JP4773531B2 - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
誘電体層と、前記誘電体層を挟んで対向する第1電極及び第2電極と、から形成されるコンデンサを、接着剤を介して積層して形成されるコンデンサ積層体と、
前記コンデンサ積層体を内蔵する第1の樹脂絶縁層と、
前記第1電極同士を電気的に接続する第1のヴィア導体と、
前記第2電極同士を電気的に接続する第2のヴィア導体と、
前記第1のヴィア導体と電気的に接続している第1の外部端子と、
前記第2のヴィア導体と電気的に接続している第2の外部端子と、を有することを特徴とする。
少なくとも最下層の樹脂絶縁層と最上層の樹脂絶縁層を有する複数の樹脂絶縁層と、
前記樹脂絶縁層の間に形成されている複数の導体回路と、
前記複数の樹脂絶縁層のうちの1つの樹脂絶縁層に埋設されていて、誘電体層と、前記誘電体層を挟んで対向する第1電極と第2電極と、から形成されるコンデンサを、接着剤を介して積層して形成されるコンデンサ積層体と、
前記第1電極同士を電気的に接続する第1のヴィア導体と、
前記第2電極同士を電気的に接続する第2のヴィア導体と、
前記最下層の樹脂絶縁層に形成されていて、前記第1のヴィア導体と電気的に接続している第1の外部端子と前記第2のヴィア導体と電気的に接続している第2の外部端子とからなる第1の外部接続端子と、
前記最上層の樹脂絶縁層に形成されていて、前記第1のヴィア導体と電気的に接続している第3の外部端子と前記第2のヴィア導体と電気的に接続している第4の外部端子とからなる第2の外部接続端子と、を有し、
前記第1の外部接続端子は、前記最下層の樹脂絶縁層に埋設されるとともに、前記第1の外部接続端子の外部端子面は、前記最下層の樹脂絶縁層の第一面と略同一平面に位置していて、
前記第2の外部接続端子は、前記最上層の樹脂絶縁層上に形成されている、ことを特徴とする。
誘電体層と、前記誘電体層を挟んで対向する第1電極及び第2電極と、を有するコンデンサを作成する、コンデンサ作成工程と、
前記コンデンサを、接着剤を介して積層することでコンデンサ積層体を作成する、コンデンサ積層体作成工程と、
ベース基板の上に第1の樹脂絶縁層を積層する積層工程と、
前記第1の樹脂絶縁層に、前記コンデンサ積層体を埋設させる埋設工程と、
前記コンデンサ積層体に、前記第1電極同士を貫通する貫通孔と、前記第2電極同士を貫通する貫通孔とを形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔に金属導体を充填させることで、前記第1電極同士を電気的に接続する第1のヴィア導体と、前記第2電極同士を電気的に接続する第2のヴィア導体と、を作成するヴィア導体作成工程と、
前記第1のヴィア導体と電気的に接続している第1の外部端子と、前記第2のヴィア導体と電気的に接続している第2の外部端子と、を作成する外部端子作成工程と、を有する、ことを特徴とする。
誘電体層と、前記誘電体層を挟んで対向する第1電極と第2電極と、を有するコンデンサを作成する、コンデンサ作成工程と、
前記コンデンサを、接着剤を介して積層することでコンデンサ積層体を作成する、コンデンサ積層体作成工程と、
支持板上に、第1の外部端子と第2の外部端子を有する第1の外部接続端子を形成する第1の外部接続端子形成工程と、
前記第1の外部接続端子と支持板上に複数の樹脂絶縁層と複数の導体回路を交互に積層するビルドアップ工程と、
前記複数の樹脂絶縁層のうちの1つの樹脂絶縁層に、前記コンデンサ積層体を埋設させる埋設工程と、
前記コンデンサ積層体に、前記第1電極若しくは前記第2電極同士を貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔に金属導体を充填させることで、前記第1電極同士を電気的に接続する第1のヴィア導体と、前記第2電極同士を電気的に接続する第2のヴィア導体と、を作成するヴィア導体作成工程と、
前記複数の樹脂絶縁層のうち、前記支持板とは反対側に位置する最上層の樹脂絶縁層上に第3の外部端子と第4の外部端子を有する第2の外部接続端子を形成する第2の外部接続端子形成工程と、
前記支持板を除去する支持板除去工程と、を有し、
前記第1の外部端子と前記第3の外部端子は前記第1のヴィア導体と電気的に接続していて、前記第2の外部端子と前記第4の外部端子は前記第2のヴィア導体と電気的に接続している、ことを特徴とする。
200 樹脂絶縁層
310 第1電極
320 第2電極
330 誘電体層
340 接着剤
350 コンデンサ
411 ヴィア導体
412 ヴィア導体
413 ヴィア導体
414 ヴィア導体
421 導体パターン
423 導体パターン
425 導体パターン
450 コンデンサ積層体
710 アライメントマーク
720 アライメントマーク
730 アライメントマーク
900 本発明に係る配線基板
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る配線基板900は、第1の樹脂絶縁層200aと、第1の樹脂絶縁層200aを支えるベース基板100と、第1の樹脂絶縁層200aに埋設されたコンデンサ積層体450と、を有する。
まず、厚さ5μmの銅からなる第1電極310に、BaTiO3からなる高誘電体材料をドクターブレード等の印刷機を用いて、厚さ5〜10μmの薄膜状に印刷して未焼成層を形成する。なお、さらに薄い誘電体層(0.5〜5μm)を形成するには後述するゾル―ゲル法やスパッタ法等を用いることができる。
第1の実施形態では、樹脂絶縁層200は、第1の樹脂絶縁層200aと第2の樹脂絶縁層200bと第3の樹脂絶縁層200cとから形成された。第2の実施形態に係る配線基板900は、図3に示すように、第1の実施形態と異なり、樹脂絶縁層200は、第1の樹脂絶縁層200aと第2の樹脂絶縁層200bとから形成される。
次に、第2の実施形態に係る配線基板の別の製造方法を示す。
まず、図2Aから図2Gまでは、上述した配線基板の製造方法と同様である。
図5に、本発明の第3の実施形態を示す。第3の実施形態では、第1の実施形態と異なり、第1電極310と第2電極320とは電極の面方向に互いにずれていない。そして、第1電極310には複数の第1開口部311が設けられ、第2電極320には複数の第2開口部322が設けられている。
各コンデンサ(350a、350b、350c)を接着している接着剤340との熱膨張係数が異なる場合、コンデンサ積層体450が、温度変化を受けると、誘電体層330に、反り、ねじれ、曲げなどの力がかかる。それらの力を受けると、セラミック製の誘電体層330は、薄く、しかも脆いため、クラックが入りやすい。しかしながら、本実施形態では、複数の第1のヴィア導体411及び複数の第2ヴィア導体412が、コンデンサ積層体450を貫通することで、各コンデンサ(350a、350b、350c)を物理的につなぎ止めているから、接着剤340の変形を抑制することが可能となる。そのため、誘電体層330にかかる反り、ねじれ、曲げなどの力が小さくなる。
まず、図7Aに示すように、第1電極310と、第2電極320と、第1電極310及び第2電極320で挟まれた誘電体層330と、からなるコンデンサ350を作成する。コンデンサ350の作成は実施形態1と同様に行う。
本発明の第4の実施形態に係る配線基板900を図8に示す。第4の実施形態に係る配線基板900は、第1の実施形態に係る配線基板900と異なり、ガラスクロスやガラス繊維等の心材を有しているベース基板(コア基板)100が設けられていない。そのため、全ての絶縁層を樹脂絶縁層(樹脂フィルム)とすることができる。ゆえに、コンデンサ内蔵基板を薄くすることができる。第4の実施形態に係る配線基板900によれば、外部の電源と配線基板900に内蔵されるコンデンサ積層体450との間の距離や、配線基板900の表面に実装されているチップコンデンサ(図示省略)とコンデンサ積層体450との間の距離を短くできる。
まず、図9Aに示すように、支持板150を準備する。支持板150は例えば銅板である。なお、支持板150の材質は、銅板以外に、ニッケル板、アルミニウム板、鉄板等の金属板を用いることも可能である。
本発明の第5の実施形態に係る配線基板900は、第1の実施形態に係る配線基板900と異なり、図11に示すように、ベース基板100の上に樹脂絶縁層200aが、下には下部樹脂絶縁層270dが、設けられている。そして樹脂絶縁層200aにはコンデンサ積層体450aが埋設されており、下部樹脂絶縁層270dにはコンデンサ積層体450bが埋設されている。
上述の実施の形態では、コンデンサ積層体450は、コンデンサ350a、350b、350cを3個積層させて形成した。もっともこれに限定されない。コンデンサ積層体450は、例えば2個又は4個〜30個あるいはそれ以上のコンデンサを接着剤340を介在させて積層させることができる。
即ち、以下の工程により、コンデンサを作成することも可能である。まず、ジエトキシバリウムとビテトライソプロポキシドチタンを、脱水したメタノールと2−メトキシエタノールとの混合溶媒に溶解し、室温の窒素雰囲気下で3日間攪拌してバリウムとチタンのアルコキシド前駆体組成物溶液を調整する。次いで、この前駆体組成物溶液を0℃に保ちながら攪拌し、あらかじめ脱炭酸した水を0.5マイクロリットル/分の速度で窒素気流中で噴霧して加水分解する。このようにして作成されたゾルーゲル溶液をフィルターを通すことで、析出物等をろ過する。得られたろ過液を厚さ12μmの銅からなる第1電極310の上にスピンコートする。その後850℃に保持された電気炉中に挿入して焼成を行うことで誘電体層330を得る。そして誘電体層330の上にスパッタ等の真空蒸着装置を用いて銅層を形成し更にこの銅層上に電解メッキ等で銅を10μm程度足すことにより、第2電極320を得ることができる。
Claims (25)
- 誘電体層と、前記誘電体層を挟んで対向する第1電極及び第2電極と、から形成されるコンデンサを、接着剤を介して積層して形成されるコンデンサ積層体と、
前記コンデンサ積層体を内蔵する第1の樹脂絶縁層と、
前記第1の樹脂絶縁層を支えるベース基板と、
前記第1電極同士を電気的に接続する第1のヴィア導体と、
前記第2電極同士を電気的に接続する第2のヴィア導体と、
前記第1のヴィア導体と電気的に接続している第1の外部端子と、
前記第2のヴィア導体と電気的に接続している第2の外部端子と、
を有することを特徴とする配線基板。 - 前記第1電極と第2電極とは、電極の面方向に互いにずれて配置され、
前記第1のヴィア導体は、前記第1電極の端部を貫通することで、第1電極同士を電気的に接続し、
前記第2のヴィア導体は、前記第2電極の端部を貫通することで、第2電極同士を電気的に接続する、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板。 - 前記コンデンサ積層体の上面は前記第1の樹脂絶縁層の上面にあり、前記コンデンサ積層体の上面と前記第1の樹脂絶縁層の上面とが面一になっている、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板。 - 前記第1の樹脂絶縁層の上にさらに第2の樹脂絶縁層を有する、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板。 - 前記ベース基板上及び前記第2の樹脂絶縁層上には導体パターンが設けられ、
前記ヴィア導体は、前記ベース基板上の導体パターンと前記第2の樹脂絶縁層上の導体パターンとを電気的に接続している、
ことを特徴とする請求項4記載の配線基板。 - 前記第2の樹脂絶縁層の上にさらに第3の樹脂絶縁層を有する、
ことを特徴とする請求項4記載の配線基板。 - 前記第2の樹脂絶縁層の上に導体パターンを有し、
前記第3の樹脂絶縁層の上に導体パターンを有する、
ことを特徴とする請求項6記載の配線基板。 - 前記第2の樹脂絶縁層の上の導体パターンと、前記第3の樹脂絶縁層の上の導体パターンと、を電気的に接続するヴィア導体を有する、
ことを特徴とする請求項7記載の配線基板。 - 前記ベース基板上及び前記第1の樹脂絶縁層上には導体パターンが設けられ、
前記ヴィア導体は、前記ベース基板上の導体パターンと前記第1の樹脂絶縁層上の導体パターンとを電気的に接続している、
ことを特徴とする請求項3記載の配線基板。 - 前記第1の樹脂絶縁層上の導体パターンと、前記コンデンサ積層体の最上面にあるコンデンサの第1電極と、が一体となって電極を形成する、
ことを特徴とする請求項9記載の配線基板。 - 前記第1電極は、複数の第1開口部を有し、
前記第2電極は、複数の第2開口部を有し、
前記第1のヴィア導体は、前記第2開口部を前記第2電極に非接触で貫通しながら、前記第1電極同士を電気的に接続し、
前記第2のヴィア導体は、前記第1開口部を前記第1電極に非接触で貫通しながら、前記第2電極同士を電気的に接続する、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板。 - 少なくとも最下層の樹脂絶縁層と最上層の樹脂絶縁層を有する複数の樹脂絶縁層と、
前記樹脂絶縁層の間に形成されている複数の導体回路と、
前記複数の樹脂絶縁層のうちの1つの樹脂絶縁層に埋設されていて、誘電体層と、前記誘電体層を挟んで対向する第1電極と第2電極と、から形成されるコンデンサを、接着剤を介して積層して形成されるコンデンサ積層体と、
前記第1電極同士を電気的に接続する第1のヴィア導体と、
前記第2電極同士を電気的に接続する第2のヴィア導体と、
前記最下層の樹脂絶縁層に形成されていて、前記第1のヴィア導体と電気的に接続している第1の外部端子と前記第2のヴィア導体と電気的に接続している第2の外部端子とからなる第1の外部接続端子と、
前記最上層の樹脂絶縁層に形成されていて、前記第1のヴィア導体と電気的に接続している第3の外部端子と前記第2のヴィア導体と電気的に接続している第4の外部端子とからなる第2の外部接続端子と、を有し、
前記第1の外部接続端子は、前記最下層の樹脂絶縁層に埋設されるとともに、前記第1の外部接続端子の外部端子面は、前記最下層の樹脂絶縁層の第一面と略同一平面に位置していて、
前記第2の外部接続端子は、前記最上層の樹脂絶縁層上に形成されている、
ことを特徴とする配線基板。 - 前記接着剤は、前記第1の樹脂絶縁層を形成する樹脂である、
ことを特徴とする請求項1記載の配線基板。 - 誘電体層と、前記誘電体層を挟んで対向する第1電極及び第2電極と、を有するコンデンサを作成する、コンデンサ作成工程と、
前記コンデンサを、接着剤を介して積層することでコンデンサ積層体を作成する、コンデンサ積層体作成工程と、
ベース基板の上に第1の樹脂絶縁層を積層する積層工程と、
前記第1の樹脂絶縁層に、前記コンデンサ積層体を埋設させる埋設工程と、
前記コンデンサ積層体に、前記第1電極同士を貫通する貫通孔と、前記第2電極同士を貫通する貫通孔とを形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔に金属導体を充填させることで、前記第1電極同士を電気的に接続する第1のヴィア導体と、前記第2電極同士を電気的に接続する第2のヴィア導体と、を作成するヴィア導体作成工程と、
前記第1のヴィア導体と電気的に接続している第1の外部端子と、前記第2のヴィア導体と電気的に接続している第2の外部端子と、を作成する外部端子作成工程と、を有する、
ことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記コンデンサ積層体作成工程では、前記第1電極と第2電極とを、電極の面方向に互いにずれて配置することで、コンデンサ積層体を作成し、
前記貫通孔形成工程では、前記第1電極の端部を貫通する貫通孔を設けるとともに、前記第2電極の端部を貫通する貫通孔を設ける、
ことを特徴とする請求項14記載の配線基板の製造方法。 - 前記埋設工程では、前記コンデンサ積層体の上面と前記樹脂絶縁層の上面とが面一になるように、前記コンデンサ積層体を前記第1の樹脂絶縁層に埋設させる、
ことを特徴とする請求項14記載の配線基板の製造方法。 - 前記埋設工程の後に、前記第1の樹脂絶縁層の上にさらに第2の樹脂絶縁層を積層させる工程を有する、
ことを特徴とする請求項14記載の配線基板の製造方法。 - 前記貫通孔形成工程では、前記第1電極若しくは前記第2電極同士を貫通するのみならず、前記第2の樹脂絶縁層も貫通する貫通孔を形成し、
前記ヴィア導体作成工程は、前記ベース基板上の導体パターンと前記第2の樹脂絶縁層上の導体パターンとを電気的に接続しているヴィア導体を設ける、
ことを特徴とする請求項17記載の配線基板の製造方法。 - 前記ヴィア導体作成工程の後に、前記第2の樹脂絶縁層の上にさらに第3の樹脂絶縁層を形成し、
前記第2の樹脂絶縁層の上の導体パターンと、前記第3の樹脂絶縁層の上の導体パターンと、を電気的に接続するヴィア導体を形成する、
ことを特徴とする請求項17記載の配線基板の製造方法。 - 前記埋設工程では、前記コンデンサ積層体の最上層のコンデンサに設けられたアライメントマーク若しくは最下層のコンデンサに設けられたアライメントマークと、前記ベース基板の上に設けられたアライメントマークとを、前記コンデンサ積層体と前記第1の樹脂絶縁層との位置あわせのための目印とする、
ことを特徴とする請求項14記載の配線基板の製造方法。 - 前記ヴィア導体作成工程は、前記ベース基板上の導体パターンと前記第1の樹脂絶縁層上の導体パターンとを電気的に接続しているヴィア導体を設ける、
ことを特徴とする請求項16記載の配線基板の製造方法。 - 前記第1の樹脂絶縁層上の導体パターンと、前記コンデンサ積層体の最上面にあるコンデンサの第1電極と、が一体となって電極を形成する、
ことを特徴とする請求項21記載の配線基板の製造方法。 - 前記コンデンサ積層体作成工程では、前記第1電極は、複数の第1開口部を有するとともに、前記第2電極は、複数の第2開口部を有し、
前記貫通孔形成工程では、前記第2開口部を前記第2電極に非接触で貫通しながら、前記第1電極同士を貫通する貫通孔を設けるとともに、前記第1開口部を前記第1電極に非接触で貫通しながら、前記第2電極同士を貫通する貫通孔を設ける、
ことを特徴とする請求項14記載の配線基板の製造方法。 - 前記接着剤は、前記第1の樹脂絶縁層を形成する樹脂である、
ことを特徴とする請求項14記載の配線基板。 - 誘電体層と、前記誘電体層を挟んで対向する第1電極と第2電極と、を有するコンデンサを作成する、コンデンサ作成工程と、
前記コンデンサを、接着剤を介して積層することでコンデンサ積層体を作成する、コンデンサ積層体作成工程と、
支持板上に、第1の外部端子と第2の外部端子を有する第1の外部接続端子を形成する第1の外部接続端子形成工程と、
前記第1の外部接続端子と支持板上に複数の樹脂絶縁層と複数の導体回路を交互に積層するビルドアップ工程と、
前記複数の樹脂絶縁層のうちの1つの樹脂絶縁層に、前記コンデンサ積層体を埋設させる埋設工程と、
前記コンデンサ積層体に、前記第1電極若しくは前記第2電極同士を貫通する貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔に金属導体を充填させることで、前記第1電極同士を電気的に接続する第1のヴィア導体と、前記第2電極同士を電気的に接続する第2のヴィア導体と、を作成するヴィア導体作成工程と、
前記複数の樹脂絶縁層のうち、前記支持板とは反対側に位置する最上層の樹脂絶縁層上に第3の外部端子と第4の外部端子を有する第2の外部接続端子を形成する第2の外部接続端子形成工程と、
前記支持板を除去する支持板除去工程と、を有し、
前記第1の外部端子と前記第3の外部端子は前記第1のヴィア導体と電気的に接続していて、前記第2の外部端子と前記第4の外部端子は前記第2のヴィア導体と電気的に接続している、
ことを特徴とする配線基板の製造方法。
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