JP2007243141A - Built-in capacitor for multilayer wiring board and multilayer wiring board fabricated therewith - Google Patents

Built-in capacitor for multilayer wiring board and multilayer wiring board fabricated therewith Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a built-in capacitor designed for multilayer wiring board wiring boards which ensure flexibility in capacitors, particularly in thin capacitors which are to be incorporated into the insulating resin layer of the build-up layers, provides protection against damage due to a certain degree of stress and simplifies a process for incorporating the capacitor in the insulating resin layer of the build-up layers and a multilayer wiring board fabricated therewith. <P>SOLUTION: This capacitor is a built-in capacitor 1 intended for use by a multilayer wiring board and its metal-contained volume to the total volume of the capacitor 1 is 45 vol% or more but 95 vol% or less. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、多層配線基板に内蔵するコンデンサ及びそのコンデンサを内蔵した多層配線基板に関する。   The present invention relates to a capacitor built in a multilayer wiring board and a multilayer wiring board incorporating the capacitor.

近年、電子機器における高機能化並びに軽薄短小化の要求により、IC(Integrated Circuit)やLSI(Large Scale Integration)等の電子部品では高密度集積化が急速に進んでおり、それら電子部品の動作がますます高速化されている。これに伴い、電子部品を搭載する配線基板には、従来にも増して高密度配線化及び多端子化が求められており、配線基板として、基板コア上に絶縁樹脂層と導体層とを交互に積層した多層配線基板がよく使用されている。   In recent years, due to the demand for higher functionality and lighter, thinner and smaller electronic devices, electronic components such as ICs (Integrated Circuits) and LSIs (Large Scale Integrations) are rapidly becoming densely integrated. Increasingly faster. Along with this, wiring boards for mounting electronic components are required to have higher density wiring and multi-terminals than ever before, and as a wiring board, insulating resin layers and conductor layers are alternately placed on the board core. A multilayer wiring board laminated on is often used.

ところで、高速動作するICにおいては、多数の素子が同時に高速でスイッチングすると、必要な高周波電流はすべて電源から供給されることになるので、この電源とICとの間にあるインダクタンス分の影響でICの高速動作の妨げとなってしまう。そこで、動作に必要な電荷を安定してICに供給するために、多層配線基板にコンデンサを設けることが行われており、IC近傍に局所的な電源を持たせることで電源からこのコンデンサに一旦直流的に電荷が蓄積され、ICはこのコンデンサから動作に必要な電荷が安定して供給されるようにしている。   By the way, in an IC that operates at a high speed, if a large number of elements are simultaneously switched at a high speed, all the necessary high-frequency current is supplied from the power supply. Will hinder high-speed operation. Therefore, in order to stably supply the electric charge necessary for the operation to the IC, a capacitor is provided on the multilayer wiring board, and a local power supply is provided in the vicinity of the IC to temporarily supply the capacitor to the capacitor. Charges are accumulated in a DC manner, and the IC stably supplies charges necessary for operation from this capacitor.

そこで、IC近傍として、多層配線基板にコンデンサを内蔵させる技術が提案されている。ここで、この技術におけるコンデンサの配置場所としては、本出願人による特許文献1記載の技術のように、多層配線基板の中核を成す基板コア内にコンデンサを内蔵させることができる。また、コンデンサをICに極力近づけた方が配線抵抗やインダクタンス分をより低減させることができるため、基板コア上に形成するビルドアップ層の絶縁樹脂層の内部に配置させたものも開示されている。例えば、特許文献2記載の技術には、金属箔の上に誘電体層と内層電極(内部電極層)とを交互に積層した積層体が形成されたものが開示されている。これによれば、薄型コンデンサとなり、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵するのに適した形状となるものである。
特開2005−39243号公報 特開2004−228190号公報
Therefore, a technique for incorporating a capacitor in a multilayer wiring board near the IC has been proposed. Here, as a location of the capacitor in this technique, the capacitor can be built in the substrate core that forms the core of the multilayer wiring board as in the technique described in Patent Document 1 by the present applicant. Further, since the wiring resistance and inductance can be further reduced when the capacitor is as close as possible to the IC, a capacitor disposed inside the insulating resin layer of the build-up layer formed on the substrate core is also disclosed. . For example, the technique described in Patent Document 2 discloses a technique in which a laminate in which dielectric layers and inner layer electrodes (inner electrode layers) are alternately stacked on a metal foil is formed. According to this, it becomes a thin capacitor and has a shape suitable for being incorporated in the insulating resin layer of the buildup layer.
JP-A-2005-39243 JP 2004-228190 A

しかしながら、最近になって、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵した薄型コンデンサにひび割れなどが発生するケースが出てきた。このような、薄型コンデンサは、一般的にパウダープロセス(シート積層プロセス)等を用いて作製されるため、コンデンサ自体が非常に脆く、内蔵したパッケージは熱サイクル試験や熱衝撃試験等の信頼性に欠けるという問題がある。また、コンデンサ自体が脆いために取り扱いが難しく、ビルドアップ層の絶縁樹脂層への内蔵工程(基板へのマウント工程や絶縁樹脂層ラミネート工程等)を行う際に割れてしまう惧れがある。したがって、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵させるコンデンサには、ある程度の応力が加わっても破壊しない柔軟性が必要である。   However, recently, there have been cases where cracks and the like occur in thin capacitors built in the insulating resin layer of the buildup layer. Such thin capacitors are generally manufactured using a powder process (sheet lamination process), etc., so the capacitor itself is very fragile, and the built-in package is reliable for thermal cycle tests and thermal shock tests. There is a problem of lacking. Further, since the capacitor itself is fragile, it is difficult to handle, and there is a risk that the capacitor may be broken when performing a process of incorporating the build-up layer into the insulating resin layer (such as a mounting process on a substrate or an insulating resin layer laminating process). Therefore, the capacitor built in the insulating resin layer of the build-up layer needs to have flexibility that does not break even when a certain amount of stress is applied.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵される特に薄型コンデンサにおけるコンデンサ自体の柔軟性を確保するとともに、ある程度の応力が加わっても破壊せず、ビルドアップ層の絶縁樹脂層への内蔵工程を容易に行える多層配線基板内蔵用コンデンサ及びそのコンデンサを内蔵する多層配線基板を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and ensures flexibility of the capacitor itself, particularly in a thin capacitor built in an insulating resin layer of a build-up layer, and does not break even when a certain amount of stress is applied. It is an object of the present invention to provide a multilayer wiring board built-in capacitor that can easily incorporate the up layer into the insulating resin layer and a multilayer wiring board in which the capacitor is built.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記課題を解決するために、本発明の多層配線基板内蔵用コンデンサは、
多層配線基板内蔵用コンデンサであって、
前記コンデンサ自体の総体積に対し、該コンデンサ内に含まれる金属含有層の体積が45vol%以上95vol%以下の範囲であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the multilayer wiring board built-in capacitor of the present invention is:
A capacitor for built-in multilayer wiring board,
The volume of the metal-containing layer contained in the capacitor is in the range of 45 vol% or more and 95 vol% or less with respect to the total volume of the capacitor itself.

通常、多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵されるコンデンサは静電容量を大きくするため誘電体層と内部電極層とが複数積層されてなり、誘電体層の脆性によりコンデンサ自体が脆く形成されてしまっていた。そのため、多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵させた場合に、多層配線基板の反りや変形等により起こる機械的、熱的応力が加わるとひび割れ等が発生するケースが出ていた。そこで、本発明の如く、コンデンサ自体の総体積に対し、金属含有層の体積割合を増加させることによって(換言すれば、誘電体層の体積割合を減少させることによって)、具体的には金属含有層の体積を45vol%以上95vol%以下の範囲とすることで、コンデンサに柔軟性を付与することができる。ひいては、多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵させた場合に多層配線基板の反りや変形等により起こる機械的、熱的応力に耐えてひび割れなどの発生を防止することができ、信頼性を確保することができる。なお、金属含有層の体積が45vol%よりも低いと、誘電体層の脆性が大きくなり、柔軟性向上の効果が小さくなる。一方、95vol%よりも高いと、誘電体層を積層することが困難となり、十分な静電容量を確保することができなくなる。   Usually, a capacitor built in an insulating resin layer of a build-up layer of a multilayer wiring board is formed by laminating a plurality of dielectric layers and internal electrode layers in order to increase the capacitance. It was brittle. For this reason, when it is incorporated in the insulating resin layer of the build-up layer of the multilayer wiring board, there have been cases in which cracking or the like occurs when mechanical or thermal stress caused by warping or deformation of the multilayer wiring board is applied. Therefore, like the present invention, by increasing the volume ratio of the metal-containing layer with respect to the total volume of the capacitor itself (in other words, by decreasing the volume ratio of the dielectric layer), specifically, the metal-containing layer By setting the volume of the layer in the range of 45 vol% or more and 95 vol% or less, flexibility can be imparted to the capacitor. As a result, when it is built in the insulating resin layer of the build-up layer of a multilayer wiring board, it can withstand mechanical and thermal stresses caused by warping or deformation of the multilayer wiring board and prevent the occurrence of cracks, etc. Sex can be secured. When the volume of the metal-containing layer is lower than 45 vol%, the dielectric layer becomes more brittle and the effect of improving flexibility is reduced. On the other hand, if it is higher than 95 vol%, it is difficult to laminate the dielectric layer, and sufficient electrostatic capacity cannot be secured.

また、本発明の多層配線基板内蔵用コンデンサは、金属含有層中の金属成分の比率を50vol%以上とすることができる。例えば、コンデンサには各内部電極層を電気的に絶縁するために高誘電率セラミック等からなる誘電体層が設けられており、この誘電体層と内部電極層等の金属含有層との密着性を向上させるために、その内部電極層等の金属含有層の中に誘電体層に使用される同組成等からなるセラミック材料(共材)を含有することができる。本発明の如く、金属含有層中の金属成分の比率を50vol%以上とすることで、金属含有層中の金属含有量が多いほど弾性的な挙動が大きくなり、コンデンサの柔軟性を向上することができる。一方、金属含有量が50vol%より低くなると、セラミック材料による金属含有層の脆性が大きくなり、また、焼成後に抵抗増大といった導電性低下やコンデンサ自体の柔軟性低下となり、信頼性を確保することができない。   In the capacitor for built-in multilayer wiring board according to the present invention, the ratio of the metal component in the metal-containing layer can be 50 vol% or more. For example, a capacitor is provided with a dielectric layer made of a high dielectric constant ceramic or the like in order to electrically insulate each internal electrode layer, and adhesion between the dielectric layer and a metal-containing layer such as an internal electrode layer In order to improve the above, a ceramic material (co-material) having the same composition used for the dielectric layer can be contained in the metal-containing layer such as the internal electrode layer. As in the present invention, by setting the ratio of the metal component in the metal-containing layer to 50 vol% or more, as the metal content in the metal-containing layer increases, the elastic behavior increases and the flexibility of the capacitor is improved. Can do. On the other hand, if the metal content is lower than 50 vol%, the brittleness of the metal-containing layer by the ceramic material increases, and also the conductivity decreases such as an increase in resistance after firing and the flexibility of the capacitor itself decreases, thereby ensuring reliability. Can not.

また、本発明の多層配線基板内蔵用コンデンサは、200μm以下の厚みで形成することができる。本発明の如く、コンデンサの厚みを200μm以下とすることで、多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層に良好に内蔵することができる。200μmよりも厚くなると、例えばコンデンサを内蔵する多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層を平坦に形成することが困難となる。また、平坦に形成するためには絶縁樹脂層を厚く形成することが必要となり、多層配線基板自体も厚く形成することになってしまい軽薄短小化の要求に逆行してしまう。   The multilayer wiring board built-in capacitor of the present invention can be formed with a thickness of 200 μm or less. By setting the thickness of the capacitor to 200 μm or less as in the present invention, it can be satisfactorily incorporated in the insulating resin layer of the build-up layer of the multilayer wiring board. When it becomes thicker than 200 μm, it becomes difficult to form the insulating resin layer of the build-up layer of a multilayer wiring board containing a capacitor flat, for example. In addition, in order to form it flat, it is necessary to form a thick insulating resin layer, and the multilayer wiring board itself is also formed to be thick, which goes against the demand for lightness, thinness, and miniaturization.

また、本発明の多層配線基板内蔵用コンデンサは、所定の治具を厚さ方向から押し当てたときに、面方向における直線長さをW、厚さ方向における曲げ距離をdとしたとき、d/Wが0.01以上の範囲で厚さ方向に曲げることが可能である。また、曲率半径700mm以下となる曲率の範囲内で変形が可能である。本発明範囲外の多層配線基板内蔵用コンデンサは、曲率半径が700mm以上の治具で曲げると、多層配線基板内蔵用コンデンサに、割れが生じてしまう。本発明の如く、コンデンサ自体がこのような柔軟性を有することで、多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層への内蔵工程や、多層配線基板の変形などによる機械的な応力や熱履歴が加わったとしても、その応力に耐えることができ信頼性のあるコンデンサを得ることができる。ひいては、信頼性のある多層配線基板を得ることができる。   In the multilayer wiring board built-in capacitor of the present invention, when a predetermined jig is pressed from the thickness direction, the straight line length in the surface direction is W, and the bending distance in the thickness direction is d. It is possible to bend in the thickness direction when / W is 0.01 or more. Further, the deformation is possible within a curvature range in which the curvature radius is 700 mm or less. If the capacitor for built-in multilayer wiring board outside the scope of the present invention is bent with a jig having a curvature radius of 700 mm or more, the capacitor for built-in multilayer wiring board will be cracked. Since the capacitor itself has such flexibility as in the present invention, mechanical stress and thermal history due to the process of incorporating the build-up layer of the multilayer wiring board into the insulating resin layer, deformation of the multilayer wiring board, etc. Even if added, a reliable capacitor that can withstand the stress can be obtained. As a result, a reliable multilayer wiring board can be obtained.

また、本発明の多層配線基板は、上記効果を有する多層配線基板内蔵用コンデンサを内蔵することができる。本発明の如く、柔軟性のある十分な信頼性を確保したコンデンサを多層配線基板に内蔵しているので、多層配線基板にも十分な信頼性を確保することができる。   The multilayer wiring board of the present invention can incorporate a capacitor for incorporating a multilayer wiring board having the above-described effects. As in the present invention, since the flexible and sufficient secured capacitor is built in the multilayer wiring board, sufficient reliability can be secured also in the multilayer wiring board.

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサ1の縦断面図、図2は、本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサ1の平面図(底面図)、図3は、本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサ1の横断面図を模式的に示したものである。なお、本実施形態において、板状部材の第1主表面は、図中にて上側に表れている面とし、第2主表面は、図中で見て下側に表れている面とする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a multilayer wiring board built-in capacitor 1 according to the present invention, FIG. 2 is a plan view (bottom view) of the multilayer wiring board built-in capacitor 1 according to the present invention, and FIG. The cross-sectional view of the capacitor | condenser 1 for a multilayer wiring board which concerns is typically shown. In the present embodiment, the first main surface of the plate-like member is a surface appearing on the upper side in the drawing, and the second main surface is a surface appearing on the lower side in the drawing.

図1及び図2に示すように、多層配線基板内蔵用コンデンサ1(以下、単にコンデンサともいう)は、平面視が正方形状または長方形状である板状形態で形成され、4隅に面取部1aが形成されている。コンデンサ1は面取部1aを形成することにより取り扱い時の衝撃を緩和することができ、また、後述する多層配線基板100(図4参照)へ内蔵した際に絶縁樹脂層との隙間の発生を防止することができる。ひいては隙間がなくなるため密着性が向上する。   As shown in FIGS. 1 and 2, a capacitor 1 with a built-in multilayer wiring board (hereinafter also simply referred to as a capacitor) is formed in a plate shape having a square shape or a rectangular shape in plan view, and has chamfered portions at four corners. 1a is formed. By forming the chamfered portion 1a, the capacitor 1 can alleviate the impact during handling, and when the capacitor 1 is built in a multilayer wiring board 100 (see FIG. 4) described later, a gap with the insulating resin layer is generated. Can be prevented. As a result, the gap is eliminated and the adhesion is improved.

コンデンサ1は、チタン酸バリウム(BaTiO3:以下、単にBTと略記する)のような高誘電率セラミック等でなる誘電体層3と、ニッケル等の導電性材料でなる第1及び第2内部電極層4,5とが積層して形成されたコンデンサ本体2を中核に備える。また、コンデンサ本体2の第1主表面2aから第2主表面2bにかけて厚さ方向に貫通して形成された第1及び第2ビア導体6,7と、第1及び第2ビア導体6,7と電気的に接続され第1主表面2a及び第2主表面2bに形成された第1及び第2外部電極層8,9と、第1及び第2外部電極層8,9と電気的に絶縁され第1主表面2a及び第2主表面2bに所定パターンで形成された第1及び第2ダミー電極層10,11とを備える。これらの金属含有層は、ニッケル等の導電性材料で形成することができ、誘電体層3を形成するセラミック材料と同組成等のセラミック材料(共材)を含有することができる。このようなセラミック材料を金属含有層(導電性材料)に含有することで誘電体層3との密着性を向上させることができる。なお、本発明において金属含有層とは、第1及び第2内部電極層4,5、第1及び第2ビア導体6,7、第1及び第2外部電極層8,9並びに第1及び第2ダミー電極層10,11にそれぞれ相当し、金属含有層の体積とは、これら全ての体積の合計に相当する。   The capacitor 1 includes a dielectric layer 3 made of a high dielectric constant ceramic or the like such as barium titanate (BaTiO3: hereinafter abbreviated as BT), and first and second internal electrode layers made of a conductive material such as nickel. The capacitor body 2 formed by stacking 4 and 5 is provided at the core. Further, the first and second via conductors 6, 7 formed so as to penetrate in the thickness direction from the first main surface 2 a to the second main surface 2 b of the capacitor body 2, and the first and second via conductors 6, 7. And the first and second external electrode layers 8 and 9 formed on the first main surface 2a and the second main surface 2b and electrically insulated from the first and second external electrode layers 8 and 9, respectively. And first and second dummy electrode layers 10 and 11 formed in a predetermined pattern on the first main surface 2a and the second main surface 2b. These metal-containing layers can be formed of a conductive material such as nickel, and can contain a ceramic material (co-material) having the same composition as the ceramic material forming the dielectric layer 3. By including such a ceramic material in the metal-containing layer (conductive material), the adhesion with the dielectric layer 3 can be improved. In the present invention, the metal-containing layer refers to the first and second internal electrode layers 4 and 5, the first and second via conductors 6 and 7, the first and second external electrode layers 8 and 9, and the first and second 2 corresponds to the dummy electrode layers 10 and 11, respectively, and the volume of the metal-containing layer corresponds to the sum of all these volumes.

コンデンサ本体2は、表裏両面の最表層に誘電体層3を形成し、第1内部電極層4と第2内部電極層5とが誘電体層3を介在して対向するように積層されている。   The capacitor body 2 is formed such that a dielectric layer 3 is formed on the outermost surface of both the front and back surfaces, and the first internal electrode layer 4 and the second internal electrode layer 5 are opposed to each other with the dielectric layer 3 interposed therebetween. .

第1内部電極層4と第2内部電極層5とは、誘電体層3により電気的に絶縁されており、各第1内部電極層4が第1ビア導体6によってそれぞれ電気的に接続されており、同様に各第2内部電極層5が第2ビア導体7によってそれぞれ電気的に接続されている。また、これら第1及び第2ビア導体6,7は、コンデンサ本体2の平面方向に沿って格子点状(アレイ状)に交互に配列されている。   The first internal electrode layer 4 and the second internal electrode layer 5 are electrically insulated by the dielectric layer 3, and each first internal electrode layer 4 is electrically connected by the first via conductor 6. Similarly, the second internal electrode layers 5 are electrically connected by the second via conductors 7 respectively. Further, the first and second via conductors 6 and 7 are alternately arranged in a lattice point shape (array shape) along the planar direction of the capacitor body 2.

第1及び第2外部電極層8,9は、例えば電源供給用電極或いは接地接続用電極或いは信号伝送用電極として使用されるものであり、第1及び第2ビア導体6,7を介して互いに電気的に接続されており、図2の如く、格子点状(アレイ状)に配列して形成されている。なお、本実施形態において、第1及び第2外部電極層8,9は円形形状としているが、楕円形状、多角形状等とすることもでき、この限りではない。   The first and second external electrode layers 8 and 9 are used, for example, as power supply electrodes, ground connection electrodes, or signal transmission electrodes, and are connected to each other via the first and second via conductors 6 and 7. As shown in FIG. 2, they are electrically connected, and are arranged in a grid (array) pattern. In the present embodiment, the first and second external electrode layers 8 and 9 have a circular shape. However, the first and second external electrode layers 8 and 9 may have an elliptical shape, a polygonal shape, or the like.

第1及び第2ダミー電極層10,11は、コンデンサ本体2の第1主表面2a及び第2主表面2b上に面状で形成されており、第1及び第2外部電極層8,9から離間した状態で、その第1及び第2外部電極層8,9を取り囲むように形成されている。なお、第1主表面2aに形成された第1外部電極層8及び第1ダミー電極層10と第2主表面2bに形成された第2外部電極層9及び第2ダミー電極層11とはコンデンサ本体2を挟んで対称に形成されている。これにより、例えば同時焼成時に誘電体層3及び各電極層との熱膨張係数の差によって起こり易い反り等を防止及び抑制することができる。   The first and second dummy electrode layers 10 and 11 are formed in a planar shape on the first main surface 2 a and the second main surface 2 b of the capacitor body 2, and from the first and second external electrode layers 8 and 9. It is formed so as to surround the first and second external electrode layers 8 and 9 in a separated state. The first external electrode layer 8 and the first dummy electrode layer 10 formed on the first main surface 2a and the second external electrode layer 9 and the second dummy electrode layer 11 formed on the second main surface 2b are capacitors. The main body 2 is symmetrically formed. Thereby, the curvature etc. which are easy to occur by the difference of the thermal expansion coefficient with the dielectric material layer 3 and each electrode layer at the time of simultaneous baking can be prevented and suppressed, for example.

なお、第1及び第2外部電極層8,9並びに第1及び第2ダミー電極層10,11の表面に電解Cuメッキ若しくは無電解CuメッキによりCuメッキ層を所定の厚みで形成してもよい。その場合には、Cuメッキ層の表面を公知のマイクロエッチング法や黒化処理等の方法を用いて粗化処理を施し、粗化面とすることで、後述する多層配線基板100(図4参照)の配線積層部に内蔵した際にアンカー効果により絶縁樹脂層との密着性が向上する。   A Cu plating layer may be formed with a predetermined thickness on the surfaces of the first and second external electrode layers 8 and 9 and the first and second dummy electrode layers 10 and 11 by electrolytic Cu plating or electroless Cu plating. . In that case, the surface of the Cu plating layer is roughened using a known method such as microetching or blackening to form a roughened surface, whereby a multilayer wiring substrate 100 (see FIG. 4) described later is used. ), The adhesion to the insulating resin layer is improved by the anchor effect.

次に、第1及び第2内部電極層4,5と第1及び第2ビア導体6,7との関係について詳しく説明する。図3(a)に示すように、第1内部電極層4には、電気的に接続される第1ビア導体6と電気的に絶縁される第2ビア導体7とが厚さ方向に貫通しており、第2ビア導体7が貫通する領域にクリアランスホール4aが形成されている。これにより、第1内部電極層4と第2ビア導体7との電気的な絶縁が図られている。また、同様に図3(b)に示すように、第2内部電極層5には、電気的に絶縁される第1ビア導体6と電気的に接続される第2ビア導体7とが厚さ方向に貫通しており、第1ビア導体6が貫通する領域にクリアランスホール5aが形成されている。これにより、第2内部電極層5と第1ビア導体6との電気的な絶縁が図られている。これら、第1及び第2内部電極層4,5が誘電体層3を挟んで交互に積層されてコンデンサ1が構成されている。   Next, the relationship between the first and second internal electrode layers 4 and 5 and the first and second via conductors 6 and 7 will be described in detail. As shown in FIG. 3A, the first internal electrode layer 4 has a first via conductor 6 that is electrically connected and a second via conductor 7 that is electrically insulated penetrate in the thickness direction. A clearance hole 4a is formed in a region through which the second via conductor 7 passes. Thereby, electrical insulation between the first internal electrode layer 4 and the second via conductor 7 is achieved. Similarly, as shown in FIG. 3B, the second internal electrode layer 5 has a thickness of a first via conductor 6 electrically insulated and a second via conductor 7 electrically connected. A clearance hole 5a is formed in a region penetrating in the direction and penetrating the first via conductor 6. Thereby, electrical insulation between the second internal electrode layer 5 and the first via conductor 6 is achieved. The first and second internal electrode layers 4 and 5 are alternately stacked with the dielectric layer 3 interposed therebetween to constitute the capacitor 1.

上記構造を有するコンデンサ1は、各要素の条件を適宜調整することにより、コンデンサ1の総体積に対し、金属含有層の体積の合計が45vol%以上95vol%以下の範囲を満たすように形成されている。各要素とは、コンデンサ1自体の体積(大きさ,厚み)、誘電体層3並びに第1及び第2内部電極層4,5の厚み、第1及び第2ビア導体6,7の直径及び個数、第1及び第2外部電極層8,9の面積及び厚み、第1及び第2ダミー電極層10,11の面積及び厚みである。また、金属含有層の体積とは、内層電極層の体積+表層電極層の体積+ビア導体の体積+ダミー電極層の体積である。なお、表層電極層及びダミー電極層の表面にCuメッキ層を形成した場合には、このCuメッキ層の体積も金属含有層に含む。さらに、金属含有層は、金属成分の比率が50vol%以上となるように形成されている。これにより、コンデンサ1は、弾性的な挙動が大きくなり、十分な柔軟性を備えたものとなる。   The capacitor 1 having the above structure is formed so that the total volume of the metal-containing layer satisfies the range of 45 vol% or more and 95 vol% or less with respect to the total volume of the capacitor 1 by appropriately adjusting the conditions of each element. Yes. Each element includes the volume (size, thickness) of the capacitor 1 itself, the thickness of the dielectric layer 3 and the first and second internal electrode layers 4 and 5, the diameter and the number of the first and second via conductors 6 and 7. , The area and thickness of the first and second external electrode layers 8 and 9 and the area and thickness of the first and second dummy electrode layers 10 and 11. The volume of the metal-containing layer is the volume of the inner electrode layer + the volume of the surface electrode layer + the volume of the via conductor + the volume of the dummy electrode layer. In addition, when the Cu plating layer is formed on the surface of the surface electrode layer and the dummy electrode layer, the volume of the Cu plating layer is also included in the metal-containing layer. Furthermore, the metal-containing layer is formed so that the ratio of the metal component is 50 vol% or more. As a result, the capacitor 1 has a large elastic behavior and has sufficient flexibility.

ここで、コンデンサの総体積に対して金属含有層が占める体積の合計の算出方法としては、コンデンサの密度(体積及び質量)から換算して算出することができる。すなわち、使用する材料によりそれぞれの密度が特定されるため、誘電体層及び金属含有層の体積比率を算出することができる。そして、金属含有層の体積の合計が45vol%以上95vol%以下の範囲となるコンデンサの密度範囲は、使用する材料により変動するが、例えば、誘電体層としてチタン酸バリウム、金属含有層としてニッケルを使用した場合には、その適切な密度範囲は6.6〜8.8g/cmである。なお、金属含有層の体積算出方法としてコンデンサの断面を観察して金属含有層の体積を算出する方法などを採用してもよい。 Here, as a calculation method of the total volume occupied by the metal-containing layer with respect to the total volume of the capacitor, it can be calculated by converting from the density (volume and mass) of the capacitor. That is, since each density is specified by the material used, the volume ratio of the dielectric layer and the metal-containing layer can be calculated. The density range of the capacitor in which the total volume of the metal-containing layer is in the range of 45 vol% or more and 95 vol% or less varies depending on the material used. For example, barium titanate is used as the dielectric layer, and nickel is used as the metal-containing layer. When used, the appropriate density range is 6.6 to 8.8 g / cm 3 . A method for calculating the volume of the metal-containing layer by observing the cross section of the capacitor may be employed as a method for calculating the volume of the metal-containing layer.

また、本実施形態において、誘電体層としてチタン酸バリウム等のセラミック誘電体を挙げて説明しているが、この他にチタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛などの誘電体セラミックスを好適に使用することができる。さらに樹脂誘電体層、セラミック−樹脂複合材料からなる誘電体層を挙げることができる。   In this embodiment, a ceramic dielectric such as barium titanate is described as the dielectric layer, but in addition to this, dielectric ceramics such as strontium titanate and lead titanate can be preferably used. it can. Further examples include a resin dielectric layer and a dielectric layer made of a ceramic-resin composite material.

金属含有層に用いられる金属材料は、ニッケルの他にモリブデン、タングステン、チタン、銅、銀等を挙げることができる。   Examples of the metal material used for the metal-containing layer include molybdenum, tungsten, titanium, copper, and silver in addition to nickel.

次に、上記構造を有するコンデンサ1を内蔵した多層配線基板100について説明する。図4は、多層配線基板100の断面構造を模式的に示すものである。多層配線基板100は、耐熱性樹脂板(たとえばビスマレイミド−トリアジン樹脂板)や、繊維強化樹脂板(たとえばガラス繊維強化エポキシ樹脂)等で構成された基板コア12の第1及び第2主表面MP1,MP2に、所定のパターンに配線金属層をなす第1及び第2コア導体層M1,M11がそれぞれ形成される。これら第1及び第2コア導体層M1,M11は基板コア12の第1及び第2主表面MP1,MP2を被覆する面導体パターンとして形成され、電源層または接地層として用いられるものである。他方、基板コア12には、ドリル等によりスルーホールが穿孔され、そのスルーホールには第1及び第2コア導体層M1,M11を互いに導通させるスルーホール導体30が形成されている。   Next, the multilayer wiring board 100 incorporating the capacitor 1 having the above structure will be described. FIG. 4 schematically shows a cross-sectional structure of the multilayer wiring board 100. The multilayer wiring board 100 includes first and second main surfaces MP1 of a substrate core 12 made of a heat resistant resin plate (for example, bismaleimide-triazine resin plate), a fiber reinforced resin plate (for example, glass fiber reinforced epoxy resin), or the like. , MP2 are formed with first and second core conductor layers M1, M11 that form wiring metal layers in a predetermined pattern, respectively. These first and second core conductor layers M1 and M11 are formed as surface conductor patterns covering the first and second main surfaces MP1 and MP2 of the substrate core 12, and are used as power supply layers or ground layers. On the other hand, a through-hole is drilled in the substrate core 12 by a drill or the like, and a through-hole conductor 30 that connects the first and second core conductor layers M1 and M11 to each other is formed in the through-hole.

また、第1及び第2コア導体層M1,M11の表層には、熱硬化性樹脂組成物等にて構成された複数の絶縁樹脂層16(V1〜V4),26(V11〜V13)がそれぞれ形成されている。さらに、その絶縁樹脂層16(V1〜V4),26(V11〜V13)間にはそれぞれ金属配線を有する導体層M2〜M5,M12〜M14がCuメッキ等により形成されている。なお、第1及び第2コア導体層M1,M11と導体層M2,M12とは、それぞれビア導体34,35により層間接続がなされている。同様に、各導体層M2〜M5及び導体層M12〜M14とは、それぞれビア導体34,35により層間接続がなされている。なお、最表層に位置する絶縁樹脂層16(V4),26(V13)の表面に形成される導体層M4,M14は金属端子パッド25,27を有している。ビア導体34,35は、絶縁樹脂層16(V4),26(V13)に穿孔されたビアホールにCuメッキ等が充填されて形成された、所謂フィルドビアである。ビア導体34,35は、底面側にビア導体34,35と導通するように設けられたビアパッドと、ビアパッドと反対側にてビア導体34,35の開口周縁から外向きに張り出すビアランドとを有する、所謂コンフォーマルビア等であってもよい。   Further, on the surface layers of the first and second core conductor layers M1 and M11, a plurality of insulating resin layers 16 (V1 to V4) and 26 (V11 to V13) made of a thermosetting resin composition or the like are respectively provided. Is formed. Furthermore, between the insulating resin layers 16 (V1 to V4) and 26 (V11 to V13), conductor layers M2 to M5 and M12 to M14 having metal wirings are formed by Cu plating or the like. The first and second core conductor layers M1 and M11 and the conductor layers M2 and M12 are connected to each other by via conductors 34 and 35, respectively. Similarly, the conductor layers M2 to M5 and the conductor layers M12 to M14 are connected to each other by via conductors 34 and 35, respectively. The conductor layers M4 and M14 formed on the surfaces of the insulating resin layers 16 (V4) and 26 (V13) located on the outermost layer have metal terminal pads 25 and 27, respectively. The via conductors 34 and 35 are so-called filled vias formed by filling a via hole drilled in the insulating resin layers 16 (V4) and 26 (V13) with Cu plating or the like. The via conductors 34 and 35 have via pads provided on the bottom side so as to be electrically connected to the via conductors 34 and 35, and via lands projecting outward from the peripheral edges of the via conductors 34 and 35 on the side opposite to the via pads. So-called conformal vias may be used.

多層配線基板100は、基板コア12上に形成された絶縁樹脂層16(V2)の中央部分にコンデンサ1を内蔵している。コンデンサ1が絶縁樹脂層16(V2)の厚み内に配置されており、第1及び第2外部電極層8,9並びに第1及び第2ダミー電極層10,11が重なり合う絶縁樹脂層16と密着して形成されている。コンデンサ本体2の第1及び第2主表面2a,2b上には、ダミー電極層10,11が形成されているので、コンデンサ1の表裏両面は平坦となり、ひいては、絶縁樹脂層16(V2)を平坦とすることができ、安定したビルドアップ層を形成することができる。   The multilayer wiring substrate 100 has the capacitor 1 built in the central portion of the insulating resin layer 16 (V2) formed on the substrate core 12. The capacitor 1 is disposed within the thickness of the insulating resin layer 16 (V2), and is in close contact with the insulating resin layer 16 where the first and second external electrode layers 8 and 9 and the first and second dummy electrode layers 10 and 11 overlap. Is formed. Since the dummy electrode layers 10 and 11 are formed on the first and second main surfaces 2a and 2b of the capacitor body 2, both the front and back surfaces of the capacitor 1 are flat, and as a result, the insulating resin layer 16 (V2) is formed. It can be made flat and a stable build-up layer can be formed.

基板コア12の第1主表面MP1においては、コア導体層M1、導体層M2〜M5、および絶縁樹脂層16(V1〜V4)が第1配線積層部L1を形成している。また、基板コア12の第2主表面MP2においては、コア導体層M11、導体層M12〜M14、および絶縁樹脂層26(V11〜V13)が第2配線積層部L2を形成している。いずれも、第1及び第2主表面CP1,CP2が絶縁樹脂層16にて形成されるように、絶縁樹脂層と導体層とが交互に積層されたものであり、該第1及び第2主表面CP1,CP2上には、複数の金属端子パッド25,27がそれぞれ形成されている。第1配線積層部L1側の金属端子パッド25は、集積回路チップなどをフリップチップ接続するための半田ランドを構成する。また、第2配線積層部L2側の金属端子パッド27は、多層配線基板100自体をマザーボード等にピングリッドアレイ(PGA)あるいはボールグリッドアレイ(BGA)により接続するための裏面ランド(PGAパッド、BGAパッド)として利用されるものである。   On the first main surface MP1 of the substrate core 12, the core conductor layer M1, the conductor layers M2 to M5, and the insulating resin layer 16 (V1 to V4) form the first wiring laminated portion L1. Further, on the second main surface MP2 of the substrate core 12, the core conductor layer M11, the conductor layers M12 to M14, and the insulating resin layer 26 (V11 to V13) form the second wiring laminated portion L2. In either case, the insulating resin layers and the conductor layers are alternately laminated so that the first and second main surfaces CP1 and CP2 are formed of the insulating resin layer 16, and the first and second main surfaces CP1 and CP2 are formed. A plurality of metal terminal pads 25 and 27 are formed on the surfaces CP1 and CP2, respectively. The metal terminal pad 25 on the first wiring laminated portion L1 side constitutes a solder land for flip-chip connection of an integrated circuit chip or the like. Further, the metal terminal pad 27 on the second wiring laminated portion L2 side is a back surface land (PGA pad, BGA) for connecting the multilayer wiring board 100 itself to a mother board or the like by a pin grid array (PGA) or a ball grid array (BGA). Pad).

半田ランドを構成する金属端子パッド25は多層配線基板100の第1主表面CP1の中央部分に格子点状(アレイ状)に配列され、各々その上に形成された半田バンプ21とともにチップ搭載部を形成している。また、裏面ランドを構成する金属端子パッド27も、第2主表面CP2に格子点状(アレイ状)に配列形成されている。そして、各最表層の導体層M4,M14上には、それぞれ、感光性または熱硬化性樹脂組成物よりなるソルダーレジスト層18,28(SR1,SR11)が形成されている。いずれも半田ランドを構成する金属端子パッド25あるいは裏面ランドを構成する金属端子パッド27を露出させるために、各金属端子パッド25,27に一対一に対応する形で露出孔18a,28aが形成されている。第1配線積層部L1側に形成されたソルダーレジスト層18の半田バンプ21は、たとえばSn−Ag、Sn−Cu、Sn−Ag−Cu、Sn−Sbなどの実質的にPbを含有しない半田にて作成することができる。他方、第2配線積層部L2側の金属端子パッド27は、ソルダーレジスト層28の露出孔28a内に露出するように作成されている。なお、多層配線基板100において信号伝送経路は、基板コア12の第1主表面MP1側(第1配線積層部L1側)に形成された金属端子パッド25から、第2主表面MP2側(第2配線積層部L2側)に形成された金属端子パッド27に至る形で形成される。   The metal terminal pads 25 constituting the solder lands are arranged in the form of lattice dots (array shape) at the central portion of the first main surface CP1 of the multilayer wiring board 100, and the chip mounting portion together with the solder bumps 21 formed thereon is provided. Forming. In addition, the metal terminal pads 27 constituting the back surface land are also arranged in a lattice point shape (array shape) on the second main surface CP2. Solder resist layers 18 and 28 (SR1, SR11) made of a photosensitive or thermosetting resin composition are formed on the outermost conductor layers M4 and M14, respectively. In either case, in order to expose the metal terminal pads 25 constituting the solder lands or the metal terminal pads 27 constituting the back surface lands, the exposed holes 18a and 28a are formed on the metal terminal pads 25 and 27 in a one-to-one correspondence. ing. The solder bump 21 of the solder resist layer 18 formed on the first wiring laminated portion L1 side is made of, for example, solder containing substantially no Pb such as Sn—Ag, Sn—Cu, Sn—Ag—Cu, Sn—Sb. Can be created. On the other hand, the metal terminal pad 27 on the second wiring laminated portion L2 side is formed so as to be exposed in the exposure hole 28a of the solder resist layer 28. In the multilayer wiring substrate 100, the signal transmission path is from the metal terminal pad 25 formed on the first main surface MP1 side (first wiring laminated portion L1 side) of the substrate core 12 to the second main surface MP2 side (second It is formed so as to reach the metal terminal pad 27 formed on the wiring laminated portion L2 side).

以上のように説明した多層配線基板100は、公知のビルドアップ法等により、基板コア12の第1及び第2主表面MP1,MP2に、第1及び第2配線積層部L1,L2をそれぞれ形成することにより製造することができる。なお、第1及び第2配線積層部L1,L2を形成するビルドアップ工程を行う前に、基板コア12に予めスルーホールを設け、そのスルーホール内にスルーホール導体30をCuメッキ等により形成する。以下、コンデンサ1の製造工程とともに具体的に説明する。   In the multilayer wiring board 100 described above, the first and second wiring laminated portions L1 and L2 are respectively formed on the first and second main surfaces MP1 and MP2 of the substrate core 12 by a known buildup method or the like. Can be manufactured. Before performing the build-up process for forming the first and second wiring laminated portions L1 and L2, a through hole is provided in the substrate core 12 in advance, and the through hole conductor 30 is formed in the through hole by Cu plating or the like. . Hereinafter, it demonstrates concretely with the manufacturing process of the capacitor | condenser 1. FIG.

まず、図5及び図6を参照しながら本発明の多層配線基板内蔵用コンデンサ1の製造方法について説明する。図5(5−1)に示すように、焼成後に誘電体層3となる焼成前のチタン酸バリウム等でなる誘電体シート41を用意し、その表面にスクリーン印刷等により焼成後に第1内部電極層4となるニッケル等でなる導電体層42を形成して第1セラミックグリーンシート40aを複数枚作製する。このとき、導電体層42は、焼成後にクリアランスホール4aとなる焼成前のクリアランスホール42aが所定パターンで形成されている。   First, a method for manufacturing the multilayer wiring board built-in capacitor 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5 (5-1), a dielectric sheet 41 made of barium titanate before firing that becomes the dielectric layer 3 after firing is prepared, and the first internal electrode is fired by screen printing or the like on its surface. A conductor layer 42 made of nickel or the like to be the layer 4 is formed to produce a plurality of first ceramic green sheets 40a. At this time, in the conductor layer 42, a clearance hole 42a before firing, which becomes the clearance hole 4a after firing, is formed in a predetermined pattern.

同様に、図5(5−2)に示すように、焼成後に誘電体層3となる焼成前のチタン酸バリウム等でなる誘電体シート43を用意し、その表面にスクリーン印刷等により焼成後に第2内部電極層5となる導電体層44を形成して第2セラミックグリーンシート40bを複数枚作製する。このとき、導電体層44は、焼成後にクリアランスホール5aとなる焼成前のクリアランスホール44aが所定パターンで形成されている。そして、第1セラミックグリーンシート40aに第2セラミックグリーンシート40bを積層する。   Similarly, as shown in FIG. 5 (5-2), a dielectric sheet 43 made of barium titanate before firing, which becomes the dielectric layer 3 after firing, is prepared, and after firing by screen printing or the like on the surface thereof. 2 Conductor layer 44 to be internal electrode layer 5 is formed to produce a plurality of second ceramic green sheets 40b. At this time, in the conductor layer 44, a clearance hole 44a before firing, which becomes the clearance hole 5a after firing, is formed in a predetermined pattern. Then, the second ceramic green sheet 40b is laminated on the first ceramic green sheet 40a.

続いて、図5(5−3)に示すように、複数枚作製した第1セラミックグリーンシート40aと第2セラミックグリーンシート40bとを交互になるように所定枚数積層していき、最後に導電体層を備えない誘電体シート40cを積層する。その後、この積層体を所定の条件で加圧して焼成後にコンデンサ本体2となるグリーン積層体45を作製する。   Subsequently, as shown in FIG. 5 (5-3), a predetermined number of the first ceramic green sheets 40a and the second ceramic green sheets 40b that are produced are stacked alternately, and finally the conductor. A dielectric sheet 40c having no layer is laminated. Thereafter, the laminate is pressed under a predetermined condition to produce a green laminate 45 that becomes the capacitor body 2 after firing.

次に、図6(6−1)に示すように、グリーン積層体45に第1及び第2セラミックグリーンシート40a,40bに形成されたクリアランスホール42a,44aに対応する位置にレーザー等の方法で厚さ方向に貫通するビアホール46h,47hを穿孔する。   Next, as shown in FIG. 6 (6-1), the green laminated body 45 is formed by a method such as a laser at a position corresponding to the clearance holes 42a and 44a formed in the first and second ceramic green sheets 40a and 40b. Via holes 46h and 47h penetrating in the thickness direction are drilled.

次に、図6(6−2)に示すように、穿孔したビアホール46h,47h内にニッケル等でなる導電性ペーストをスクリーン印刷等により圧入印刷して、焼成後に第1及び第2ビア導体6,7となる第1及び第2ビア導体46,47を形成する。さらに、グリーン積層体45の第1及び第2主表面45a,45bに焼成後に第1及び第2外部電極層8,9並びに第1及び第2ダミー電極層10,11となる第1及び第2外部導電体層48,49並びに第1及び第2ダミー導電体層50,51を形成する。具体的には、ニッケル等でなる導電性ペーストをスクリーン印刷等により第1及び第2外部電極層48,49並びに第1及び第2ダミー電極層50,51となる導電体層を形成する。その後、所定の条件で脱脂及び焼成を施して各要素が所定条件で形成されたコンデンサ1を作製する(図1参照)。また、第1及び第2外部電極層8,9並びに第1及び第2ダミー電極層10,11となる第1及び第2外部導電体層48,49並びに第1及び第2ダミー導電体層50,51は、所定の条件で脱脂及び焼成を施した後に、メタライズにより形成してもよい。また、第1及び第2ダミー電極層10、11となる第1及び第2ダミー導体50、51のみ、所定の条件で脱脂及び焼成を施した後にメタライズにより形成してもよい。   Next, as shown in FIG. 6 (6-2), a conductive paste made of nickel or the like is press-fitted into the drilled via holes 46h and 47h by screen printing or the like, and the first and second via conductors 6 are fired after firing. , 7 are formed. First and second via conductors 46, 47 are formed. Furthermore, the first and second outer electrode layers 8 and 9 and the first and second dummy electrode layers 10 and 11 after firing on the first and second main surfaces 45a and 45b of the green laminate 45 are formed. External conductor layers 48 and 49 and first and second dummy conductor layers 50 and 51 are formed. Specifically, the first and second external electrode layers 48 and 49 and the conductor layers to be the first and second dummy electrode layers 50 and 51 are formed by screen printing or the like using a conductive paste made of nickel or the like. Thereafter, degreasing and firing are performed under predetermined conditions to produce a capacitor 1 in which each element is formed under predetermined conditions (see FIG. 1). The first and second external electrode layers 8 and 9, the first and second external conductor layers 48 and 49 that become the first and second dummy electrode layers 10 and 11, and the first and second dummy conductor layers 50 are also provided. , 51 may be formed by metallization after degreasing and baking under predetermined conditions. In addition, only the first and second dummy conductors 50 and 51 to be the first and second dummy electrode layers 10 and 11 may be formed by metallization after degreasing and firing under predetermined conditions.

コンデンサ1は、例えば、次の手順により、第1配線積層部L1の内部に配置することが可能である。まず、基板コア12上にコア導体層M1及び絶縁樹脂層16(V1)を形成し、その基板コア12上に形成された絶縁樹脂層16(V1)上に、第1及び第2外部電極層8,9並びに第1及び第2ダミー電極層10,11が形成されたコンデンサ本体2を配置する。その後、コンデンサ本体2上に絶縁樹脂層16(V2)を配置し、これらを加熱しながら加圧する。これにより、コンデンサ本体2上の絶縁樹脂層16(V2)がコンデンサ本体2の側方に流動して、絶縁樹脂層16(V2)の厚み内にコンデンサ本体2が配置される。その後、導体層M2の直上に、コンデンサ本体2、第1及び第2外部電極層6,7並びに絶縁樹脂層16(V2)を貫通するようにビアホール46h,47hを形成し、これらのビアホール46h,47h内の導体層に接続されたビア導体34を形成して、コンデンサ1を完成させる。この場合にビア導体34は、例えば、熱硬化後にビア導体34となるビアペースト、もしくはメッキを用いることにより形成することができる。さらに、その後、コンデンサ1上に絶縁樹脂層16(V3)を形成する。   The capacitor 1 can be disposed inside the first wiring multilayer portion L1, for example, by the following procedure. First, the core conductor layer M1 and the insulating resin layer 16 (V1) are formed on the substrate core 12, and the first and second external electrode layers are formed on the insulating resin layer 16 (V1) formed on the substrate core 12. The capacitor main body 2 on which 8, 9 and the first and second dummy electrode layers 10, 11 are formed is disposed. Thereafter, the insulating resin layer 16 (V2) is disposed on the capacitor body 2, and these are pressed while being heated. Thereby, the insulating resin layer 16 (V2) on the capacitor body 2 flows to the side of the capacitor body 2, and the capacitor body 2 is arranged within the thickness of the insulating resin layer 16 (V2). Thereafter, via holes 46h and 47h are formed immediately above the conductor layer M2 so as to penetrate the capacitor body 2, the first and second external electrode layers 6 and 7, and the insulating resin layer 16 (V2). A via conductor 34 connected to the conductor layer in 47h is formed to complete the capacitor 1. In this case, the via conductor 34 can be formed by using, for example, via paste or plating that becomes the via conductor 34 after thermosetting. Further, thereafter, an insulating resin layer 16 (V3) is formed on the capacitor 1.

その後、公知のビルドアップ法により、絶縁樹脂層16及び導体層からなる第1配線積層部L1及びソルダーレジスト層18等を積層していくことができ、多層配線基板100を製造することができる(図4参照)。   Thereafter, the first wiring laminated portion L1, the solder resist layer 18 and the like made of the insulating resin layer 16 and the conductor layer can be laminated by a known build-up method, and the multilayer wiring board 100 can be manufactured ( (See FIG. 4).

次に、本発明の別の実施形態について添付の図面を参照しつつ説明する。図7は本発明に係る別の例のコンデンサ61の斜視図、図8は、本発明に係る別の例のコンデンサ61の縦断面図を模式的に示すものである。   Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 7 is a perspective view of another example of the capacitor 61 according to the present invention, and FIG. 8 schematically shows a longitudinal sectional view of another example of the capacitor 61 according to the present invention.

図7及び図8に示すように、コンデンサ61は、ニッケル等の導電性材料でなる金属箔(内部電極層)62と、チタン酸バリウムのような高誘電率セラミック等でなる第1及び第2誘電体層63,63と、ニッケル等の導電性材料でなる第1及び第2導体層(内部電極層)64,64とを備え、金属箔62の表裏両面に第1及び第2誘電体層63,63及び第1及び第2導体層64,64がこの順で積層され、金属箔62と第1及び第2導体層64,64とが電気的に絶縁された状態で形成されている。コンデンサ61は平面視が正方形状または長方形状である板状形態で形成されている。また、コンデンサ61には、平面視円形形状で厚さ方向に連通された連通孔65が所定パターンで複数設けられ、いくつかの異なる径を有し形成されている。各連通孔65は、金属箔62から第1及び第2誘電体層63,63、第1及び第2導体層64,64へ向かうほど段階的に径が大きく形成されており、連通孔65を含み第1及び第2誘電体層63,63と第1及び第2導体層64,64とが金属箔62を挟んで対称に形成されている。なお、第1及び第2誘電体層63,63並びに第1及び第2導体層64,64は、金属箔62の一面にのみ形成してもよいが、金属箔62の表裏両面に対称的に形成することで、例えば同時焼成時に金属箔62と第1及び第2誘電体層63,63との熱膨張係数の差によって起こり易い反りを抑制することができる。   As shown in FIGS. 7 and 8, the capacitor 61 includes first and second metal foils (internal electrode layers) 62 made of a conductive material such as nickel and high dielectric constant ceramics such as barium titanate. Dielectric layers 63, 63 and first and second conductor layers (internal electrode layers) 64, 64 made of a conductive material such as nickel, and first and second dielectric layers on both front and back surfaces of the metal foil 62 63 and 63 and the first and second conductor layers 64 and 64 are laminated in this order, and the metal foil 62 and the first and second conductor layers 64 and 64 are formed in an electrically insulated state. The capacitor 61 is formed in a plate shape having a square shape or a rectangular shape in plan view. Further, the capacitor 61 is provided with a plurality of communication holes 65 having a circular shape in plan view and communicating in the thickness direction in a predetermined pattern, and has a plurality of different diameters. Each communication hole 65 is formed so that its diameter increases stepwise from the metal foil 62 toward the first and second dielectric layers 63 and 63 and the first and second conductor layers 64 and 64. The first and second dielectric layers 63 and 63 and the first and second conductor layers 64 and 64 are formed symmetrically with the metal foil 62 interposed therebetween. The first and second dielectric layers 63 and 63 and the first and second conductor layers 64 and 64 may be formed only on one surface of the metal foil 62, but symmetrically on both the front and back surfaces of the metal foil 62. By forming, for example, it is possible to suppress a warp that is likely to occur due to a difference in thermal expansion coefficient between the metal foil 62 and the first and second dielectric layers 63 and 63 during simultaneous firing.

本実施形態における上記構造を有するコンデンサ61は、各要素の条件を適宜調整することにより、コンデンサ61の総体積に対し、金属含有層の体積の合計が45vol%以上95vol%以下の範囲を満たすように形成することができる。ここで、各要素とは、コンデンサ61の体積(大きさ,厚み)、金属箔62の厚み、第1及び第2誘電体層63,63の厚み、並びに第1及び第2導体層64,64の厚みである。また、金属含有層の体積とは、金属箔62の体積+第1及び第2導体層64,64の体積である。さらに、金属含有層は、金属成分の比率が50vol%以上となるように形成することができる。これにより、コンデンサ本体61は、弾性的な挙動が大きくなり、十分な柔軟性を備えたものになる。なお、本実施形態において、後述するが、コンデンサ61は、例えば多層配線基板100(図4参照)の絶縁樹脂層16(V2)にコンデンサ61を配置して、一体的に内蔵(形成)することができる。   The capacitor 61 having the above-described structure in the present embodiment is configured so that the total volume of the metal-containing layer satisfies the range of 45 vol% or more and 95 vol% or less with respect to the total volume of the capacitor 61 by appropriately adjusting the conditions of each element. Can be formed. Here, each element refers to the volume (size, thickness) of the capacitor 61, the thickness of the metal foil 62, the thickness of the first and second dielectric layers 63, 63, and the first and second conductor layers 64, 64. Of the thickness. The volume of the metal-containing layer is the volume of the metal foil 62 + the volume of the first and second conductor layers 64 and 64. Furthermore, the metal-containing layer can be formed so that the ratio of the metal component is 50 vol% or more. As a result, the capacitor main body 61 has a large elastic behavior and has sufficient flexibility. In the present embodiment, as will be described later, the capacitor 61 is integrated (formed) integrally by disposing the capacitor 61 on the insulating resin layer 16 (V2) of the multilayer wiring board 100 (see FIG. 4), for example. Can do.

次に、図9を参照しながら本発明にかかる別の例のコンデンサ61の製造方法について説明する。まず、図9(9−1)に示すように、例えば150mm角の厚さ10μm以上40μm以下で形成されたニッケル等の金属箔62を用意し、エッチング等により貫通孔62aを所定パターンで形成する。   Next, another method for manufacturing the capacitor 61 according to the present invention will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 9 (9-1), for example, a metal foil 62 made of nickel or the like having a thickness of 10 to 40 μm and a 150 mm square is prepared, and through holes 62a are formed in a predetermined pattern by etching or the like. .

続いて、貫通孔62aを備えた金属箔62の表裏両面に、150mm角の厚さ0.3μm以上10μm以下で形成された、焼成後に第1及び第2誘電体層63,63となる焼成前のチタン酸バリウムグリーンシートを積層し、所定の条件で圧着する。チタン酸バリウムグリーンシートは、公知のドクターブレード法によりポリエステル等のキャリアシート63s,63s上にチタン酸バリウムのスラリーの薄膜を形成し、その薄膜を乾燥することで得られる。チタン酸バリウムグリーンシートを金属箔62の表裏両面に積層後、所定の条件で圧着してキャリアシート63s,63sを剥離する。   Subsequently, before firing, the first and second dielectric layers 63 and 63 are formed on the front and back surfaces of the metal foil 62 having the through-holes 62a with a 150 mm square thickness of 0.3 μm to 10 μm. The barium titanate green sheets are laminated and pressure-bonded under predetermined conditions. The barium titanate green sheet is obtained by forming a thin film of barium titanate slurry on a carrier sheet 63s, 63s such as polyester by a known doctor blade method and drying the thin film. After laminating barium titanate green sheets on both front and back surfaces of the metal foil 62, the carrier sheets 63s and 63s are peeled off by pressure bonding under predetermined conditions.

さらに、図9(9−2)に示すように、第1及び第2誘電体層63,63の上に150mm角の厚さ0.3μm以上20μm以下で形成された、焼成後に第1及び第2導体層64,64となる焼成前のニッケルグリーンシートを積層する。ニッケルグリーンシートは、公知のドクターブレード法によりポリエステル等のキャリアシート64s,64s上にニッケルのスラリーの薄膜を形成し、その薄膜を乾燥することで得られる。チタン酸バリウムグリーンシートの表面にニッケルグリーンシートを積層後、所定の条件で圧着してキャリアシート64s,64sを剥離する(図9(9−3)参照)。なお、ニッケルグリーンシートを形成するスラリーの中に第1及び第2誘電体層63,63に含まれるチタン酸バリウム等のセラミック粉末を50vol%以下混入してもよい。第1及び第2導体層64,64に第1及び第2誘電体層63,63と同じ成分を混入することで、第1及び第2誘電体層63,63と第1及び第2導体層64,64とを同時焼成したときに、より密着性を向上させることができる。50vol%より多くセラミック粉末を混入した場合、焼成後に抵抗増大といった導電性低下や、柔軟性の低下などが生じる惧れがある。ここで、第1及び第2誘電体層63,63並びに第1及び第2導体層64,64は、これらを積層後に所定の条件で圧着して積層することもできる。   Further, as shown in FIG. 9 (9-2), the first and second dielectric layers 63, 63 are formed with a 150 mm square thickness of 0.3 μm to 20 μm. A nickel green sheet before firing to be the two conductor layers 64 and 64 is laminated. The nickel green sheet is obtained by forming a thin film of nickel slurry on a carrier sheet 64s, 64s such as polyester by a known doctor blade method and drying the thin film. After a nickel green sheet is laminated on the surface of the barium titanate green sheet, the carrier sheets 64s and 64s are peeled off by pressure bonding under predetermined conditions (see FIG. 9 (9-3)). In addition, 50 vol% or less of ceramic powder such as barium titanate contained in the first and second dielectric layers 63 and 63 may be mixed in the slurry forming the nickel green sheet. By mixing the same components as the first and second dielectric layers 63 and 63 into the first and second conductor layers 64 and 64, the first and second dielectric layers 63 and 63 and the first and second conductor layers are mixed. Adhesiveness can be further improved when 64 and 64 are fired simultaneously. When the ceramic powder is mixed in an amount of more than 50 vol%, there is a possibility that a decrease in conductivity such as an increase in resistance after firing or a decrease in flexibility may occur. Here, the first and second dielectric layers 63 and 63 and the first and second conductor layers 64 and 64 may be laminated by pressing them under a predetermined condition after being laminated.

次に、図9(9−4)に示すように、第1及び第2誘電体層63,63並びに第1及び第2導体層64,64に金属箔62の貫通孔62aと対応する位置にレーザー等の方法で厚さ方向に貫通する貫通孔63a,63a及び貫通孔64a,64aを両面から穿孔する。   Next, as shown in FIG. 9 (9-4), the first and second dielectric layers 63 and 63 and the first and second conductor layers 64 and 64 are positioned at positions corresponding to the through holes 62 a of the metal foil 62. Through holes 63a and 63a and through holes 64a and 64a penetrating in the thickness direction are drilled from both sides by a method such as laser.

その後、得られた積層体を、所定の条件で脱脂及び焼成を施して図示しない切断機により例えば15mm角に切断し、所定パターンで形成された連通孔65を備えるコンデンサ61を作製する。   Thereafter, the obtained laminate is degreased and fired under predetermined conditions, and is cut into, for example, a 15 mm square by a cutting machine (not shown) to produce a capacitor 61 having communication holes 65 formed in a predetermined pattern.

次に、得られたコンデンサ61を、公知のビルドアップ法等により形成した多層配線基板100の第1配線積層部L1内の所定位置に設置(マウント)する。   Next, the obtained capacitor 61 is installed (mounted) at a predetermined position in the first wiring laminated portion L1 of the multilayer wiring board 100 formed by a known build-up method or the like.

その後、さらに公知のビルドアップ法により、絶縁樹脂層及び導体層からなる第1配線積層部L1及びソルダーレジスト層18等を積層していくことができ、多層配線基板100(図4参照)を製造することができる。なお、図4における多層配線基板100に内蔵されたコンデンサ1は、先に述べた実施形態における誘電体層と内部電極層とを交互に積層したコンデンサ1であり、本実施形態におけるコンデンサ61とは構造がことなるが、例えば、次の手順により多層配線基板100にコンデンサ61を内蔵することができる。   Thereafter, the first wiring laminated portion L1 made of the insulating resin layer and the conductor layer, the solder resist layer 18 and the like can be laminated by a known build-up method, and the multilayer wiring board 100 (see FIG. 4) is manufactured. can do. The capacitor 1 built in the multilayer wiring board 100 in FIG. 4 is the capacitor 1 in which the dielectric layers and the internal electrode layers in the above-described embodiment are alternately stacked. The capacitor 61 in this embodiment is the same as the capacitor 61 in this embodiment. Although the structure is different, for example, the capacitor 61 can be built in the multilayer wiring board 100 by the following procedure.

コンデンサ61は、第1配線積層部L1の内部に配置することが可能である。まず、基板コア12上に形成された絶縁樹脂層16(V2)上に、コンデンサ61を配置する。その後、コンデンサ61上にさらに絶縁樹脂層16(V2)を配置し、これらを加熱しながら加圧する。これにより、コンデンサ61上の絶縁樹脂層16(V2)がコンデンサ61の側方に流動して、絶縁樹脂層16の厚み内にコンデンサ61が配置される。その後、導体層M1の直上に、絶縁樹脂層16(V1,V2)、コンデンサ61を貫通するようなビアホールを形成し、そのビアホール内の導体層に接続されたビア導体34を形成して、コンデンサ61を電気的に接続して完成させる。この場合のビア導体34は、例えば、熱硬化後にビア導体34となるビアペースト、もしくはメッキを用いることにより形成することができる。さらにその後、コンデンサ61上に絶縁樹脂層16(V3)を形成する。   The capacitor 61 can be disposed inside the first wiring laminated portion L1. First, the capacitor 61 is disposed on the insulating resin layer 16 (V2) formed on the substrate core 12. Thereafter, the insulating resin layer 16 (V2) is further disposed on the capacitor 61, and these are pressurized while being heated. Thereby, the insulating resin layer 16 (V2) on the capacitor 61 flows to the side of the capacitor 61, and the capacitor 61 is disposed within the thickness of the insulating resin layer 16. Thereafter, a via hole that penetrates the insulating resin layer 16 (V1, V2) and the capacitor 61 is formed immediately above the conductor layer M1, and a via conductor 34 connected to the conductor layer in the via hole is formed. 61 is electrically connected to complete. The via conductor 34 in this case can be formed by using, for example, via paste or plating that becomes the via conductor 34 after thermosetting. Thereafter, an insulating resin layer 16 (V3) is formed on the capacitor 61.

本発明の効果を確認するために、実施例1ないし3及び比較例1のサンプルを作製し、以下の実験を行った。   In order to confirm the effect of the present invention, samples of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were prepared, and the following experiment was performed.

(実施例1)
上述したコンデンサ1(図1参照)に示すビアアレイ型端子の構造をなすコンデンサを外観寸法が15mm×15mm、厚さが83.5μmで4隅に面取り部を設けて作製した。まず、通常用いられるシート積層法により、厚さ4.5μmのチタン酸バリウムでなる誘電体層と、ニッケルをチタン酸バリウムとの体積割合が6:4となるように混合した厚さ2μmの内部電極層とを、表裏両面の最表層に誘電体層が位置するように誘電体層を7層、内部電極層を6層となるように交互に積層した。次に、前述した工程により、厚さ方向に貫通する直径100μmのビア導体を所定パターンで500本形成し、その積層体の表裏表面に厚さ20μmの直径200μmの外部電極層及びダミー電極層を形成した。このときの金属含有層の体積割合は、コンデンサ全体の体積(誘電体層の体積+金属含有層の体積)の54vol%(45vol%以上95vol%以下)であった。
Example 1
A capacitor having the structure of the via array type terminal shown in the capacitor 1 (see FIG. 1) described above was manufactured by providing the external dimensions of 15 mm × 15 mm, the thickness of 83.5 μm, and chamfered portions at the four corners. First, a 2 μm thick internal layer in which a dielectric layer made of barium titanate having a thickness of 4.5 μm and nickel is mixed so that the volume ratio of barium titanate is 6: 4 by a commonly used sheet lamination method. The electrode layers were alternately laminated so that seven dielectric layers and six internal electrode layers were formed such that the dielectric layers were located on the outermost layers of the front and back surfaces. Next, 500 via conductors having a diameter of 100 μm penetrating in the thickness direction are formed in a predetermined pattern by the above-described process, and an external electrode layer and a dummy electrode layer having a thickness of 20 μm and a diameter of 200 μm are formed on the front and back surfaces of the laminate. Formed. The volume ratio of the metal-containing layer at this time was 54 vol% (45 vol% or more and 95 vol% or less) of the entire capacitor volume (dielectric layer volume + metal containing layer volume).

(実施例2)
実施例1と同様に、ビアアレイ型端子の構造をなすコンデンサを外観寸法が15mm×15mm、厚さが83.5μmで4隅に面取り部を設けて作製した。まず、通常用いられるシート積層法により、厚さ4.5μmのチタン酸バリウムでなる誘電体層と、ニッケルをチタン酸バリウムとの体積割合が9:1となるように混合した厚さ2μmの内部電極層とを、表裏両面の最表層に誘電体層が位置するように誘電体層を7層、内部電極層を6層となるように交互に積層した。次に、前述した工程により、厚さ方向に貫通する直径100μmのビア導体を所定パターンで500本形成し、その積層体の表裏表面に厚さ20μmの直径200μmの外部電極層及びダミー電極層を形成した。このときの金属含有層の体積割合は、コンデンサ全体の体積(誘電体層の体積+金属含有層の体積)の54vol%(45vol%以上95vol%以下)であった。
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, a capacitor having a via array type terminal structure was manufactured with external dimensions of 15 mm × 15 mm, thickness of 83.5 μm, and chamfered portions at four corners. First, a 2 μm thick internal layer in which a dielectric layer made of barium titanate having a thickness of 4.5 μm and nickel is mixed so that the volume ratio of barium titanate is 9: 1 by a commonly used sheet lamination method. The electrode layers were alternately laminated so that seven dielectric layers and six internal electrode layers were formed such that the dielectric layers were located on the outermost layers of the front and back surfaces. Next, 500 via conductors having a diameter of 100 μm penetrating in the thickness direction are formed in a predetermined pattern by the above-described process, and an external electrode layer and a dummy electrode layer having a thickness of 20 μm and a diameter of 200 μm are formed on the front and back surfaces of the laminate. Formed. The volume ratio of the metal-containing layer at this time was 54 vol% (45 vol% or more and 95 vol% or less) of the entire capacitor volume (dielectric layer volume + metal containing layer volume).

(実施例3)
上述したコンデンサ61(図7参照)に示すビアアレイ型端子の構造をなすコンデンサを外観寸法が15mm×15mm、厚さが60μmで作製した。まず、エッチングにより直径70μm以上200μm以下の貫通孔を形成した厚さ30μmのニッケル箔を用意し、そのニッケル箔の表裏表面に厚さ5μmのチタン酸バリウムでなる誘電体層を積層後、さらにその上層にニッケルをチタン酸バリウムとの体積割合が6:4となるように混合した厚さ10μmの導体層を積層した。誘電体層と導体層との2層に跨って厚さ方向に貫通する直径150μmのビアを所定パターンで500本形成した。その後、得られた積層体を所定の条件で焼成し、コンデンサ本体を作製した。このときの金属含有層の体積割合は、コンデンサ全体の体積(誘電体層の体積+金属含有層の体積)の84vol%(45vol%以上95vol%以下)であった。
(Example 3)
A capacitor having a via array type terminal structure shown in the capacitor 61 (see FIG. 7) described above was manufactured with an external dimension of 15 mm × 15 mm and a thickness of 60 μm. First, a nickel foil having a thickness of 30 μm in which through holes having a diameter of 70 μm or more and 200 μm or less are formed by etching is prepared, and a dielectric layer made of barium titanate having a thickness of 5 μm is laminated on the front and back surfaces of the nickel foil, and further, A conductor layer having a thickness of 10 μm in which nickel was mixed so that the volume ratio of barium titanate to 6: 4 was laminated on the upper layer. 500 vias with a diameter of 150 μm penetrating in the thickness direction across two layers of the dielectric layer and the conductor layer were formed in a predetermined pattern. Thereafter, the obtained laminate was fired under predetermined conditions to produce a capacitor body. The volume ratio of the metal-containing layer at this time was 84 vol% (45 vol% or more and 95 vol% or less) of the entire capacitor volume (dielectric layer volume + metal containing layer volume).

(比較例1)
比較例として図10に示すように、実施例1と同様に、ビアアレイ型端子の構造をなすコンデンサを外観寸法が15mm×15mm、厚さが79.5μmで作製した。まず、通常用いられるシート積層法により、厚さ4.5μmのチタン酸バリウムでなる誘電体層と、ニッケルをチタン酸バリウムとの体積割合が6:4となるように混合した厚さ2μmの内部電極層とを、誘電体層を7層、内部電極層を4層で中央で交互になるように、かつ、表裏両面の最表層に誘電体層が位置するように積層した。次に、前述した工程により、厚さ方向に貫通する直径100μmのビア導体を所定パターンで500本形成し、その積層体の表裏表面に厚さ20μmの直径200μmの外部電極層を形成した。このときの金属含有層の体積割合は、コンデンサ全体の体積(誘電体層の体積+金属含有層の体積)の26vol%(45vol%より下)であった。なお、図10において、前述した実施形態と同一の機能を有する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
(Comparative Example 1)
As a comparative example, as shown in FIG. 10, as in Example 1, a capacitor having a via array type terminal structure was manufactured with an external dimension of 15 mm × 15 mm and a thickness of 79.5 μm. First, a 2 μm thick internal layer in which a dielectric layer made of barium titanate having a thickness of 4.5 μm and nickel is mixed so that the volume ratio of barium titanate is 6: 4 by a commonly used sheet lamination method. The electrode layers were laminated so that seven dielectric layers and four internal electrode layers were alternately arranged at the center, and the dielectric layers were positioned on the outermost layers on both the front and back surfaces. Next, 500 via conductors having a diameter of 100 μm penetrating in the thickness direction were formed in a predetermined pattern by the above-described process, and an external electrode layer having a thickness of 20 μm and a diameter of 200 μm was formed on the front and back surfaces of the laminate. The volume ratio of the metal-containing layer at this time was 26 vol% (below 45 vol%) of the entire capacitor volume (dielectric layer volume + metal-containing layer volume). In FIG. 10, parts having the same functions as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

以上の条件で作製した実施例1〜3及び比較例を次の実験を行い、評価した。   The following experiments were performed and evaluated for Examples 1 to 3 and Comparative Examples prepared under the above conditions.

(1)曲げテスト
得られた各サンプルの曲げ強度を測定するために、図11の測定方法を示す概念図に示すように、さまざまな曲率半径Rの曲面(曲率)で形成された押圧面60aを有する治具60を、数種作製し、各サンプルの面が押圧面60aに沿った状態となるまで押し当て、その押し当てた治具60の曲率半径R及びサンプルの面方向における直線長さWに対し厚さ方向における曲げ距離dを記録及び測定した。なお、可能曲げ曲率半径R及び可能曲げ距離dは、その後に破壊しているか否かで判断した。
(1) Bending test In order to measure the bending strength of each sample obtained, as shown in the conceptual diagram showing the measuring method in FIG. 11, the pressing surface 60a formed with curved surfaces (curvatures) of various radii of curvature R Several kinds of jigs 60 having the above-mentioned are produced and pressed until the surface of each sample is in a state along the pressing surface 60a, the radius of curvature R of the pressed jig 60 and the linear length in the surface direction of the sample. The bending distance d in the thickness direction with respect to W was recorded and measured. It should be noted that the possible bending radius R and the possible bending distance d were determined based on whether or not they were subsequently broken.

(2)耐荷重試験
樹脂絶縁層をラミネートする際にプレスにより加圧を行い、コンデンサにクラックの発生があるか否かを判断し、その後、電気的特性(コンデンサ容量、耐電圧)を評価した。
(2) Load-bearing test When laminating the resin insulation layer, pressurization was performed with a press to determine whether or not the capacitor had cracks, and then the electrical characteristics (capacitor capacity, withstand voltage) were evaluated. .

(3)信頼性試験
作製したコンデンサ内蔵基板を−55°Cの液槽と+125°Cとの液槽に1000サイクル交互に漬けて熱衝撃試験を行い、試験前後の容量値及び抵抗値を測定した。試験前後での容量値及び抵抗値の変化はなかった。
(3) Reliability test The produced capacitor built-in substrate is immersed in a -55 ° C liquid tank and + 125 ° C liquid tank alternately for 1000 cycles to conduct a thermal shock test, and the capacitance value and resistance value before and after the test are measured. did. There was no change in capacitance and resistance before and after the test.

次に、実施例1ないし3及び比較例1におけるそれぞれの試験結果を表1に示す。   Next, Table 1 shows the test results in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1.

Figure 2007243141
Figure 2007243141

実験結果として、表1に示すように、実施例1においては、押圧面60aの曲率半径Rが550mmの治具60を押し当てたときに、サンプルの面方向の直線距離Wが15mmに対し厚さ方向の曲げ距離dが0.2mmまで曲げることが可能であった。また、曲げた後もコンデンサ自体にクラックの発生、電気特性の低下は認められなかった。このコンデンサを用いて、絶縁樹脂層をラミネートする際のプレス圧で耐荷重試験を行ったところ、コンデンサにクラックの発生は無く、また電気特性(コンデンサ容量、耐電圧)も耐荷重試験前後で変化が無かった。本コンデンサを多層配線基板のビルドアップ工程において絶縁樹脂層間に配置、埋め込みを行ったがコンデンサにクラックの発生が無く内蔵が可能であった。また、熱衝撃試験等の信頼性評価も問題がなかった。   As a result of the experiment, as shown in Table 1, in Example 1, when the jig 60 having a radius of curvature R of the pressing surface 60a is pressed to 550 mm, the linear distance W in the surface direction of the sample is thicker than 15 mm. It was possible to bend the bending distance d in the vertical direction to 0.2 mm. Moreover, even after bending, no cracks were generated in the capacitor itself, and no deterioration in electrical characteristics was observed. Using this capacitor, when the load resistance test was performed with the press pressure when laminating the insulating resin layer, there was no cracking in the capacitor, and the electrical characteristics (capacitor capacity, withstand voltage) also changed before and after the load resistance test. There was no. Although this capacitor was placed and embedded between insulating resin layers in the build-up process of the multilayer wiring board, it was possible to incorporate the capacitor without cracks. In addition, there was no problem in reliability evaluation such as a thermal shock test.

実施例2においては、押圧面60aの曲率半径Rが400mmの治具60を押し当てたときに、サンプルの面方向の直線距離Wが15mmに対し厚さ方向の曲げ距離dが0.3mmまで曲げることが可能であった。また、曲げた後もコンデンサ自体にクラックの発生、電気特性の低下は認められなかった。このコンデンサを用いて、絶縁樹脂層をラミネートする際のプレス圧で耐荷重試験を行ったところ、コンデンサにクラックの発生は無く、また電気特性(コンデンサ容量、耐電圧)も耐荷重試験前後で変化が無かった。本コンデンサを多層配線基板のビルドアップ工程において絶縁樹脂層間に配置、埋め込みを行ったがコンデンサにクラックの発生が無く内蔵が可能であった。また、熱衝撃試験等の信頼性評価も問題がなかった。   In Example 2, when the jig 60 whose radius of curvature R of the pressing surface 60a is 400 mm is pressed, the linear distance W in the surface direction of the sample is 15 mm and the bending distance d in the thickness direction is up to 0.3 mm. It was possible to bend. Moreover, even after bending, no cracks were generated in the capacitor itself, and no deterioration in electrical characteristics was observed. Using this capacitor, when the load resistance test was performed with the press pressure when laminating the insulating resin layer, there was no cracking in the capacitor, and the electrical characteristics (capacitor capacity, withstand voltage) also changed before and after the load resistance test. There was no. Although this capacitor was placed and embedded between insulating resin layers in the build-up process of the multilayer wiring board, it was possible to incorporate the capacitor without cracks. In addition, there was no problem in reliability evaluation such as a thermal shock test.

実施例3においては、押圧面60aの曲率半径Rが21.5mmの治具60を押し当てたときに、サンプルの面方向の直線距離Wが15mmに対し厚さ方向の曲げ距離dが5mmまで曲げることが可能であった。また、曲げた後もコンデンサ自体にクラックの発生、電気特性の低下は認められなかった。このコンデンサを用いて、絶縁樹脂層をラミネートする際のプレス圧で耐荷重試験を行ったところ、コンデンサにクラックの発生は無く、また電気特性(コンデンサ容量、耐電圧)も耐荷重試験前後で変化が無かった。本コンデンサを多層配線基板のビルドアップ工程において絶縁樹脂層間に配置、埋め込みを行ったがコンデンサにクラックの発生が無く内蔵が可能であった。また、熱衝撃試験等の信頼性評価も問題がなかった。   In Example 3, when the jig 60 whose radius of curvature R of the pressing surface 60a is 21.5 mm is pressed, the linear distance W in the surface direction of the sample is 15 mm and the bending distance d in the thickness direction is up to 5 mm. It was possible to bend. Moreover, even after bending, no cracks were generated in the capacitor itself, and no deterioration in electrical characteristics was observed. Using this capacitor, when the load resistance test was performed with the press pressure when laminating the insulating resin layer, there was no cracking in the capacitor, and the electrical characteristics (capacitor capacity, withstand voltage) also changed before and after the load resistance test. There was no. Although this capacitor was placed and embedded between insulating resin layers in the build-up process of the multilayer wiring board, it was possible to incorporate the capacitor without cracks. In addition, there was no problem in reliability evaluation such as a thermal shock test.

比較例1においては、押圧面60aの曲率半径Rが2250mmの治具60を押し当てたときに、サンプルの面方向の直線距離Wが15mmに対し厚さ方向の曲げ距離dが0.05mmまでしか曲げることができなかった。また、曲げた後はコンデンサ自体にクラックの発生、電気特性の低下が認められた。このコンデンサを用いて、絶縁樹脂層をラミネートする際のプレス圧で耐荷重試験を行ったところ、コンデンサにクラックの発生し、電気特性(コンデンサ容量、耐電圧)も低下が認められた。   In Comparative Example 1, when the jig 60 having a radius of curvature R of the pressing surface 60a of 2250 mm is pressed, the linear distance W in the surface direction of the sample is 15 mm and the bending distance d in the thickness direction is 0.05 mm. It could only be bent. In addition, after bending, the capacitor itself was found to have cracks and a decrease in electrical characteristics. Using this capacitor, a load resistance test was performed at the pressing pressure when laminating the insulating resin layer. As a result, cracks were generated in the capacitor, and the electrical characteristics (capacitor capacity, withstand voltage) were also reduced.

以上のように、実施例1ないし3において信頼性のあるコンデンサを得ることができた。すなわち、コンデンサ自体の総体積に対し、コンデンサ内に含まれる金属含有層の体積が45vol%以上95vol%以下の範囲とすることで柔軟性を付与することができた。具体的には、コンデンサの曲率半径700mm以下(20mm以上550mm以下)となる範囲内で弾性変形可能となる曲げ強度を有している。これにより、多層配線基板に内蔵させた場合に多層配線基板の反りや変形等により起こる機械的、熱的応力に耐えてひび割れなどの発生を防止することができ、電気特性の低下もなく信頼性を確保することができた。一方、比較例1では、金属含有層の体積割合が不足して柔軟性を有しておらず、殆ど曲がることなくクラックが発生した。   As described above, it was possible to obtain a reliable capacitor in Examples 1 to 3. That is, flexibility could be imparted by setting the volume of the metal-containing layer contained in the capacitor in the range of 45 vol% or more and 95 vol% or less with respect to the total volume of the capacitor itself. Specifically, it has a bending strength that enables elastic deformation within a range where the radius of curvature of the capacitor is 700 mm or less (20 mm or more and 550 mm or less). This makes it possible to withstand mechanical and thermal stresses caused by warping or deformation of the multilayer wiring board when it is built in the multilayer wiring board, and to prevent the occurrence of cracks, etc. Was able to secure. On the other hand, in Comparative Example 1, the volume ratio of the metal-containing layer was insufficient and did not have flexibility, and cracks occurred with almost no bending.

なお、本発明において、上記実施例に限定されるものではなく、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵するものに限らず、多層配線基板の中核をなす基板コアに埋設等して配置することもでき、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることもできる。   In the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and is not limited to being built in the insulating resin layer of the build-up layer, but may be embedded in a substrate core forming the core of the multilayer wiring board. It is possible to provide various modified examples within the scope of the present invention according to the purpose and application.

本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサの縦断面図。1 is a longitudinal sectional view of a capacitor for incorporating a multilayer wiring board according to the present invention. 本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサの平面図(底面図)。The top view (bottom view) of the capacitor for a multilayer wiring board according to the present invention. 本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサの横断面図。1 is a cross-sectional view of a multilayer wiring board built-in capacitor according to the present invention. 本発明に係る多層配線基板の横断面図。1 is a cross-sectional view of a multilayer wiring board according to the present invention. 本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサの製造工程図。The manufacturing process figure of the capacitor for multilayer wiring board built-in concerning this invention. 図5に続く製造工程図。Manufacturing process figure following FIG. 別の例の多層配線基板内蔵用コンデンサの斜視図。The perspective view of the capacitor for multilayer wiring board built-in of another example. 別の例の多層配線基板内蔵用コンデンサの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the capacitor for a multilayer wiring board of another example. 別の例の多層配線基板内蔵用コンデンサの製造方法。Another example of a method for manufacturing a capacitor for built-in multilayer wiring board. 比較例の多層配線基板内蔵用コンデンサの縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of the capacitor for multilayer wiring board built-in of a comparative example. 測定方法を示す概念図。The conceptual diagram which shows the measuring method.

符号の説明Explanation of symbols

1,61 多層配線基板内蔵用コンデンサ
2, コンデンサ本体
3,63 誘電体層
4,5,62,64 内部電極層
6,7, ビア導体
8,9 外部電極層
10,11 ダミー電極層
12 基板コア
16,26 絶縁樹脂層
18,28 ソルダーレジスト層
25,27 金属端子パッド
30 スルーホール
34,35 ビア導体
100 多層配線基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,61 Multilayer wiring board built-in capacitor 2, Capacitor body 3,63 Dielectric layer 4, 5, 62, 64 Internal electrode layer 6, 7, Via conductor 8, 9 External electrode layer 10, 11 Dummy electrode layer 12 Substrate core 16, 26 Insulating resin layer 18, 28 Solder resist layer 25, 27 Metal terminal pad 30 Through hole 34, 35 Via conductor 100 Multilayer wiring board

Claims (6)

多層配線基板内蔵用コンデンサであって、
前記コンデンサ自体の総体積に対し、該コンデンサ内に含まれる金属含有層の体積が45vol%以上95vol%以下の範囲であることを特徴とする多層配線基板内蔵用コンデンサ。
A capacitor for built-in multilayer wiring board,
The multilayer wiring board built-in capacitor, wherein the volume of the metal-containing layer contained in the capacitor is in the range of 45 vol% to 95 vol% with respect to the total volume of the capacitor itself.
前記金属含有層中の金属成分の比率を50vol%以上とした請求項1に記載の多層配線基板内蔵用コンデンサ。   The capacitor for a built-in multilayer wiring board according to claim 1, wherein the ratio of the metal component in the metal-containing layer is 50 vol% or more. 200μm以下の厚みで形成されてなる請求項1または2に記載の多層配線基板内蔵用コンデンサ。   The multilayer wiring board built-in capacitor according to claim 1, wherein the capacitor is formed with a thickness of 200 μm or less. 所定の治具を厚さ方向から押し当てたときに、面方向における直線長さをW、厚さ方向における曲げ距離をdとしたとき、d/Wが0.01以上の範囲で厚さ方向に曲げることが可能である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の多層配線基板内蔵用コンデンサ。   When a predetermined jig is pressed from the thickness direction, the straight line length in the surface direction is W, and the bending distance in the thickness direction is d. 4. The multilayer wiring board built-in capacitor according to any one of claims 1 to 3, wherein the capacitor is capable of being bent into a bent shape. 所定の治具を厚さ方向から押し当てたときに、曲率半径が700mm以下となる曲率の範囲内で弾性変形可能である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の多層配線基板内蔵用コンデンサ。   The multilayer wiring board built-in according to any one of claims 1 to 4, wherein when a predetermined jig is pressed from the thickness direction, it can be elastically deformed within a curvature range in which a radius of curvature is 700 mm or less. Capacitor. 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の多層配線基板内蔵用コンデンサを内蔵してなることを特徴とする多層配線基板。   A multilayer wiring board comprising the multilayer wiring board built-in capacitor according to any one of claims 1 to 5.
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