JP4795863B2

JP4795863B2 - 配線基板内蔵用コンデンサの製造方法、配線基板内蔵用コンデンサ、及び配線基板

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Publication number: JP4795863B2
Application number: JP2006168457A
Authority: JP
Inventors: 元彦佐藤; 計宏林; 晃文土佐; 健二村上; 智英山田
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2026-06-19
Also published as: JP2007103908A

Description

本発明は、配線基板内蔵用コンデンサの製造方法、配線基板内蔵用コンデンサ、及びこれを備えた配線基板に関する。

近年、集積回路技術の進歩によりますます半導体チップの動作が高速化している。それに伴い、電源配線等にノイズが重畳されて、誤動作を引き起こすことがある。そこで、半導体チップを搭載する配線基板の上面或いは下面にコンデンサを搭載して、ノイズの除去を図っている。

しかしながら、上記の手法では、配線基板の完成後に、別途コンデンサを搭載する必要があるため、プロセス数が多くなってしまう。また、配線基板にコンデンサを搭載する領域を予め確保する必要があり、他の電子部品の自由度を低下させてしまう。さらに、他の配線等に制限されることによりコンデンサと半導体チップとの配線距離が長くなり、配線が有する抵抗やインダクタンスが大きくなってしまう。

このようなことから、配線基板にコンデンサを内蔵させることが提案されている。配線基板にコンデンサの内蔵させる手法としては、例えば配線基板の中核を成すコア基板に開口を設け、この開口内にコンデンサを収容する手法がある。

この手法においては、コア基板にコンデンサを固定する必要があるため、コア基板の開口内にコンデンサが配置された状態で、コア基板とコンデンサとの間の隙間に樹脂充填材を充填している。具体的には、コア基板の裏面に粘着テープを貼り付けるとともに、コンデンサの裏面が粘着テープに貼り付けられるようにコア基板の開口内にコンデンサを配置して、粘着テープによりコア基板に対するコンデンサの位置を固定した状態で、樹脂充填材を充填する。

しかしながら、従来のコンデンサの端部の厚さは他の部分の厚さより薄くなっているために、コンデンサの端部付近には段差が形成されている。このため、樹脂充填材を充填すると、樹脂充填材がコンデンサの裏面側に入り込んでしまう。その結果、コンデンサの裏面に配置されている外部端子に樹脂充填材が接触してしまい、導通不良を引き起こすおそれやその樹脂充填材を取り除く工程が必要となってしまう。

なお、内部電極層の外周面がセラミック層間から露出したコンデンサが開示されている（例えば特許文献１参照）が、内部電極層の片側の外周面しか露出していないので、上記段差は充分に緩和されていないものと考えられる。また特許文献２では一般的なコンデンサにおける段差抑制について開示されているが、内部電極が外周面に露出したタイプである。
特開２００４−２２８１９０号公報特開２００２−２８０２５０号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、配線基板に内蔵させた場合における導通不良を低減させることができる配線基板内蔵用コンデンサの製造方法、配線基板内蔵用コンデンサ、及びこれを備えた配線基板を提供することを目的とする。

本発明の一の実施形態によれば、複数の誘電体層、及び互いに異なる前記誘電体層間に配置された複数の内部電極層とを有するコンデンサ本体部と、前記内部電極層の外周面を覆い、誘電体材料から構成されたコンデンサ端部とを備え、樹脂充填材を充填することによりコア基板の開口内に固定される配線基板内蔵用コンデンサの製造方法であって、誘電体シートの表面にかつ前記コンデンサ本体部となる領域に、前記内部電極層となる内部電極パターンを形成する工程と、誘電体シートの表面にかつ前記コンデンサ端部となる領域に、前記コンデンサ本体部となる領域の全周を取り囲むとともに前記コンデンサ端部の一部となる第１の誘電体パターンを形成する工程と、前記内部電極パターン及び前記第１の誘電体パターンが形成された複数の前記誘電体シートを積層して積層体を形成する工程と、前記積層体の前記コンデンサ本体となる領域の表面から裏面にかけて貫通し、前記内部電極パターンと接続されるビア導体ペーストを形成する工程と、前記コンデンサ本体部の表面及び裏面に、前記ビア導体ペーストと接続される外部端子パターンを形成する工程とを具備することを特徴とする配線基板内蔵用コンデンサの製造方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、複数の誘電体層、及び互いに異なる前記誘電体層間に配置された複数の内部電極層とを有するコンデンサ本体部と、前記内部電極層の外周面を覆い、誘電体材料から構成されたコンデンサ端部とを備える配線基板内蔵用コンデンサであって、前記コンデンサ端部の厚さは、前記コンデンサ本体部における前記誘電体層の合計の厚さよりも厚いことを特徴とする配線基板内蔵用コンデンサが提供される。

本発明の他の態様によれば、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の配線基板内蔵用コンデンサを内蔵したことを特徴とする配線基板が提供される。

本発明の一及び他の態様の配線基板内蔵用コンデンサの製造方法及び配線基板内蔵用コンデンサによれば、コンデンサ端部付近の段差が充分に緩和された配線基板内蔵用コンデンサを提供することができるので、配線基板内蔵用コンデンサを配線基板に内蔵させた場合における導通不良を低減させることができる。また、本発明の他の態様の配線基板によれば、導通不良が低減された配線基板を提供することができる。

（第１の実施の形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの模式的な縦断面図であり、図２（ａ）及び図２（ｂ）は本実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの模式的な横断面図である。図３は本実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの模式的な平面図である。

図１〜図３に示されるコンデンサ１は、直方体状に形成された積層コンデンサである。コンデンサ１は、コンデンサ１の中核を成し、コンデンサ本体部２ａ及びコンデンサ端部２ｂから構成されたコンデンサ本体２を備えている。

コンデンサ本体部２ａは、上下方向に積層された複数のセラミック層３（誘電体層）と、セラミック層３間に配置された複数の内部電極層４，５とから構成されている。

セラミック層３は、例えばチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）のような高誘電率セラミック等のセラミック材料から構成されている。

内部電極層４（第１内部電極）及び内部電極層５（第２内部電極）は、セラミック層３の積層方向においてセラミック層３を介して交互に配置されている。内部電極層４と内部電極層５とはセラミック層３により電気的に絶縁されている。内部電極層４，５の総数は約１００層程度となっている。内部電極層４，５は主にＮｉ等の導電性材料から構成されているが、セラミック層３を構成するセラミック材料と同様のセラミック材料を含有していてもよい。内部電極層４，５の厚さは例えば２μｍ以下となっている。

コンデンサ端部２ｂは、内部電極層４，５の外周面４ａ，５ａを覆っているとともにセラミック層３と一体化されている。コンデンサ端部２ｂはセラミック材料（誘電体材料）から構成されているが、コンデンサ端部２ｂはセラミック層３と一体化されているので、セラミック層３を構成するセラミック材料と同じ材料から構成されている。

コンデンサ端部２ｂの厚さは、コンデンサ本体部２ａの内部電極層４，５が存在する部分におけるセラミック層３の合計の厚さ（総厚）よりも厚くなっている。

コンデンサ本体部２の表面及び裏面には、例えば電源供給用端子或いはグランド接続用端子として使用される複数の外部端子６〜９が形成されている。なお、外部端子６〜９は、必ずしもコンデンサ本体部２の表面及び裏面の両方に形成されている必要はなく、表面及び裏面のいずれか一方に形成されていてもよい。

外部端子６〜９は、主にＮｉ等の導電性材料から構成されているが、外部端子６〜９はセラミック層３を構成するセラミック材料と同様のセラミック材料を含有している。このようなセラミック材料をそれぞれ外部端子６〜９に含ませることにより、セラミック層３と外部端子６〜９との密着性を高めることができる。なお、外部端子６〜９にこのようなセラミック材料を含有させなくともよい。

外部端子６〜９の表面上には、後述する絶縁層４３やビア導体６０等との密着性を向上させるための第１のめっき膜（図示せず）が形成されている。第１のめっき膜は、外部端子６〜９の酸化防止という機能をも有している。第１のめっき膜は例えばＡｕ、或いはＣｕ等の導電性材料から構成されている。

外部端子６〜９と第１のめっき膜との間には、外部端子６〜９と第１のめっき膜との密着性の低下を抑制するための第２のめっき膜（図示せず）が形成されている。詳細に説明すると、上記のように外部端子６〜９にセラミック材料を含有させると、セラミック材料が外部端子６〜９の表面に露出してしまい、外部端子６〜９と第１のめっき膜との密着性が低下するおそれがある。このようなことを抑制するために第２のめっき膜が形成されている。第２のめっき膜は、例えば、外部端子６〜９の主成分である導電性材料と同一の導電性材料から構成されていることが好ましい。なお、セラミック材料を添加した外部端子６〜９に直接めっき処理ができ、密着強度も高い場合には、上記第２のめっき膜を形成させなくてもよい。

コンデンサ本体部２ａ内には、コンデンサ本体部２ａの表面から裏面にかけてコンデンサ本体部２を貫通したビア導体１０，１１が形成されている。なお、ビア導体１０，１１は少なくとも１つのセラミック層３をセラミック層３の厚さ方向に貫通していればよく、必ずしもコンデンサ本体部２ａを貫通していなくともよい。

ビア導体１０，１１は、上面が外部端子６，７に接続され、下面が外部端子８，９に接続され、側面が内部電極層４，５に接続されている。ここで、図２（ａ）に示されるように内部電極層４にはビア導体１１（第２ビア導体）が貫通する領域にクリアランスホール４ｂ（孔部）が形成されており、内部電極層４とビア導体１１とは電気的に絶縁されている。また、同様に図２（ｂ）に示されるように内部電極層５にはビア導体１０（第１ビア導体）が貫通する領域にクリアランスホール５ｂ（孔部）が形成されており、内部電極層５とビア導体１０とは電気的に絶縁されている。なお、クリアランスホール４ｂ，５ｂ内における内部電極層４，５とビア導体１０，１１との間には、セラミック層３が介在している。

ビア導体１０，１１は、主にＮｉ等の導電性材料から構成されているが、セラミック層３を構成するセラミック材料と同様のセラミック材料を含有している。このようなセラミック材料をそれぞれビア導体１０，１１に含ませることにより、セラミック層３とビア導体１０，１１との密着性を高めることができる。なお、ビア導体１０，１１にこのようなセラミック材料を含有させなくともよい。

コンデンサ１の外周面１ａの４箇所の角部には、図３に示されるように面取り寸法Ｃ_１が０．６ｍｍ以上の平面状の面取り部１ｂが形成されている。ここで、コンデンサ１の外周面１ａとは、コンデンサ１における外部端子６〜９が形成される面以外の側面であり、具体的には、コンデンサ１の外周面１ａは、コンデンサ端部の外周面から構成されている。面取り寸法Ｃ_１とは、図３に示される長さである。面取り寸法Ｃ_１は、実際に測定してもよいが、Ｃ面長Ｃ_２から求めることも可能である。Ｃ面長Ｃ_２とは図３に示されるような線分の長さであり、Ｃ面長Ｃ_２を√２で割った値が面取り寸法Ｃ_１である。

面取り寸法Ｃ_１は、コンデンサ製作上の観点から０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることが望ましい。なお、面取り部１ｂの代わりに或いは面取り部１ｂとともに、曲率半径が０．６ｍｍ以上の丸み部がコンデンサ１の外周面１ａの少なくとも１箇所の角部に形成されていてもよい。この場合、丸み部の曲率半径は、コンデンサ製作上の観点から０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることが望ましい。

コンデンサ１は、例えば、以下の手順により作製することが可能である。なお、本実施の形態では、複数のコンデンサ１を一度に作製するプロセスについて説明する。図４（ａ）及び図４（ｂ）は本実施の形態に係るセラミックパターンが形成されたセラミックグリーンシートの側面図及び平面図であり、図５（ａ）及び図６（ａ）は本実施の形態に係る内部電極パターン及びセラミックパターンが形成されたセラミックグリーンシートの側面図であり、図５（ｂ）及び図６（ｂ）は本実施の形態に係る内部電極パターン及びセラミックパターンが形成されたセラミックグリーンシートの平面図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は本実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの製造工程を模式的に示した断面図であり、図８（ａ）及び図８（ｂ）は本実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの製造工程を模式的に示した平面図である。

まず、セラミックパターン２１（第１の誘電体パターン）が形成されたセラミックグリーンシート２２（誘電体シート）を複数枚用意する（図４（ａ）及び図４（ｂ））。セラミックパターン２１は、焼成後コンデンサ端部２ｂの一部となるものであり、例えばスクリーン印刷によりコンデンサ本体部２ａとなる領域Ｒ_１（以下、この領域を「コンデンサ本体部領域」と称する。）を取り囲むように設けられ、コンデンサ端部２ｂとなる領域Ｒ_２（以下、この領域を「コンデンサ端部領域」と称する。）に形成される。また、コンデンサ端部領域Ｒ_２へその形状に加工された誘電体シートを積層させて形成させてもよい。

セラミックパターン２１を構成する材料は、セラミックグリーンシート２２等の焼成時の影響を考慮すると、セラミックグリーンシート２２を構成するセラミック材料と同じ材料であることが好ましい。

セラミックパターン２１を構成するセラミック（誘電体）材料の平均粒径は、セラミックグリーンシート２２を構成するセラミック（誘電体）材料の平均粒径より大きいことが好ましい。これにより、セラミックパターン２１の厚み方向の収縮がセラミックグリーンシート２２の厚み方向の収縮以下となるので、少ない層数で厚みを稼ぐことができる。

なお、本実施の形態では、複数のコンデンサ１を一度に作製するので、セラミックグリーンシート２２には、コンデンサ本体部領域Ｒ_１とコンデンサ端部領域Ｒ_２とが複数存在しており、セラミックパターン２１は、隣り合うセラミックパターン２１と一体的に形成される。

また、内部電極パターン２３及びセラミックパターン２４（第２の誘電体パターン）が形成されたセラミックグリーンシート２５（誘電体シート）と、内部電極パターン２６及びセラミックパターン２７（第２の誘電体パターン）が形成されたセラミックグリーンシート２８（誘電体シート）と複数枚用意する（図５（ａ）〜図６（ｂ））。

内部電極パターン２３，２６は、乾燥後内部電極層４，５となるものであり、例えばスクリーン印刷によりコンデンサ本体部領域Ｒ_１に形成される。また、内部電極パターン２３，２６には、乾燥後クリアランスホール４ｂ，５ｂとなるクリアランスホール２３ａ，２６ａ（孔部）が形成される。

セラミックパターン２４，２７は、焼成後セラミック層３の一部となるものであり、例えばスクリーン印刷によりクリアランスホール２３ａ，２６ａ内に形成される。セラミックパターン２４，２７は、セラミックグリーンシート２５，２８等の焼成時の影響を考慮すると、セラミックグリーンシート２５，２８を構成するセラミック材料と同じ材料から構成されており、また内部電極パターン２３，２６の厚さとほぼ同じ厚さであることが好ましい。

なお、セラミックパターン２１をセラミックグリーンシート２２に形成する代わりに或いはセラミックパターン２１をセラミックグリーンシート２２に形成するとともに、セラミックパターン２１をセラミックグリーンシート２５，２８に形成してもよい。この場合、セラミックパターン２１は、セラミックグリーンシート２５，２８等の焼成時における影響を考慮すると、内部電極パターン２３，２６の厚さとほぼ同じ厚さであることが好ましい。

これらのセラミックグリーンシート２２等を用意した後、セラミックパターン２１が形成されたセラミックグリーンシート２２と、内部電極パターン２３等が形成されていない所定枚のセラミックグリーンシート２９とを積層して、カバー層を作製する。そして、カバー層上に内部電極パターン２３等が形成されたセラミックグリーンシート２５と内部電極パターン２６等が形成されたセラミックグリーンシート２８とを交互に積層し、さらにその上に同様の手順により形成したカバー層を積層する。その後、これらを加圧して、積層体３０を形成する。積層体３０を形成した後、積層体３０の表面から裏面にかけて貫通するビアホールを形成し、ビアホールに導電性ペーストを圧入して、乾燥後ビア導体１０，１１となるビア導体ペースト３１を形成する（図７（ａ））。

次いで、ビア導体ペースト３１が形成された積層体３０上に、同様の手順により形成された積層体３０を重ねて、加圧して、積層体３２を形成する。その後、積層体３２の表面及び裏面に、例えばスクリーン印刷等によりビア導体ペースト３１に接続された乾燥後外部端子６〜９となる外部端子パターン３３を形成する（図７（ｂ））。

外部端子パターン３３を形成した後、例えばパンチング等により、コンデンサ１の角部となる箇所の部分を矩形状に打ち抜き、面取り部１ｂとなる部分３２ａを形成する（図８（ａ））。また、レーザー等により図８（ａ）に示される破線に沿ったブレイク溝を形成する。

その後、これらを脱脂し、さらに所定温度で所定時間焼成する。この焼成により、セラミックパターン２１等及びセラミックグリーンシート２２等が焼結して、セラミック層３及びコンデンサ端部２ｂが形成されるとともに、内部電極パターン２１等が焼結して、内部電極層４等が形成される。

焼成後、外部端子６〜９の表面に例えば無電解めっき等により第２のめっき膜を形成し、さらに第２のめっき膜の表面に例えば無電解めっき等により第１のめっき膜を形成する。なお、セラミック材料を添加した外部端子６〜９に直接めっき処理ができ、密着強度も高い場合には、上記第２のめっき膜を形成させなくてもよい。

そして、最後に、図８（ａ）に示される破線に沿って隣り合うコンデンサ１を切り離す（図８（ｂ））。これにより、図１に示されるコンデンサ１が複数作製される。

コンデンサ１は、配線基板に内蔵されて使用される。以下、コンデンサ１を内蔵した配線基板について説明する。図９は本実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサが内蔵された配線基板の模式的な縦断面図である。

図９に示される配線基板４０は、直方体状に形成されたオーガニック基板である。配線基板４０は、例えばセラミック粒子或いは繊維をフィラーとして強化された高分子材料を主体に構成されている。

配線基板４０は、配線基板４０の中核を成す配線基板本体としての例えばコア基板４１を備えている。コア基板４１は、例えばガラス−エポキシ樹脂複合材料等から形成されたコア材４１ａ、及びコア材４１ａの両面に形成され、所望のパターンを有する例えばＣｕ等の配線層４１ｂ等から構成されている。

コア基板４１には、コア基板４１の上下方向に貫通した複数のスルーホールが形成されており、スルーホールには配線層４１ｂに電気的に接続されたスルーホール導体４１ｃが形成されている。

コア基板４１の中央部には、コンデンサ１を収容するためのコンデンサ収容部としての例えば開口４１ｄが形成されている。開口４１ｄは、コンデンサ１より大きな例えば直方体状に形成されており、開口４１ｄ内にはコンデンサ１が収容されている。なお、コア基板４１のコンデンサ収容部は、開口４１ｄに限らず、凹部であってもよい。

コア基板４１の内側面４箇所の隅部には、曲率半径が０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の丸み部或いは面取り寸法が０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下の面取り部が形成されている。

コア基板４１とコンデンサ１との間の隙間には、充填材としての例えば高分子材料等からなる樹脂充填材４２が充填されており、この樹脂充填材４２を介してコンデンサ１がコア基板４１に対して固定されている。

ここで、コア基板４１とコンデンサ１との間の隙間への樹脂充填材４２の充填は、例えば、コア基板４１の裏面に粘着テープを貼り付けるとともに、コンデンサ４１の裏面が粘着テープに貼り付けられるようにコア基板４１の開口４１ｄ内にコンデンサ１を配置して、粘着テープによりコア基板４１に対するコンデンサ１の位置を固定した状態で、行われる。なお、樹脂充填材４２は、コア基板４１とコンデンサ１との面内方向及び厚さ方向の熱膨張差を自身の弾性変形により吸収する作用をも有する。

コア基板４１及びコンデンサ１の表面の上方、及びコア基板４１及びコンデンサ１の裏面の下方には、ビルドアップ配線層が形成されている。ビルドアップ配線層は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から構成された絶縁層４３〜４９を備えている。絶縁層４３，４４間等には、例えばＣｕ等の導電性材料から構成された配線層５０〜５５が形成されている。

絶縁層４６の上面及び絶縁層４９の下面は、例えば感光性樹脂組成物等からなるソルダーレジスト５６，５７により覆われている。ソルダーレジスト５６，５７には開口が形成されており、開口から半導体チップ（図示せず）に電気的に接続するための端子５８及び例えば主基板（図示せず）等に接続するための端子５９が露出している。端子５８にはビア導体６０等を介して外部端子６，７及び配線層４１ｂ等が電気的に接続されており、端子５９にはビア導体６１を介して外部端子８，９及び配線層４１ｂ等が電気的に接続されている。

本実施の形態では、セラミックグリーンシート２２の表面にかつコンデンサ端部領域Ｒ_２にセラミックパターン２１を形成しているので、コンデンサ端部２ｂの厚さを厚くすることができ、コンデンサ端部２ｂ付近に形成される段差が緩和されたコンデンサ１を提供することができる。これにより、樹脂充填材４２をコア基板４１とコンデンサ１との隙間に充填する際に、樹脂充填材４２がコンデンサ１の裏面側へ入り込み難くなる。その結果、樹脂充填材４２がコンデンサ１の裏面に配置された外部端子８，９と接触し難くなるので、導通不良を低減させることができる。

本実施の形態では、カバー層を作製する際に用いられるセラミックグリーンシート２２にセラミックパターン２１を形成しているので、比較的内部電極パターン２３，２６の厚さに依存せずにセラミックパターン２１を形成することができる。これにより、内部電極パターン２３，２６が形成されるセラミックグリーンシート２５，２８に形成するよりも厚く形成することができ、セラミックパターン２１を形成する工程を減らすことができる。

通常、クリアランスホールが存在する部分のコンデンサ本体部の厚さは一方の内部電極層が存在しないため、コンデンサ本体部の他の部分の厚さより薄くなる。これに対し、本実施の形態では、クリアランスホール２３ａ，２６ａにセラミックパターン２４，２７を形成しているので、クリアランスホール４ｂ，５ｂが存在する部分のコンデンサ本体部２ａの厚さを厚くすることができ、コンデンサ本体部２ａの他の部分の厚さとほぼ同じ厚さにすることができる。

本実施の形態では、コンデンサ１の外周面１ａの角部に面取り寸法Ｃ_１が０．６ｍｍ以上の面取り部１ｂが形成されているので、樹脂充填材４２のコンデンサ１側の隅部に熱応力が集中し難く、樹脂充填材４２のコンデンサ１側の隅部におけるクラックの発生を抑制することができる。なお、コンデンサ１の外周面１ａの角部に曲率半径が０．６ｍｍ以上の丸み部１ｃが形成されている場合であっても、面取り部１ｂと同様の効果が得られる。

本実施の形態では、コンデンサ１の外周面１ａの角部に面取り部１ｂや丸み部が形成されているので、面取り部１ｂや丸み部が形成されていない場合に比べて、コンデンサ１の角部付近に存在する信号線からセラミック層４までの距離が大きくなる。これにより、コンデンサ１の角部付近に存在する信号線の信号遅延を低減させることができる。

（第２の実施の形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施の形態を説明する。本実施の形態では、内部電極パターンが形成されるセラミックグリーンシートとは異なるセラミックグリーンシートの表面にかつクリアランスホールに対応する位置にセラミックパターンを形成する例について説明する。なお、本実施の形態及び本実施の形態以降の実施の形態においては、第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材には同一の符号が付してあるとともに、第１の実施の形態で説明した内容と重複する内容は省略することがある。

以下、コンデンサを作製するプロセスについて説明する。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は本実施の形態に係るセラミックパターンが形成されたセラミックグリーンシートの側面図及び平面図であり、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は本実施の形態に係る内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートの側面図であり、図１２は本実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの製造工程を模式的に示した断面図である。

まず、セラミックパターン２１及びセラミックパターン３５（第２の誘電体パターン）が形成されたセラミックグリーンシート２２（誘電体シート）を複数枚用意する（図１０（ａ）及び図１０（ｂ））。なお、本実施の形態では、セラミックパターン３５は、セラミックパターン２１が形成されるセラミックグリーンシート２２の表面に形成されているが、内部電極パターン２３，２６が形成されるセラミックグリーンシート２５，２８の表面でなければ、他のセラミックグリーンシートの表面に形成してもよい。

セラミックパターン３５は、クリアランスホール２３ａ，２６ａに対応する位置に形成されている。セラミックパターン３５を構成する材料は、セラミックグリーンシート２２を構成するセラミック材料と同じ材料であることが好ましい。

また、内部電極パターン２３が形成されたセラミックグリーンシート２５と、内部電極パターン２６が形成されたセラミックグリーンシート２８と複数枚用意する（図１１（ａ）及び図１１（ｂ））。なお、本実施の形態では、セラミックグリーンシート２５，２８には、セラミックパターン２４，２７は形成されていない。

これらのセラミックグリーンシート２２等を用意した後、セラミックパターン２１，３５が形成されたセラミックグリーンシート２２と、内部電極パターン２３等が形成されていない所定枚のセラミックグリーンシート２９とを積層して、カバー層を作製する。そして、カバー層上に内部電極パターン２３が形成されたセラミックグリーンシート２５と内部電極パターン２６が形成されたセラミックグリーンシート２８とを交互に積層し、さらにその上に同様の手順により形成したカバー層を積層する。その後、これらを加圧して、積層体７０を形成する。積層体７０を形成した後、積層体７０の表面から裏面にかけて貫通するビアホールを形成し、ビアホールに導電性ペーストを圧入して、乾燥後ビア導体１０，１１となるビア導体ペースト３１を形成する（図１２）。以下の製造工程は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

内部電極パターン２３，２６が形成されるセラミックグリーンシート２５，２８の表面にかつクリアランスホール２３ａ，２６ａ内に、厚さが内部電極パターン２３，２６より厚いセラミックパターンを形成すると、セラミックグリーンシート２５等を積層する際にセラミックパターンが変形して、内部電極パターン２３，２６が位置ズレを起こすおそれがある。これに対し、本実施の形態では、内部電極パターン２３，２６が形成されるセラミックグリーンシート２５，２８とは異なるセラミックグリーンシート２２の表面にかつクリアランスホール２３ａ，２６ａに対応する位置にセラミックパターン３５を形成しているので、内部電極パターン２３，２６の厚さより厚いセラミックパターン３５を形成し、セラミックパターン３５が多少変形した場合であっても、セラミックグリーンシート２２には内部電極パターン２３，２６が形成されていないので、セラミックグリーンシート２５等を積層する際における内部電極パターン２３，２６の位置ズレが生じ難い。

（第３の実施の形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態では、コンデンサをコア基板上の絶縁層内に配置させた例について説明する。図１３は本実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサが内蔵された配線基板の模式的な縦断面図である。

図１３に示されるように、配線基板８０のコア基板４１には開口が形成されておらず、コンデンサ１はコア基板４１上の絶縁層４４内に配置されている。本実施の形態のコンデンサ１は内部電極層４，５の総数が約１０層程度となっており、第１の実施の形態で説明したコンデンサ１の厚さより薄くなっている。

コンデンサ１は、例えば以下の手順により、絶縁層４４内に配置することが可能である。まず、コア基板４１上に形成された絶縁層４３上に、コンデンサ本体２を配置する。その後、コンデンサ本体２上に絶縁層４４を載置し、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２上の絶縁層４４がコンデンサ本体部２の側方に流動して、絶縁層４４内にコンデンサ本体２が配置される。さらにその後、配線層４１ｂの直上に、絶縁層４３，４４及びコンデンサ本体２を貫通したビアホールを形成し、このビアホール内に配線層４１ｂに接続されたビア導体１０，１１を形成するとともに、コンデンサ本体２の表面に外部端子６，７を形成して、コンデンサ１を完成させる。

コンデンサの厚さが極めて薄い場合、コンデンサの機械的強度が低下するとともにコンデンサに反りが発生してしまうおそれがある。これに対し、本実施の形態では、セラミックグリーンシート２２の表面にかつコンデンサ端部領域Ｒ_２にセラミックパターン２１を形成しているので、コンデンサ端部２ｂの厚さを厚くすることができる。これにより、コンデンサ１の機械的強度を向上させることができるとともにコンデンサ１に発生する反りを低減させることができる。

本実施の形態では、コア基板４１上に形成された絶縁層４４内にコンデンサ１を配置しているので、コンデンサ１と半導体チップとの距離をより短くすることができる。これにより、配線抵抗やインダクタンスをより低減させることができる。

本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

第１の実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの模式的な縦断面図である。（ａ）及び（ｂ）は第１の実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの模式的な横断面図である。第１の実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの模式的な平面図である。（ａ）及び（ｂ）は第１の実施の形態に係るセラミックパターンが形成されたセラミックグリーンシートの側面図及び平面図である。（ａ）及び（ｂ）は第１の実施の形態に係る内部電極パターン及びセラミックパターンが形成されたセラミックグリーンシートの側面図及び平面図である。（ａ）及び（ｂ）は第１の実施の形態に係る内部電極パターン及びセラミックパターンが形成されたセラミックグリーンシートの側面図及び平面図である。（ａ）及び（ｂ）は第１の実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの製造工程を模式的に示した断面図である。（ａ）及び（ｂ）は第１の実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの製造工程を模式的に示した平面図である。第１の実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサが内蔵された配線基板の模式的な縦断面図である。（ａ）及び（ｂ）は第２の実施の形態に係るセラミックパターンが形成されたセラミックグリーンシートの側面図及び平面図である。（ａ）及び（ｂ）は第２の実施の形態に係る内部電極パターンが形成されたセラミックグリーンシートの側面図である。第２の実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサの製造工程を模式的に示した断面図である。第３の実施の形態に係る配線基板内蔵用コンデンサが内蔵された配線基板の模式的な縦断面図である。

符号の説明

１…コンデンサ、２…コンデンサ本体、２ａ…コンデンサ本体部、２ｂ…コンデンサ端部、３…セラミック層、４，５…内部電極層、４ａ，５ａ…外周面、１０，１１…ビア導体、２１，２４，２７，３５…セラミックパターン、２２，２５，２８，２９…セラミックグリーンシート、２３，２６…内部電極パターン、４０，８０…配線基板、４１…コア基板、４２…樹脂充填材。

Claims

複数の誘電体層、及び互いに異なる前記誘電体層間に配置された複数の内部電極層とを有するコンデンサ本体部と、前記内部電極層の外周面を覆い、誘電体材料から構成されたコンデンサ端部とを備え、樹脂充填材を充填することによりコア基板の開口内に固定される配線基板内蔵用コンデンサの製造方法であって、
誘電体シートの表面にかつ前記コンデンサ本体部となる領域に、前記内部電極層となる内部電極パターンを形成する工程と、
誘電体シートの表面にかつ前記コンデンサ端部となる領域に、前記コンデンサ本体部となる領域の全周を取り囲むとともに前記コンデンサ端部の一部となる第１の誘電体パターンを形成する工程と、
前記内部電極パターン及び前記第１の誘電体パターンが形成された複数の前記誘電体シートを積層して積層体を形成する工程と、
前記積層体の前記コンデンサ本体となる領域の表面から裏面にかけて貫通し、前記内部電極パターンと接続されるビア導体ペーストを形成する工程と、
前記コンデンサ本体部の表面及び裏面に、前記ビア導体ペーストと接続される外部端子パターンを形成する工程と
を具備することを特徴とする配線基板内蔵用コンデンサの製造方法。
前記第１の誘電体パターンは、前記内部電極パターンが形成される前記誘電体シートとは異なる誘電体シートに形成されることを特徴とする請求項１記載の配線基板内蔵用コンデンサの製造方法。
前記第１の誘電体パターンの厚みは、前記内部電極パターンの厚みよりも厚いことを特徴とする請求項２記載の配線基板内蔵用コンデンサの製造方法。
前記第１の誘電体パターンは、前記第１の誘電体パターンが形成される前記誘電体シートを構成する誘電体材料と同じ材料から構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の配線基板内蔵用コンデンサの製造方法。
前記内部電極パターンは孔部を有しており、前記内部電極パターンが形成される前記誘電体シートの表面にかつ前記孔部内に第２の誘電体パターンを形成する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線基板内蔵用コンデンサの製造方法。
前記内部電極パターンは孔部を有しており、前記内部電極パターンが形成される前記誘電体シートとは異なる前記誘電体シートの表面にかつ前記孔部に対応する位置に第２の誘電体パターンを形成する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の配線基板内蔵用コンデンサの製造方法。
前記第１，第２の誘電体パターンが形成された誘電体シートを含む複数の前記誘電体シートを積層してカバー層を形成する工程をさらに具備し、
前記積層体には、前記カバー層が積層されていることを特徴とする請求項６記載の配線基板内蔵用コンデンサの製造方法。
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の配線基板内蔵用コンデンサを内蔵したことを特徴とする配線基板。