すなわちz寸法)に対する制限がさほど厳しくない時に、特に有用である。上記の実施形態に従って構築される印刷配線板は、積層され、並列に接続されるいかなる数の内部層パネルも含むことができ、それによって、小さなx−y表面区域内に大きな静電容量を提供する。異なるタイプの内部層パネルの追加の組み合わせを、並列に接続されるコンデンサを有する内部層パネルに加えて、または、その代替物として使用することができる。
図1A〜4を参照して上記で議論した印刷配線板の実施形態は、1つまたは複数のコンデンサ層の共焼成を含むことができる箔上焼成(fired-on-foil)プロセスによって形成されるものとして記載される。しかし、他の構築方法および他の材料を、印刷配線板1000、2000、3000を形成するために使用できる。例えば、同様に、上述の実施形態におけるように、ポリマコンデンサを内部層パネル内に形成し、並列に接続することができる。ポリマコンデンサは、例えば、堆積または印刷された層が焼成されずに、硬化されることを除いて、上記の実施形態と同じ方法で形成することができる。
ポリマ導電層を形成するために使用されるペーストのために適する材料は、例えばポリマ厚膜銅ペースト、銀ポリマ厚膜ペーストを含み、これは、有機ビヒクル中に分散される銅または銀の粉体を含んでもよい。有機ビヒクルは、エポキシ溶液または他の樹脂をベースとする他の溶液であってよい。市販のポリマ導電層は、E. I. du Pont de Nemours and Companyから入手可能なCB200である。
ポリマ誘電体層を形成するために使用されるペーストのために適する材料は、ポリマ厚膜誘電体ペーストを含む。ポリマ厚膜誘電体ペーストは、例えば、エポキシ樹脂などの有機ビヒクル中に分散される一般的にに高誘電率の材料(チタン酸バリウムのようなもの)である。市販の高誘電率のポリマ誘電体層は、E. I. du Pont de Nemours and Companyより入手可能な7153厚膜誘電体である。導電層および誘電層の硬化は、例えば約150℃で行うことができる。
本明細書で議論される導電層は、例えば電着プロセスまたは蒸着プロセスによって形成することもできる。電着プロセスまたは蒸着プロセスを、例えば金属導電層を形成するために使用することができる。あるいはまた、誘電体層を、例えば薄膜化学溶液堆積、スパッタ、またはタンタルのようなその前に適用された金属の化学陽極酸化によって形成することができる。
図5A〜5Hは内部層パネルを有する印刷配線板4000を製造する一般的な方法を示す。内部層パネルは箔電極のいずれの面上にも形成される電極を有するコンデンサを含むことができる。完成された印刷配線板4000を、図5Hに断面図で例示する。図5Hにおいて、コンデンサ4305の対向する電極は、それぞれ電源およびアース4441および4442に接続される。あるいはまた、それらを他の回路素子に接続することができる。図5Fは、完成された内部層パネル4300を分解断面図で示す。単一のコンデンサ4305は、以下に説明する内部層パネル4300内に形成される。しかし、印刷配線板4000は、異なるタイプを有し、かつ様々な方法で配列される多数の独立したコンデンサを印刷配線板4000内に含むことができる。
図5Aおよび5Bは内部層パネル4300の製造の第1の段階を示す。内部層パネル4300は印刷配線板4000内に組み込まれる。図5Aは上面図であり、5Bは切断線5B−5Bで取られた図5Aからの断面図である。図5Aおよび5Bにおいて、金属箔4310が設けられる。箔4310は大きな表面積を有することができ、コンデンサを含む多数の受動構成部品を作成するために使用することができる。箔4310は当業界で一般的に入手可能なタイプのものでよい。例えば、箔4310は銅、銅−インバー−銅、インバー、ニッケル、ニッケルでコーティングされた銅、または、厚膜ペーストのための焼成温度を超える融解点を有する他の金属であってよい。好ましい箔は主に未処理の銅からなる箔を含む。箔4310の厚さは、例えば約1〜100ミクロン、好ましくは3〜75ミクロン、および、最も好ましくは約1/3オンス(9.45g)と1オンス(28.35g)との間の銅箔に相当する12〜36ミクロンの範囲にあってよい。
箔4310は、箔4310の第1の面にアンダープリント4312を、および、箔4310の第2の面にアンダープリント4314を適用することによって前処理することができる。アンダープリント4312、4314は箔4310の構成部品側の表面に適用される比較的薄い層である。図5Bにおいて、アンダープリント4312、4314は箔4310上の表面コーティングとして示される。アンダープリント4312、4314は、金属箔4310およびアンダープリント4312、4314を覆って堆積される層に十分に固着する。アンダープリント4312、4314は、例えば、箔4310の融解点より低い温度で焼成される、箔4310に適用されるペーストから形成することができる。そのペーストは、箔4310の表面全体を覆う無制限(open)のコーティングとして印刷してもよいし、箔4310の選択された領域上に印刷してもよい。
図5Bを参照すると、誘電体材料は前処理された箔4310の第1の面上にスクリーン印刷され、第1の誘電体層4320を形成する。誘電体材料は、例えば厚膜誘電体インクであってよい。誘電体インクは、例えばペーストから形成されてもよい。
第1の誘電体層4320は、例えば誘電体材料の2回の別個のスクリーン印刷から形成することができる。2回の別個のスクリーン印刷が行われる場合、第1の誘電体層は印刷および乾燥され、同じ厚さおよび形状のものであってよい第2の誘電体層が第1の誘電体層を覆って印刷され、乾燥される。あるいはまた、誘電体層4320を、誘電体材料の単一の印刷によって形成することができ、これはその後に乾燥させる。第1の誘電体層4320を形成するために誘電体材料の単一の印刷が使用される時、誘電体材料の単一の層は、粗いメッシュスクリーンを通して堆積されて、同等の厚さの誘電体層を与える。第1の開口部(すなわちスルーホール)4324および第2の開口部4326は、形成中の第1の誘電体層4320に含まれる。
次に、第1の導電性層4340が第1の誘電体層4320を覆って形成され、乾燥される。第1の導電性層4340は、例えば厚膜金属インクをスクリーン印刷することによって形成することができる。第1の導電性層4340は第1の開口部4324の上に配列される第1の開口部4324、および、第2の開口部4326の上に配列される第2の開口部4344を有して形成される。第1の導電性層4340は、例えばスクリーン印刷によって形成することができる。続いて、得られた物品を焼成する。
図5Aおよび5Bに示す実施形態において、開口部4324、4326、4342、4344は図5Aの平面図に示すように円形である。しかし、他の形状も可能である。
スクリーン印刷プロセスを繰り返して、箔4310の第2の面上に各層を構築する。その後の構築のステップは、開口部4328および4330を備えた第2の誘電体層4322、および、開口部4348を備えた第2の導電性層4346をもたらす。続いて、得られた物品を焼成する。
後焼成された物品を図5Aおよび5Bに示す。誘電体層4320、4322、およびそれぞれの導電性層4340、4346を同時に焼成することは、誘電体層および導電性層を共焼成することとみなすことができる。厚膜誘電体層4320、4322は、例えば高誘電率機能相、および、ガラス−セラミックフリット相と混合された誘電特性修正添加物から形成することができる。一般に、誘電体4320、4322の表面積、すなわち占有面積は、導電性層4340、4346よりも大きくするべきである。これは、平面図の図5Aにおいて、誘電体4320について例示されている。
図5Cおよび5Dを参照すると、箔4310(参照番号4310は図5Cおよび5Dでは使用されていない)の第2の面で、得られた物品は貼合せ材料4350に貼合せられる。貼合せは、例えば標準的な印刷配線板工程においてFR4プリプレグを使用して行うことができる。1つの実施形態において、タイプ106エポキシプリプレグを使用することができる。導電性箔4352は、例えば接続回路を作成するための表面を提供するために、貼合せ材料4350に適用することができる。誘電体プリプレグおよび貼合せ材料は、例えば標準的なエポキシ、高Tgエポキシ、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、シアネートエステル樹脂、充填剤含有樹脂系、BTエポキシ、および、回路層間に絶縁を提供する他の樹脂および貼合せ物などのいかなるタイプの誘電体材料であってもよい。
貼合せの後、標準的な印刷配線板処理を使用して、フォトレジストを箔4310に適用し、箔4310は画像形成され、エッチングされ、剥離される。また、箔4352も、例えば回路を作成するために、この時にエッチングして、例えば回路を作成することができる。図5Cおよび5Dは、箔4310のエッチングの後に得られる物品を示す。箔4310のエッチングは、箔4310の第1の部分4318を第2の部分4319から離隔する溝4316をもたらし、これによって、第2の導電性層4346を部分4319から離隔する。
エッチング工程の後、第1の電極4361は箔4310の残りの部分4319から得られる。第2の電極4362は導電性層4340に相当する。第3の電極4363は導電性層4346から形成され、箔4310の部分4318に接続される。
図5Eにおいて、得られる物品は、第1の箔電極4361の第1の面上で第2の貼合せ材料4354に貼合せられる。箔4356を、第2の貼合せ材料4354に適用することができる。
図5Fおよび5Gはコンデンサ4305を有する完成された内部層パネル4300を示す。図5Fは図5Gの直線5F−5Fに沿って取られた断面図である。図5Eおよび5Fを参照すると、フォトレジストが箔4356に塗布され、箔4356は画像形成され、エッチングされ、剥離される。この時、第2の微小バイア回路導体4372を形成することが好ましい。第1および第3のバイア回路導体4371および4373もこの段階で形成することができるが、別法として、内部層パネル4300が多層印刷配線板に組み込まれた後にスルーホールバイアとして形成することもできる。他のタイプの回路導体を、スルーホールバイアの代わりに使用することができる。例えば、第1の箔電極4361の周囲の縁への導電性接続は、第1の回路導体4371の代替物として使用することができる。
図5Fおよび5Gを参照すると、箔4356のエッチングは、第2の回路導体4372を第3の回路導体4373に電気的に接続し、したがって、第2の電極4362を第3の電極4363に電気的に接続する回路または「リード」4358をもたらす。貼合せ材料4354上の回路4359は第1の回路導体4371および第1の電極4361に電気的に接続する。回路導体4371、4372、4373は、例えば穿孔およびその後の導電性金属によるメッキによって形成することができる。穿孔は、第2の回路導体4372を形成するための、例えばレーザ穿孔であってもよい。回路導体4371、4373がスルーホール型のものである場合、機械的な穿孔が、それらを形成するために好しい可能性がある。
図5Fに示すように、完成された内部層パネル4300は電極4361、4362、4363を備えたコンデンサ4305を含む。第2および第3の電極4362、4363は第1の箔電極4361のいずれかの面上に位置する。
図5Hは完成された印刷配線板4000の概略断面図である。印刷配線板4000は内部層パネル4100、4200、および内部層パネル4300を含み、追加の内部層パネルを含んでもよい。内部層パネル4100、4200の1つまたは複数は、電極のいずれの面上にも配置された電極を備えるコンデンサ、または、他の設計を有するコンデンサを含むことができる。追加の相互接続回路、他の受動構成部品、または能動構成部品も印刷配線板4000に含むことができる。
図5Iは図5Fの直線5G−5Gに沿って取られた断面図であり、図5Gと同様である。図5Iは内部層パネル4300内のコンデンサ終端の相対位置を示すために提供される。図5Fおよび5Iに示すように、第3の電極4363の終端は誘電体層4322のスルーホール開口部に位置し、ここで、第3の回路導体4373は第3の電極4363に電気的に結合される。第1の電極4361の終端は、第1の回路導体4371が第1の電極4361に電気的に結合される所に位置する。第2の電極4362の終端は、第2の回路導体4372が第2の電極4362に電気的に結合される所に位置する。図5Iを特に参照すると、電極4361、4362、4363の終端は個々の電極4361、4362、4363の上面表面積または「占有面積」内に位置する。
コンデンサ4305の回路導体4371および4373によって規定される終端間の間隔はd2である。第1の電極4361の幅はl1であり、第2の電極4362の幅はl2であり、(図5Iには図示しない)第3の電極4363の幅はl3である。幅l3はl2とほぼ等しい。間隔d2は幅l1、l2、l3のいずれよりもはるかに狭い。例えば、間隔d2は幅l1、l2、l3のいずれもの3分の2未満、または半分未満であってよい。
上記の実施形態によれば、電極の占有面積内に位置する終端は互いに比較的接近して離間することができ、コンデンサ4305による回路インダクタンスへの寄与を低減する。
図5A〜5Hを参照して、内部層パネル4300および印刷配線板4000の具体的な実施形態を説明する。この具体的な実施形態において、箔4310は銅箔である。銅箔4310のタイプは印刷配線板業界に使用されるいかなる市販等級の銅箔であることができ、1/3オンス(9.45g)銅箔(厚さ約12ミクロン)から1オンス(28.35g)銅箔(厚さ約36ミクロン)の範囲内にある。銅箔4310は箔4310の選択された領域を覆って銅のアンダープリントペーストを適用することによって前処理が行われる。続いて、得られる物品は、約1時間のサイクル総時間で、ピーク温度において10分間にわたって窒素中にて900℃で焼成され、アンダープリント4312を形成する。この工程はアンダープリント4314を形成するために繰り返される。
図5Aおよび5Bにおいて、厚膜誘電体インクを、前処理された銅箔4310の1つの面上に、325メッシュスクリーンを通してスクリーン印刷する。誘電体層4320は2回のスクリーン印刷によって形成され、各スクリーン印刷は約12〜15ミクロンの印刷厚さの誘電体層を残す。スクリーン印刷された誘電体層4320は約10分間にわたり125℃で乾燥される。厚膜誘電体インクはチタン酸バリウム成分、酸化ジルコニウム成分、およびガラス−セラミック相を含む。開口部4324、4326の(図5Iに示す)間隔d2は約77ミル(1955.8ミクロン)より大きい。開口部4324、4326の直径は、それぞれ約26ミル(660.4ミクロン)および16ミル(406.4ミクロン)である。
厚膜銅電極インク層4340は、誘電体層4320上に325メッシュスクリーンを通して印刷され、約10分間にわたって125℃で乾燥させる。誘電体層4320の大きさは、その周縁の周囲で導電性層4340より約10ミル(254ミクロン)大きい。開口部4342、4344の直径はそれぞれ開口部4324および4326より約20ミル(508ミクロン)大きい。印刷導体層4340の厚さは3から15ミクロンの範囲内にある。得られる構造物を、厚膜窒素プロファイルを使用してピーク温度にて10分間にわたって900℃で共焼成する。窒素プロファイルは、1時間のサイクル総時間をともない、燃焼区画において50ppm未満の酸素を、焼成区画において2〜10ppmの酸素を含む。印刷および焼成の手順は層4322、4346を形成するために箔4310の第2の面上で繰り返される。開口部4328および4330は直径が約16ミル(406.4ミクロン)であり、箔4310の反対側の面上の開口部4324および4326と同心状に配置される。開口部4348は直径が約36ミル(914.4ミクロン)である。
図5Cを参照すると、FR−4の印刷配線板基板貼合せ材料4350が箔4310の第2の面に貼合せられる。銅箔4352は貼合せ材料4350を覆って形成される。貼合せ条件は、28インチ水銀柱(0.095MPa)にまで排気された真空室において1時間にわたって208psig(1.54MPa)で185℃である。シリコンゴムのプレスパッドおよび滑らかなPTFE充填ガラスのリリースシートを箔4310に接触させて、エポキシが貼合せ板を一緒に接着することを防止する。箔4310は画像形成され、エッチングされ、剥離される。溝4316は16ミル(406.4ミクロン)をやや上回る内部直径を、および、26ミル(660.4ミクロン)をやや下回る外部直径を有する。
図5Eを参照すると、FR−4の印刷配線板基板貼合せ材料4354が、第2の電極4362の第1の面上において、前の貼合せにより得られた物品に貼合せられる。銅箔4356は貼合せ材料4354を覆って形成される。
図5Fおよび5Gを参照すると、箔4356を画像形成し、エッチングし、剥離して、回路4358、4359を形成する。続いて、第2の回路導体4372が、第2の電極4362に接続するための直径8〜16ミル(203.2〜406.4ミクロン)の孔をレーザ穿孔することによって形成され、続いて、その孔は導電性微小バイアを形成するために銅でメッキされる。
続いて、図5Hに示すように、得られる物品は多層印刷配線板に貼合せられ、それぞれ電極4361および4363、ならびに印刷配線板4000の電源面およびアース面に接続する導電性スルーホールを形成するために、回路導体導通孔4371および4373は機械的に穿孔され、メッキされる。
この実施例において、厚膜誘電体材料は以下の組成を有した。
ガラスAの組成はPb5Ge3O11に相当し、これは、焼成中に析出し、約70〜150の誘電率を有する。焼成された誘電体は約1000の誘電率を有する。厚膜銅電極インクの組成は以下を含んだ。
図6A〜6Dは、箔電極のいずれの側面上にも配置された複数の電極を備えたコンデンサ5105を有する内部層パネル5100(図6D)の第2の実施形態を製造する方法を示す。内部層パネル5100は、例えば上記に説明した印刷配線板1000、2000、3000、4000などの印刷配線板に組み込むことができる。図6Dに示す完成された内部層パネル5100は箔電極の両方の側面上に2つの電極を有する5電極のコンデンサの実施形態である。コンデンサ5105も4層の誘電体を含み、高い静電容量密度を提供する。
図6Aは図6Dに例示される内部層パネル5100の製造の第1の段階の断面図である。図6Aに示す物品は、箔5410、箔5410の第1の面上に第1の誘電体層5420および第1の導電性層5430、および箔5410の第2の面上に第2の誘電体層5422および第2の導電性層5432を含む。図6Aの物品の上面図は、概して図5Aに示す物品の形状に相当することができ、および物品は同様な方法で製造することができる。物品は、層5420および5430の共焼成、引き続いて層5422および5432の共焼成を行うことによって焼成することができる。箔5410は前処理してもよく、アンダープリント層5412、5414を含むことができる。
図6Bは内部層パネル5100の製造の次の段階の断面図である。図6Bにおいて、第3の誘電体層5440は第1の導電性層5430を覆って形成される。第3の導電性層5450は第3の誘電体層5440を覆って形成され、物品は焼成される。第4の誘電体層5442は第2の導電性層5432を覆って形成され、第4の導電性層5452は第4の誘電体層5442を覆って形成される。得られた物品は焼成される。
上記の方法の別法は、箔5410の第1の面上に層5420、5430、5440、および、5450を完全に形成し、続いて、層5420、5430、5440、および、5450を共焼成することである。続いて、層5422、5432、5442、および、5452を箔5410の第2の面上に形成し、共焼成する。一般に、隣接する誘電体層間の境界は、共焼成時に除去される。図6Bには、焼成する前に形成される別個の層を説明するために、境界を示す。
図6Cは内部層パネル5100の製造の次の段階の断面図である。前述のような物品を共焼成することは、箔5410(参照番号5410は図6Cでは使用されていない)の第1の面上の第1の2層誘電体5481、および箔5410の第2の面上の第2の2層誘電体5482をもたらす。焼成の後、貼合せ材料5460が箔5410の第2の面上に適用される。貼合せ材料5460に対して、箔5462を適用してもよい。
貼合せの後、箔5410に対してフォトレジストが適用され、箔5410は画像形成され、エッチングされ、剥離される。溝5416が箔5410内にエッチングされ、また箔5410の縁も同様にエッチングされて、図6Cに示すように第1の電極5471を画定する。溝5416は、例えば円形でよく、図5Dに示す溝4316と同等の形状および大きさでもよい。
エッチングの後、物品は、第1の電極5471、(図6Bに示す)導電性層5430に相当する第2の電極5472、導電性層5432に相当する第3の電極5473、導電性層5450に相当する第4の電極5474、および導電性層5452に相当する第5の電極5475を含む。
図6Dを参照すると、第1の箔電極5471の第1の面に対して、貼合せ材料5470が適用され、該貼合せ材料5470に対して箔(箔は図示しない)が適用される。貼合せ材料5470に適用された箔を、画像形成し、エッチングし、剥離して、回路5461、5462を形成する。(図6Cに示す)箔5462も、回路5464、5466を作成するためにエッチングされる。他の回路も箔5462から形成することができる。
図6Dは、印刷配線板への組み込みの前の、コンデンサ5105を含む完成された内部層パネル5100を示す。図6Dにおいて、第1および第3の回路導体5571および5573は、好ましくは、多層板への組み込みの後に形成される。回路導体5571および5573は、例えば機械的な穿孔およびその後のメッキによって形成することができる。第2の回路導体5572は、レーザ穿孔およびメッキによって微小バイアとしてこの段階で形成することができる。
内部層パネル5100は、5つの電極を備えたコンデンサ5105を含み、それらの内の2つ(電極5472および5474)が第1の箔電極5471の第1の面上に位置し、それらの内の2つ(電極5473および5475)が電極5471の第2の面上に位置する。コンデンサ5105は2つの2層誘電体5481、5482も含む。図6Dに示すように、コンデンサ5105は大きい静電容量を提供し、比較的小さなx−y面積を占有する。加えて、電極の終端は電極の占有面積内に位置し、回路ループインダクタンスへのコンデンサ5105の寄与を低減させる。
図7Aは箔電極の両方の面上に形成された電極を有する内部層パネル6100の代替の実施形態の断面図である。内部層パネル6100は、例えば上記に議論した印刷配線板1000、2000、3000、4000などの印刷配線板に組み込むことができる。
内部層パネル6100は第1、第2、および、第3の電極(それぞれ、6101、6102、6103)を有するコンデンサ5105を含む。第1の電極6101、および第2の電極6102の一部6109は金属箔から形成される。溝6110は、第1の電極6101を第2の電極6102から離隔するために箔内に形成される。
第1と第2の電極6101、6102は第1の誘電体6121によって離隔され、第1と第3の電極6101、6103は第2の誘電体6122によって離隔される。第1の回路導体6571は第1の電極6101および回路6581に接続する。第2の回路導体6572は第2の電極6102に接続し、第3の回路導体6573は第3の電極6103に接続する。第2および第3の回路導体6572、6573は回路6580によって接続され、これによって第2および第3の電極6102、6103を電気的に接続する。内部層パネル6100は、貼合せ材料6401および6402を含むことができ、回路6580、6581は貼合せ材料6401上に堆積された箔から形成することができる。回路導体6571、6572、6573は、例えばメッキされたバイアであることができる。図7Aに不図示の接続用回路も貼合せ材料6402上に形成することができる。
図7Bは、箔電極の両方の面上に形成された電極を有する内部層パネル7100の他の代替の実施形態の断面図である。内部層パネル7100は、上記に検討した印刷配線板のいずれかに組み込むことができる。
内部層パネル7100は第1、第2、第3、および第4の電極(それぞれ7101、7102、7103、7104)を有するコンデンサ7105を含む。第1の電極7101は金属箔から形成することができる。溝7110を箔内に形成して、第2の電極7102から第1の電極7101を離隔することができる。
2層の第1の誘電体7121は第1および第3の電極7101、7103から第2の電極7102を分離する。第2の誘電体7122は第4の電極7104から第1の電極7101を分離する。第1の回路導体7571は、電気的に第3の電極7103に電気的に結合される第1の電極7101に接続する。第2の回路導体7572は第2の電極7102に接続し、第3の回路導体7573は第4の電極7104に接続する。第2および第3の回路導体7572および7573は回路7580によって接続され、これによって、第4および第2の電極7104、7102に電気的に接続する。第1の回路導体7571は回路7581に接続する。内部層パネル7100は貼合せ材料7401および7402を含むことができ、回路7580、7581は貼合せ材料7401上の箔から形成することができる。回路導体7571、7572、7573は、例えばメッキされたバイアであってよい。図7Bに不図示の接続用回路も貼合せ材料7402上に形成することができる。
図7Aおよび7Bの内部層パネル6100、7100は、前述の内部層パネルの実施形態に関連して記載した製造方法を使用して形成することができ、同様または同一の材料をその組立において使用できる。当業者には理解されるように、上記に検討したコンデンサ6105および7105の電極の終端は、電極の占有面積内に位置して、回路ループインダクタンスに対するコンデンサ6105、7105の寄与を低減させることができる。
内部層パネルが電極のいずれの面上にも電極を有する図5A〜7Bを参照して上記に検討した実施形態は、比較的小さなx−y表面積内に大きな静電容量を提供する。これらの実施形態は、デバイス内のx−y表面積が限られている時に特に有用である。上記の実施形態に従って構築される印刷配線板は、例えば並列に接続される1つまたは複数のコンデンサを備えて積層されるいかなる数の内部層パネルも含むことができ、それによって、比較的小さなx−y面積内に大きな容量を提供する。
上記に検討した実施形態は箔上焼成(fired-on-foil)工程によって形成されるとして記載され、これはコンデンサ層の共焼成を含むことができる。しかし、他の方法および材料も印刷配線板1000、2000、3000、4000、および上記で議論した代替の内部層パネルの実施形態を形成するために使用することができる。例えば、(非セラミック)ポリマコンデンサも、誘電率を増大させるためにチタン酸バリウムなどの充填剤を含むことができるポリマ系ペースト合成物から形成することができる。ポリマコンデンサは、印刷層が硬化されることを除いて、上記の実施形態と同様の方法で形成することができる。硬化は、例えば150℃で行うことができる。導電性層を形成するために使用されるペーストに適するポリマ材料は、例えばポリマ厚膜電極を含む。誘電体層を形成するために使用されるペーストのために適するポリマ材料は、例えばポリマ厚膜誘電体を含む。
また薄膜コンデンサを並列に結合して、静電容量密度を増大させることができる。薄膜コンデンサは、最初に、化学溶液堆積、スパッタ、または予めスパッタされた金属の陽極酸化によって、誘電体を選択的に堆積させることによって形成することができる。選択的堆積は、例えばマスクの使用によって達成することができる。電極は、シャドウマスクを介したスパッタによって塗布され、そして必要であれば、引き続いてメッキを行って厚さを増大させる。あるいはまた、誘電体上に厚膜合成物を印刷し、および焼成または硬化のいずれかを行って、電極を形成することもできる。
図8A〜8Gは単一の箔「担体」から形成される複数のコンデンサを有する内部層パネル8100の第1の実施形態を製造する方法を示す。図8Hは完成された内部層パネル8100を示す。内部層パネル8100において、コンデンサ8105は単一の金属箔担体または基板内に一緒にグループ化すなわち「一組に構成」される。図9は内部層パネル8100および追加の内部層パネル8200、8300、8400を含む印刷配線板の実施形態8000の概略断面図である。
図8Aは、内部層パネル8100(図8H)を製造する第1の段階の平面図である。図8Bは図8Aの直線8B−8B上に取られた前面立面図である。図8Bを参照すると、金属箔8101が提供される。箔8101は内部層パネル8100のための「担体」として機能し、およびコンデンサ8105のための(図8Fに示す)1式の電極8115は箔8101から形成される。箔8101は当業界で一般に入手可能なタイプのものでもよい。例えば、箔8101は銅、銅−インバー−銅、インバー、または、ニッケル、ニッケルでコーティングされた銅であってもよい。
箔8101は、例えばアンダープリント8102を適用および焼成することによって前処理することができる。図8Bにおいて、アンダープリント8102は箔8101上の表面コーディングとして示される。アンダープリント8102は、例えば箔8101に適用されるペーストから形成することができる。
図8Bを参照すると、誘電体材料を前処理された箔8101上にスクリーン印刷して、第1の誘電体層8121を形成する。誘電体材料は、例えば厚膜誘電体インクであってよい。誘電体インクは、例えばペーストで形成されてもよい。続いて、第1の誘電体層8121は乾燥される。図8Aに示すように、誘電体層8121は、(図8Fに示す)完成された装置においてコンデンサ8105が有する概形の輪郭を描く。続いて、第2の誘電体層8122が適用および乾燥される。代替の実施形態において、2つの別個の誘電体層8121、8122を形成するために使用されるメッシュスクリーンより粗いメッシュスクリーンを通して、誘電体材料の単一の層を堆積してもよい。
第1のスルーホールすなわち開口部8125、および第2の開口部8126は誘電体層8121、8122の両方を貫いて延在する。図8Aを参照すると、開口部8125、8126は断面で円形として示されるが、他の断面を使用してもよい。開口部8125、8126の直径は、例えば約40〜100ミル(1016〜2540ミクロン)の範囲にあってよい。開口部8125、8126の直径は、例えばスクリーン印刷の許容誤差に適合するように選択することができる。
図8Cは、内部層パネル8100の製造の次の段階の上面図であり、図8Dは図8Cの直線8D−8Dにおける断面図である。図8Dを参照すると、導電性層8130は、第2の誘電体層8122(図8Dには不図示)を覆って形成され、乾燥される。導電性層8130は、例えば厚膜金属インクをスクリーン印刷することによって形成することができる。導電性層は、スルーホール開口部8125と整列するスルーホール開口部8132を含む。一般に、誘電体層8122の上面表面積は、導電性層8130のそれより大きくあるべきである。導電性層8130は、スルーホール開口部8125を通して箔8101に接触するように形成される。
続いて、第1の誘電体層8121、第2の誘電体層8122、および導電性層8130は共焼成される。焼成後の構造を、図8Cおよび8Dに示す。共焼成工程により誘電体層8120が得られ、したがって、個々の誘電体層8121、8122を図8Dに示さない。共焼成は、例えば約900℃でN2環境において行うことができる。焼成の後、導電性層8130および箔8101は共焼成工程により得られた誘電体層8120に強力な結合を有する。
図8Cに示すように、導電性層8130は、独立した「電極」として記載することができる、いくつかの別個の第1の電極部分8135を含む。したがって、導電性層8130も、同様に第1の「電極」層8130として記載することができる。複数の第1の電極8135は、同様に層8130から形成される第1の導電性部分8137によって接続される。
図8Eを参照すると、貼合せ材料8401に対して、共焼成工程から得られた物品を貼合せることができる。貼合せは、例えば標準的な印刷配線板工程におけるFR4プリプレグを使用して行うことができる。タイプ106エポキシプリプレグも使用することができる。
図8Fは内部層パネル8100を製造する次のステップの平面図である。図8Gは図8Fの直線8G−8G上における断面図である。図8Fは図8Gの矢印8Fの方向から見たものである。
図8Fおよび8Gを参照すると、貼合せの後、標準的な印刷配線板工程条件を使用して、箔8101(参照番号8101は図8Gでは使用されていない)に対してフォトレジストが適用され、箔8101を画像形成し、エッチングし、剥離する。図8Gの透視図から、フォトレジストは箔8101の底面側に適用される。エッチング工程は箔8101から第2の電極層8111を作成する。溝8112は、スルーホールバイアが電極層8111、8130の双方に接続することができるように、第2の電極層8111から第1の電極層8130を離隔する。
図8Fを参照すると、第2の電極層8111は、概して第1の電極層8130(図8C)の第1の電極8135の形状および大きさに相当してもよい、複数の独立した第2の電極8115(図8F)を含む。独立した第2の電極8115は複数の第2の導電性部分8117によって接続される。
それぞれの対向する第1の電極8135/第2の電極8115の対が、誘電体層8120の挟み込まれた部分とともに、コンデンサ8105を形成する。図8Fにおいては、9つのコンデンサ8105が例示されるが、いかなる数のコンデンサ8105も単一の箔担体から形成することができる。加えて、平面透視図からはコンデンサ8105の全てが同じ形状を有するが、1つまたは複数のコンデンサは異なる平面形状を有してもよい。
図8Hは、回路導体がパネル8100内に形成された後の内部層パネル8100の前面立面の断面図である。図8Hは、内部層パネル8100が印刷配線板に組み込まれた後の内部層パネル8100の単離された図を表すことができる。図8Hにおいて、第1の回路導体8151は第1の電極層8130(図8F)の第1の電極8135に接続する。第2の回路導体8152は第2の電極層8111(図8C)の第2の電極8115に接続する。第1および第2の回路導体8151、8152は、例えばメッキされたバイアであってもよい。回路導体8152の位置は電極の占有面積内で変化してよい。さらに、スルーホール開口部8152および8132は最終的な内部層パネルの実施形態に依存する必要な形状構成であってもよいし、そうでなくてもよい。
図8Iは、内部層パネル8100’の代替の配列の前面立面の断面図である。図8Iは、例えば内部層パネル8100’が印刷配線板に組み込まれ、メッキされたスルーホールバイアが印刷配線板を貫いて穿孔された後の内部層パネル8100’の単離された図を表すことができる。図8Iにおいて、第1のスルーホール回路導体8252は、図8Hに示す第1の電極層8130と同様の形態を有することができる第1の電極層8230に接続する。第2のスルーホール回路導体8152は、図8Hの第2の電極層8111と同様の形態を有することができる第2の電極層8211に接続する。
図8Hおよび8Iに示すように、内部層パネルの実施形態8100、8100’は、パネル8100、8100’のいずれかの面を貫いて延在する回路導体に接続することができる、すなわちスルーホール導体がパネル8100、8100’を貫いて延在して、電極層と接続することができる。
図9は、印刷配線板8000への一体化およびスルーホールバイアが穿孔され、メッキされた後の内部層パネル8100の概略を示す。バイアの各々は内部層パネル8100の電極層8111、8130の1つと接続する。内部層パネル8100、8200、8300、8400などは、例えば貼合せ工程において誘電体プリプレグを使用して一緒に結合することができる。内部層パネル8100、8200、8300、8400の各々は異なる配列の能動および受動回路素子を含む、異なる設計を有することができる。内部層パネル8200、8300、8400の1つまたは複数は、内部層パネル8100と同様または同一の設計を有することができる。加えて、別個の内部層パネルのコンデンサの1つまたは複数は、上記の図1A〜4に関して議論したように、並列に接続することができる。
用語「内部層パネル」は、パネルが印刷配線板8000の内部に挟み込まれなければならないことを示唆せず、内部層パネル8100、8200、8300、8400も、印刷配線板8000の外部層として位置することができる。印刷配線板8000は、複数の段階で貼合せることができる。例えば、内部層パネルのサブアセンブリを加工および貼合せてもよく、そして、引き続いて1つまたは複数のサブアセンブリを一緒に貼合せて、完成された印刷配線板8000を形成することができる。また、回路導体も、印刷配線板8000の内部層パネルの1つもしくは複数、または全てを貫いて延在するように形成することができる。
上記の図8A〜8Hおよび9に示す実施形態において、個々の電極8115、8135、および、導電性部分8117、8137の形状および配列は変化させることができる。例えば、図10Aは第1の電極1015の代替の配列の象徴的表現であり、したがって、これは、同様に、内部層パネルの対応する第2の電極に対して使用することができる。図10Aにおいて、第1の電極1015は八角形の形状を有する。図10Bは第1の電極1115の第2の代替の配列であり、これは、同様に内部層パネルの対応する第2の電極に対して使用することができる。図10Bにおいて、電極1115は円形を有する。電極および誘電体層に関して異なる形状を選択して、それらの層の許容できる表面積を最大化すると同時に、それらの層が焼成中にひび割れを起こさないことを確実にすることができる。
回路導体8151、8152、および、8251、8252は、電極層の電極部分に接続するものとして図8Hおよび8Iに示される。あるいはまた、回路導体は、(図8Cおよび8Fに示す)第1および第2の導電性部分8137、8117に接続することができる。その場合、代わりに、層8111、8130の回路導体部分にスルーホールを設けることができる。
上記に議論した内部層パネルの実施形態は、単一の箔担体から複数のコンデンサを形成することによって大きい静電容量を提供する。これらの実施形態は、システムまたはデバイスのz寸法が限られ、x−y寸法がさほど制限されない時に特に望ましい。
上記の実施形態は、大きい静電容量を提供するために大きな連続した誘電体および電極面積を含む、慣用的に焼成されるセラミック厚膜コンデンサに関連する問題も回避する。焼成中に、金属箔と堆積された層との間の不整合によって引き起こされるTCE応力は、焼成される誘電体/電極層の面積に正比例する。上記の実施形態によれば、個々の電極を形成することによって、大きい表面積の焼成層は回避される。しかし、コンデンサによって提供される総静電容量は大きい。これによって、単一の大きな連続した誘電体/電極面積を形成することに関連するTCEの不整合の問題を回避すると同時に、大きな静電容量を達成する。また、上記の実施形態は、内部層パネルを通したスルーホールの経路決定を可能にする。
上記に議論した実施形態を、コンデンサ層の共焼成を含むことができる箔上焼成(fired-on-foil)によって形成されるとして記載した。しかし、他の方法および材料を使用して、印刷配線板1000、2000、3000、4000、5000、8000の内部層パネルを形成することができる。例えば、薄膜セラミックコンデンサは、例えば1ミクロン未満の薄いセラミック層を与える多くのプロセスによって形成することができる。そのような材料の例は、チタン酸バリウムまたはアルミナを含み、それらは、例えばゾル−ゲル技術またはスパッタによって堆積させることができる。同様に、ポリマ(非セラミック)コンデンサも、誘電率を増大させるためにチタン酸バリウムを含むことができるポリマ系ペースト合成物から形成することができる。ポリマコンデンサは、各層が焼成されずに硬化されることを除いて、上記の実施形態と同様の方法で形成することができる。ポリマ導電性層を形成するために使用されるペーストに適する材料は、例えばポリマ厚膜導体を含み、ポリマ誘電体層を形成するために使用されるペーストに適する材料は、例えばポリマ厚膜誘電体を含む。
本明細書で検討する実施形態において、用語「ペースト」は電子材料業界で使用される慣用の用語に対応させてよく、一般的に厚膜組成物を意味する。典型的に、アンダープリントペーストの金属成分は、金属箔の金属に整合される。例えば、銅箔が使用された場合には、銅ペーストをアンダープリントとして使用できる。他の用途の例は、銀およびニッケルの箔を、同等の金属アンダープリントペーストと組み合わせることである。厚膜ペーストを用いて、アンダープリントおよび受動構成部品の双方を形成することができる。
一般に、厚膜ペーストは、可塑剤、分散剤、および有機溶媒の混合物内に溶解されたポリマ中に分散される、セラミック、ガラス、金属、または、他の固体の細かく分割された粒子を含む。銅箔に対する使用のために好ましいコンデンサペーストは、窒素雰囲気での良好な燃尽性を備えた有機ビヒクルを有する。一般的に、そのようなビヒクルは、スクリーン印刷に適する粘度を生成するのに少量のみが必要である高分子量エチルセルロースのような、非常に少量の樹脂を含む。加えて、誘電体粉混合物中に配合される硝酸バリウム粉のような酸化性成分は、有機成分が窒素雰囲気中で燃尽するのを補助する。固体は、本質的に不活性な液体媒体(「ビヒクル」)と混合され、スクリーン印刷に適するペースト状合成物を形成するために3本ロールミル上で分散される。本質的に不活性な任意の液体をビヒクルとして使用することができる。例えば、濃厚化剤および/または安定化剤および/または他の一般的な添加物を伴うまたは伴わない、種々の有機液体をビヒクルとして使用することができる。
高K厚膜誘電体ペーストは、一般的に、少なくとも1つの樹脂および溶媒からなるビヒクル系中に分散される、少なくとも1つの高K機能相粉および少なくとも1つのガラス粉を含む。ビヒクル系は、スクリーン印刷して、高密度かつ空間的に輪郭のはっきりした膜を提供するように設計される。高K機能相粉は、一般式ABO3を持つペロブスカイト型強誘電体合成物を含む。このような組成物の例はBaTiO3、SrTiO3、PbTiO3、CaTiO3、PbZrO3、BaZrO3、およびSrZrO3を含む。Aおよび/またはBの位置への代替元素の置換によって、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3およびPb(Zn1/3Nb2/3)O3などの他の組成物も可能である。TiO2およびSrBi2Ta2O3が、他の可能な高K材料である。
上記組成物のドープされた、および、混合された金属のものも適する。ドープおよび混合は、主として、材料が「X7R」または「Z5U」規格などの業界規定を満たすために、例えば必要な静電容量温度係数(TCC)のような必要な最終用途特性仕様を達成するために行われる。
ペースト中のガラスは、例えばCa−Alボロシリケート類、Pb−Baボロシリケート類、Mg−Alシリケート類、希土類ボレート類、および、他の同様のガラス合成物であってもよい。ゲルマニウム酸鉛(Pb5Ge3O11)組成物などの高Kガラス−セラミック粉が好ましい。
導電性層を形成するために使用されるペーストは、銅、ニッケル、銀、銀含有貴金属合成物、またはこれらの化合物の混合物に基づくことができる。銅粉組成物が好ましい。
本明細書に記載された実施形態は、多くの実施例を有する。例えば、コンデンサの実施形態は、有機印刷配線板、ICパッケージ、減結合用途における前記構造の利用、ICモジュールまたはハンドヘルドデバイスのマザーボード内で使用することができる。上記の実施形態は、上記の実施形態におけるx−yまたはzの寸法を制限する能力のために、デバイス設計において付加的な柔軟性を提供する。
上記の実施形態において記載されたコンデンサ構造を、埋め込み抵抗および/またはインダクタと組み合わせて、フィルタなど実用用途を見出す可能性の高いより複雑な構造を作成することができる。金属薄膜、ポリマ厚膜、およびセラミック箔上焼成(fired-on-foil)厚膜を含む当該技術で知られている様々な手段を使用して、埋め込み抵抗を作成し、回路板に一体化することができる。抵抗およびコンデンサなどの構成部品を組み合わせて、板の表面上のいかなる半導体デバイスに対する必要性もなしに、印刷回路板内部に、アレーおよびネットワークのような集積化受動デバイスおよび構造を作成することができる。
上記の実施形態において、電極層はスクリーン印刷によって形成されるものとして記載されている。しかし、誘電体層の表面上への電極金属のスパッタまたは蒸着による堆積のような他の方法も使用することができる。
上面図におけるコンデンサの実施形態の形状は、一般的に長方形である。しかし、コンデンサの電極、誘電体、および他の構成部品および層は、例えば円形、長円形(oblong)楕円形、または、多角形の形状などの他の表面区域形状を有することができる。
上述の説明は、本発明の好ましい実施形態を例示および記載する。本発明が他の様々な組み合わせ、変形、および環境において使用でき、かつ、上記の教示および/または関連技術の技能もしくは知識に対応して、本明細書に表される発明の概念の範囲内で変更または変形が可能であることは理解されるべきである。
上記に記載された実施形態は、本発明の実施にあたり知られている最良の形態を記載し、および、前述の実施形態もしくは他の実施形態において、および、本発明の特定の用途または使用によって要求される種々の変形を伴って、当業者が本発明を利用することを可能にすることをさらに意図する。したがって、その記載は、本発明を本明細書に開示される形態に限定することは意図しない。同様に、添付の特許請求の範囲は、代替の実施形態を含むと解釈されることを意図する。
1000、2000、3000、4000、8000 印刷配線板
100、200、300、2100、2200、2300、3100、3200、3300、4100、4200、4300、5100、6100、7100、8100、8200、8300、8400 内部層パネル
101、4310、4356 箔
102、4312、4314 アンダープリント
105、205、305、2105、2205、2305、3105、3205、3305、4305、5105、7105、8105 コンデンサ
107、4316 溝
1001、1002、2001、2002、3001、3002、4371、4372、4373 回路導体
110、120、130、210、220、230、310、320、330、2110、2120、2210、2220、2310、2320、3110、3120、3130、3140 電極
140、240、340 2層誘電体
141、142、145、146、2140、2230、3150、4320、4322 誘電体層
170 誘電体材料
180 導電性箔
4324、4326、4342、4344、4348 開口部
4340、4346 導電層
100、200、300、2100、2200、2300、3100、3200、3300、4100、4200、4300、5100、6100、7100、8100、8200、8300、8400 内部層パネル
101、4310、4356 箔
102、4312、4314 アンダープリント
105、205、305、2105、2205、2305、3105、3205、3305、4305、5105、7105、8105 コンデンサ
107、4316 溝
1001、1002、2001、2002、3001、3002、4371、4372、4373 回路導体
110、120、130、210、220、230、310、320、330、2110、2120、2210、2220、2310、2320、3110、3120、3130、3140 電極
140、240、340 2層誘電体
141、142、145、146、2140、2230、3150、4320、4322 誘電体層
170 誘電体材料
180 導電性箔
4324、4326、4342、4344、4348 開口部
4340、4346 導電層
Claims (30)
- 印刷配線板であって、
第1の内部層パネルであって、
第1の電極と、
前記第1の電極を覆って配置される誘電体と、
前記誘電体を覆って配置される第2の電極と
を含み、前記第1の電極、前記誘電体、および前記第2の電極が第1のコンデンサを形成する第1の内部層パネル、および
第2の内部層パネルであって、
第1の電極と、
前記第1の電極を覆って配置される誘電体と、
前記誘電体を覆って配置される第2の電極と
を含み、前記第1の電極、前記誘電体、および前記第2の電極が第2のコンデンサを形成する第2の内部層パネル
を含み、
前記第2の内部層パネルは前記第1の内部層パネルと積層され、それぞれの前記第1の電極は電気的に結合され、およびそれぞれの前記第2の電極は電気的に結合され、それによって、前記第1および前記第2のコンデンサを並列に接続することを特徴とする印刷配線板。 - 第3の内部層パネルであって、
第1の電極と、
前記第1の電極を覆って配置される誘電体と、
前記誘電体を覆って配置される第2の電極と
を含み、前記第1の電極、前記誘電体、および前記第2の電極が第3のコンデンサを形成する第3の内部層パネルを含み、
前記第3の内部層パネルは前記第1および第2の内部層パネルと積層され、それぞれの前記第1の電極は電気的に結合され、およびそれぞれの前記第2の電極は電気的に結合され、それによって、前記第1、前記第2および前記第3のコンデンサを並列に接続することを特徴とする請求項1に記載の印刷配線板。 - 前記第1の内部層パネルは、
前記誘電体によって前記第2の電極から離間され、前記第1の電極に電気的に結合される第3の電極
を含み、前記誘電体は2層誘電体であることを特徴とする請求項1に記載の印刷配線板。 - 前記第1の内部層パネルは、
前記誘電体によって前記第3の電極から離間され、前記第2の電極に電気的に結合される第4の電極
を含み、前記誘電体は3層誘電体であることを特徴とする請求項3に記載の印刷配線板。 - それぞれの前記第1の電極は第1の導電性バイアによって電気的に結合され、および
それぞれの前記第2の電極は第2の導電性バイアによって電気的に結合されることを特徴とする請求項1に記載の印刷配線板。 - 第1の内部層パネルを形成する工程であって、
第1の電極を形成する工程と、
前記第1の電極を覆って誘電体を形成する工程と、
前記誘電体を覆って第2の電極を形成する工程と
を含み、前記第1の電極、前記第2の電極、および、前記誘電体が第1のコンデンサを形成する第1の内部層パネルを形成する工程、
第2の内部層パネルを形成する工程であって、
第1の電極を形成する工程と、
前記第1の電極を覆って誘電体を形成する工程と、
前記誘電体を覆って第2の電極を形成する工程と
を含み、前記第1の電極、前記第2の電極、および、前記誘電体が第2のコンデンサを形成する第2の内部層パネルを形成する工程、
前記第1および前記第2の内部層パネルを積層する工程、
それぞれの前記第1の電極を電気的に結合する工程、および
それぞれの前記第2の電極を電気的に結合する工程
を含み、それによって前記第1および前記第2のコンデンサを並列に接続することを特徴とする印刷配線板を製造する方法。 - 第3の内部層パネルを形成する工程であって、
第1の電極を形成する工程と、
前記第1の電極を覆って誘電体を形成する工程と、
前記誘電体を覆って第2の電極を形成する工程と
を含み、前記第1の電極、前記第2の電極、および前記誘電体は第3のコンデンサを形成する第3の内部層パネルを形成する工程、
前記第3の内部層パネルを前記第1および前記第2の内部層パネルと積層する工程、
前記第3のコンデンサの前記第1の電極を前記第1および前記第2のコンデンサの前記第1の電極に電気的に結合する工程、および
前記第3のコンデンサの前記第2の電極を前記第1および前記第2のコンデンサの前記第2の電極に電気的に結合する工程
をさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記第1の内部層パネルを形成する工程は、
前記誘電体によって前記第2の電極から離間され、前記第1の電極に電気的に結合される第3の電極を形成し、ここで前記誘電体は2層誘電体である工程
を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記第1の内部層パネルを形成する工程は、
前記誘電体によって前記第3の電極から離間され、前記第2の電極に電気的に結合される第4の電極を形成し、ここで前記誘電体は3層誘電体である工程
を含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 前記第1の電極を電気的に結合する工程は、第1の導電性バイアを形成する工程を含み、および
前記第2の電極を電気的に結合する工程は、第2の導電性バイアを形成する工程を含む
ことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 積層される複数の内部層パネルを含む印刷配線板であって、
前記内部層パネルの少なくとも1つは、
箔から作成される第1の電極と、
前記第1の電極の第1の面を覆って配置される第1の誘電体と、
前記第1の電極の第2の面を覆って配置される第2の誘電体と、
前記第1の誘電体を覆って配置される第2の電極と、
前記第2の誘電体を覆って配置される第3の電極と
を含み、前記第1の電極、前記第1の誘電体、前記第2の誘電体、前記第2の電極、および前記第3の電極はコンデンサを形成することを特徴とする印刷配線板。 - 前記第1の電極の終端は前記第1の電極の占有面積内にあり、
前記第2の電極の終端は前記第2の電極の占有面積内にあり、および
前記終端間の間隔は前記第1の電極の幅より狭いことを特徴とする請求項11に記載の印刷配線板。 - 前記第2の電極は前記第3の電極に電気的に結合されることを特徴とする請求項11に記載の印刷配線板。
- 前記第1の電極の前記第1の面を覆って配置される貼合せ材料と、
前記第1の電極に電気的に結合される第1の導体であって、前記貼合せ材料を貫いて延在する第1の導体と、
前記第2の電極に電気的に結合される第2の導体と
を含むことを特徴とする請求項11に記載の印刷配線板。 - 前記第1の誘電体を覆って配置され、前記第1の電極に電気的に結合される第4の電極を含むことを特徴とする請求項11に記載の印刷配線板。
- 前記第2の誘電体を覆って配置され、前記第1の電極に電気的に結合される第5の電極を含み、前記第2および前記第3の電極は電気的に結合されることを特徴とする請求項15に記載の印刷配線板。
- 複数の内部層パネルを形成する工程を含む印刷配線板を製造する方法であって、
前記内部層パネルの少なくとも1つを形成する工程は、
金属箔を設ける工程と、
前記箔の第1の面を覆って第1の誘電体を形成する工程と、
前記第1の誘電体を覆って第2の電極を形成する工程と、
前記箔の第2の面を覆って第2の誘電体を形成する工程と、
前記第2の誘電体を覆って第3の電極を形成する工程と、
前記箔から第1の電極を形成する工程を含む工程と、
前記複数の内部層パネルを積層する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 前記金属箔の前記第1の面を覆って貼合せ材料を形成する工程と、
第1の導体を形成する工程であって、前記第1の導体は前記第1の電極に電気的に接続される工程と、
第2の導体を形成する工程であって、前記第2の導体は前記第2の電極に電気的に接続される工程とを含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。 - 前記第1の誘電体を覆って第4の電極を形成する工程、および、
前記第2の誘電体を覆って第5の電極を形成する工程を含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。 - 前記電極の1つまたは複数を形成する工程は焼成を含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 積層された複数の内部層パネルを含む印刷配線板であって、
前記内部層パネルの少なくとも1つは、
平面内に配置される複数の第1の電極と、
前記第1の電極を電気的に接続する複数の第1の導電性部分と、
金属箔から形成される複数の第2の電極と、
前記第2の電極を電気的に接続する複数の第2の導電性部分と、
前記第2の電極から前記第1の電極を離隔する誘電体と
を含み、
前記第1の電極が前記第2の電極から前記誘電体を横断して離隔されて複数のコンデンサを形成するように、前記第1および前記第2の電極が配列されることを特徴とする印刷配線板。 - 前記複数の第1の電極を覆って配置される第1の貼合せ材料、および、
前記複数の第2の電極を覆って配置される第2の貼合せ材料を含むことを特徴とする請求項21に記載の印刷配線板。 - 前記第1の貼合せ材料および前記第2の貼合せ材料の少なくとも1つを貫いて延在し、および前記複数の第1の電極に電気的に結合される導体を含むことを特徴とする請求項22に記載の印刷配線板。
- 前記導体は前記誘電体を貫いて延在することを特徴とする請求項23に記載の印刷配線板。
- 前記第1の電極は、前記第2の電極と上面形状が実質的に同一であることを特徴とする請求項21に記載の印刷配線板。
- 複数の内部層パネルを形成する工程、および前記内部層パネルを積層する工程を含む印刷配線板を製造する方法であって、
前記内部層パネルの少なくとも1つを形成する工程は、
金属箔を設ける工程と、
前記金属箔を覆って誘電体層を形成する工程と、
前記誘電体層を覆って複数の第1の電極および複数の第1の導電性部分を形成する工程であって、前記第1の導電性部分は前記第1の電極を電気的に接続する工程と、
前記金属箔から複数の第2の電極および複数の第2の導電性部分を形成する工程であって、前記複数の第2の導電性部分は前記第2の電極を電気的に接続する工程と
を含み、
ここで、前記第1の電極が前記第2の電極から前記誘電体層を横断して離隔されて複数のコンデンサを形成するように、前記第1および前記第2の電極が配列されることを特徴とする方法。 - 少なくとも1つの内部層パネルを形成する工程は、
前記複数の第1の電極を覆って第1の貼合せ材料を形成する工程、および、
前記複数の第2の電極を覆って第2の貼合せ材料を形成する工程
を含むことを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 前記複数の第1の電極および前記複数の第1の導電性部分を形成する工程は、
前記誘電体層を覆って導電性層を堆積する工程
を含むことを特徴とする請求項26に記載の方法。 - 前記複数の第1の電極および前記複数の第1の導電性部分を形成する工程は、
前記導電性層および前記誘電体層を焼成する工程
を含むことを特徴とする請求項28に記載の方法。 - 前記金属箔から前記複数の第2の電極および前記複数の第2の導電性部分を形成する工程は、
前記金属箔をエッチングする工程
を含むことを特徴とする請求項26に記載の方法。
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2004
- 2004-03-05 JP JP2004063156A patent/JP2005129887A/ja not_active Withdrawn
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