JP2007103469A - 多層プリント配線板の内蔵コンデンサ形成構造 - Google Patents

Abstract

【課題】多層プリント配線板の内蔵コンデンサの形成構造であって、多層プリント配線板において、内蔵されたコンデンサと、実装される部品の電源供給用電極との間にインダクタ成分が発生しない内蔵コンデンサの形成構造を得る。
【解決手段】実装される部品の電源供給用電極３と、内層にグランド層７とを有する多層プリント配線板１において、電源供給用電極３とグランド層７との間に高誘電体層２が挟まれることにより、電源供給用電極３及びグランド層７とが、それぞれコンデンサ電極となっている多層プリント配線板１の内蔵コンデンサ形成構造である。
【選択図】図２

Description

この発明は、多層プリント配線板の内蔵コンデンサ形成構造であって、詳しくは、多層プリント配線板において、内蔵されたコンデンサと、実装される部品の電源供給用電極との間にインダクタ成分が発生しない内蔵コンデンサ形成構造に関する。

多層プリント配線板において、部品の高密度実装の対応のため、抵抗、コンデンサ、及び、インダクタといった受動素子をプリント配線板に内蔵させるという技術が、多数提案されている。このうち、コンデンサを内蔵させる技術としては、例えば、特許文献１〜３に記載のプリント配線板がある。

実全昭６２−１６６１６号公報 特開２００４−９５８０４号公報 特開２００５−４５０９６号公報

このような多層プリント配線板では、コンデンサの誘電体として作用する高誘電体層は、多層プリント配線板の厚さ方向の中央、または、外層から最も近い内層に設けられるのが一般的である。しかし、このような構造において、デバイスとコンデンサとの間に配線が存在するので、この配線にインダクタ成分が存在することとなり、コンデンサとしての機能が十分に発揮されない場合がある。

そこで、この発明が解決しようとする課題は、多層プリント配線板の内蔵コンデンサの形成構造であって、多層プリント配線板において、内蔵されたコンデンサと、実装される部品の電源供給用電極との間にインダクタ成分が発生しない内蔵コンデンサの形成構造を得ることである。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、実装される部品の電源供給用電極と、内層にグランド層とを有する多層プリント配線板において、上記電源供給用電極と上記グランド層との間に高誘電体層が挟まれることにより、上記電源供給用電極及びグランド層とが、それぞれコンデンサ電極となっていることを特徴とする多層プリント配線板の内蔵コンデンサの形成構造である。

請求項２に記載の発明は、前記高誘電体層の厚みは、１〜３０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板の内蔵コンデンサの形成構造である。

請求項３に記載の発明は、前記高誘電体層の誘電率は、４０〜７０であることを特徴とする請求項１または２に記載の多層プリント配線板の内蔵コンデンサの形成構造である。

請求項１に記載の発明によれば、この構造により、電源供給用電極及びグランド層がコンデンサ電極となるので、この構造により内蔵コンデンサが形成されるとともに、実装される部品に対してバイパスコンデンサとして作用する。さらに、電源供給用電極がそのまま内蔵コンデンサの電極となっているため、バイパスコンデンサと電源供給用電極との間にインダクタ成分が発生しない。よって、この構造により多層プリント配線板に形成された内蔵コンデンサは、実装される部品への電源電流のバイパスコンデンサとしての機能を十分に発揮させることができるという効果がある。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の多層プリント配線板の内蔵コンデンサの形成構造において、高誘電体層の厚みを１μｍ以上とすることにより、通常のプリント配線板の製造方法を用いて高誘電体層を形成することができるとともに、厚みを３０μｍ以下とすることにより、高誘電体層によるコンデンサ機能を十分に発揮させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の多層プリント配線板の内蔵コンデンサの形成構造において、高誘電体層の誘電率を４０以上とすることにより、高誘電体層によるコンデンサ機能を十分に発揮させることができるとともに、７０以下とすることにより、高誘電体層による層間絶縁性を確保することができる。

本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る多層プリント配線板１において、実装される部品の電源供給用電極、及び、その周辺箇所を多層プリント配線板１の上面から見た図である。詳しくは、この多層プリント配線板１は、薄膜の高誘電体層２の上に電源供給用電極３、及び、線路４が形成されており、さらに、多層プリント配線板１の厚み方向を貫くバイアホール５が形成されている。

そして、電源供給用電極３は、線路４によりバイアホール５に接続されており、このバイアホール５は、多層プリント配線板１の内層に形成されている電源層（後述）に接続されている。なお、この多層プリント配線板１は、最上層、すなわち、高誘電体層２の上にソルダーレジスト層が形成されているものである。図１では、このソルダーレジスト層の記載を省略している。

図２は、この多層プリント配線板１を図１のＡ−Ａ線で切断した断面図である。この多層プリント配線板１は４層構造であり、誘電体からなるコア層６の上にグランド層７が形成され、また、グランド層７の上に薄膜の高誘電体層２が形成されている。そして、高誘電体層２の上に電源供給用電極３、及び、線路４が形成されている。また、コア層６の下には、電源層８が形成され、電源層８の下に高誘電体層２が形成されている。さらに、この多層プリント配線板１を厚み方向に貫くバイアホール５は、電源層８と接続されている。

なお、この多層プリント配線板１は、最上層、すなわち、図２においては、上側の高誘電体層２の上と、下側の高誘電体層２の下にソルダーレジスト層が形成されているものである。図２においては、このソルダーレジスト層の記載を省略している。

図２の電源供給用電極３の箇所を見るとわかるように、この多層プリント配線板１は、電源供給用電極３と、グランド層７との間に薄膜の高誘電体層２が挟まれており、電源供給用電極３と、グランド層７とがそれぞれコンデンサ電極となって、内蔵コンデンサを形成するものである。

図３は、図２に示す多層プリント配線板１の断面構造における等化回路である。図３及び図２を対比すると、図３に記された各符号の部位は、それぞれ、図２の下記の部位に該当する。
図３ 図２
１３ 電源供給用電極３
１４ 線路４
１５ バイアホール５
１７ グランド層７
１８ 電源層８

図２において、電源供給用電極３とグランド層７との間にはコンデンサが形成されており、バイパスコンデンサとして作用している。このコンデンサは、図３ではＣで表されている。また、プリント配線板１の第２層にグラウンド層７を、第３層に電源層８が配置されていることにより、線路４及びバイアホール５に数ｎＨのインダクタ成分が形成されている。図３では１４及び１５で表されている。これにより、コンデンサＣによるデカップリング効果がより高められるものである。

（実施例１）
コア層６として、厚みが１．０ｍｍ、銅厚みが１８μｍの銅貼基材を用い、グランド層７及び電源層８を形成した。次いで、誘電率が５０、厚みが１２．５μｍの高誘電体層２として樹脂付銅箔（日本ペイント株式会社製、ＩｎｓｕｃｏａｔＨ、商品名）をコア層６の上下に積層した。

次いで、直径が０．５ｍｍの電源供給用電極３、線路４、及び、バイアホール５を形成し、最上層にソルダーレジスト層を形成し、実施例１の多層プリント配線板を得た。この実施例１の多層プリント配線板の電源供給用電極３のキャパシタンスを測定したところ、７ｐＦであった。なお、本実施例１のプリント配線板は、従前公知のプリント配線板の製造方法により製造した。

（実施例２）
実施例１の多層プリント配線板において、高誘電体層２として、誘電率が４５、厚みが２０μｍの樹脂付銅箔（日立化成工業株式会社製、ＨＤ４５、商品名）を用いた以外は、同一の構成により、実施例２の多層プリント配線板を得た。この実施例２の多層プリント配線板の電源供給用電極３のキャパシタンスを測定したところ、４ｐＦであった。

電源供給用電極及びその周辺箇所を多層プリント配線板の上面から見た図。 多層プリント配線板を図１のＡ−Ａ線で切断した断面図。 図２に示す多層プリント配線板の断面構造の等化回路。

符号の説明

１ 多層プリント配線板
２ 高誘電体層
３ 電源供給用電極
４ 線路
５ バイアホール
６ コア層
７ グランド層
８ 電源層

Claims (3)

1. 実装される部品の電源供給用電極と、内層にグランド層とを有する多層プリント配線板において、上記電源供給用電極と上記グランド層との間に高誘電体層が挟まれることにより、上記電源供給用電極及びグランド層とが、それぞれコンデンサ電極となっていることを特徴とする多層プリント配線板の内蔵コンデンサの形成構造。
2. 前記高誘電体層の厚みは、１〜３０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の多層プリント配線板の内蔵コンデンサの形成構造。
3. 前記高誘電体層の誘電率は、４０〜７０であることを特徴とする請求項１または２に記載の多層プリント配線板の内蔵コンデンサの形成構造。

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