JPH05110264A - 配線用基板 - Google Patents
配線用基板Info
- Publication number
- JPH05110264A JPH05110264A JP3293578A JP29357891A JPH05110264A JP H05110264 A JPH05110264 A JP H05110264A JP 3293578 A JP3293578 A JP 3293578A JP 29357891 A JP29357891 A JP 29357891A JP H05110264 A JPH05110264 A JP H05110264A
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- JP
- Japan
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- wiring
- capacitor
- substrate
- layer
- wiring board
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 配線用基板内にコンデンサーを形成し、高周
波デジタル回路に対応できる配線用基板を得られるよう
にする。 【構成】 シリコン基板２上に配線層を有する配線用基
板１であって、該配線用基板１内に、第１の電極層２、
誘電体層３、第２の電極層４が順次積層されてなるコン
デンサー５が形成されている。この場合、シリコン基板
２をコンデンサー５の第１の電極層として使用すること
が好ましい。
波デジタル回路に対応できる配線用基板を得られるよう
にする。 【構成】 シリコン基板２上に配線層を有する配線用基
板１であって、該配線用基板１内に、第１の電極層２、
誘電体層３、第２の電極層４が順次積層されてなるコン
デンサー５が形成されている。この場合、シリコン基板
２をコンデンサー５の第１の電極層として使用すること
が好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、シリコン基板上に配
線層を有する配線用基板に関する。更に詳しくは、この
発明は、シリコン基板上に配線層を有する配線用基板で
あって、その基板内にコンデンサーを内臓した配線用基
板に関する。
線層を有する配線用基板に関する。更に詳しくは、この
発明は、シリコン基板上に配線層を有する配線用基板で
あって、その基板内にコンデンサーを内臓した配線用基
板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、基板上に配線層を形成した配
線用基板としては、セラミック基板やガラスエポキシ基
板が使用されている。
線用基板としては、セラミック基板やガラスエポキシ基
板が使用されている。
【０００３】ところで、配線用基板には一般に電源ライ
ンが形成されるが、近年の高密度配線に伴い、電源ライ
ンはその配線長が長くなり、配線幅も細く形成される傾
向にある。しかしながら、電源ラインの配線長が長くな
り、その幅も細くなると、直列抵抗が生じてインピーダ
ンスが高くなり、電圧降下が生じるために、基板に搭載
したＩＣに誤動作が生じる。この誤動作の問題は、配線
用基板を高周波デジタル回路に使用する場合に特に顕著
となる。
ンが形成されるが、近年の高密度配線に伴い、電源ライ
ンはその配線長が長くなり、配線幅も細く形成される傾
向にある。しかしながら、電源ラインの配線長が長くな
り、その幅も細くなると、直列抵抗が生じてインピーダ
ンスが高くなり、電圧降下が生じるために、基板に搭載
したＩＣに誤動作が生じる。この誤動作の問題は、配線
用基板を高周波デジタル回路に使用する場合に特に顕著
となる。
【０００４】このような問題を回避するためには、電源
ラインに大容量のコンデンサーを接続してローパスフィ
ルターを形成し、インピーダンスを下げればよいことが
知られている。一方、従来のセラミック基板やガラスエ
ポキシ基板においては、それらの配線用基板内にコンデ
ンサーを薄く形成することがきないために、配線用基板
内に大容量のコンデンサーを形成すると配線用基板の厚
みが著しく厚くなり、また配線用基板の製造工程も複雑
となる。そのため、実際上配線用基板内にコンデンサー
を形成することはできない。そこで、従来では配線用基
板上にコンデンサーを外付けして電源ラインにローパス
フィルターを形成することがなされている。
ラインに大容量のコンデンサーを接続してローパスフィ
ルターを形成し、インピーダンスを下げればよいことが
知られている。一方、従来のセラミック基板やガラスエ
ポキシ基板においては、それらの配線用基板内にコンデ
ンサーを薄く形成することがきないために、配線用基板
内に大容量のコンデンサーを形成すると配線用基板の厚
みが著しく厚くなり、また配線用基板の製造工程も複雑
となる。そのため、実際上配線用基板内にコンデンサー
を形成することはできない。そこで、従来では配線用基
板上にコンデンサーを外付けして電源ラインにローパス
フィルターを形成することがなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配線用
基板上にコンデンサーを外付けすることはその実装の手
間が繁雑であり、また配線用基板全体としての実装密度
が低下するという問題があった。
基板上にコンデンサーを外付けすることはその実装の手
間が繁雑であり、また配線用基板全体としての実装密度
が低下するという問題があった。
【０００６】さらに、配線用基板上にコンデンサーを外
付けしても、コンデンサーの外付けに必要とされる配線
長を短くすることには限界がある。また、ＩＣの搭載形
態も従来のガラスエポキシ基板においては、ＩＣと基板
との熱膨張率の差が大きいことからフリップチップでは
なくワイヤーボンディングとならざるを得ず、それによ
っても配線長が長くなる。したがって、従来の配線用基
板を高周波デジタル回路に使用する場合には、なおＩＣ
の誤動作を十分に解消することができないという問題が
あった。
付けしても、コンデンサーの外付けに必要とされる配線
長を短くすることには限界がある。また、ＩＣの搭載形
態も従来のガラスエポキシ基板においては、ＩＣと基板
との熱膨張率の差が大きいことからフリップチップでは
なくワイヤーボンディングとならざるを得ず、それによ
っても配線長が長くなる。したがって、従来の配線用基
板を高周波デジタル回路に使用する場合には、なおＩＣ
の誤動作を十分に解消することができないという問題が
あった。
【０００７】この発明は以上のような従来技術の課題を
解決しようとするものであり、配線用基板内にコンデン
サーを形成できるようにし、高周波デジタル回路に対応
できる配線用基板を得ることを目的としている。
解決しようとするものであり、配線用基板内にコンデン
サーを形成できるようにし、高周波デジタル回路に対応
できる配線用基板を得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明者は、配線用基
板の基板材料としてシリコンウエハを使用すれば、ＩＣ
プロセスを使用してシリコン基板上に容易に薄く誘電体
層と電極層を積層でき、コンデンサーを配線用基板内に
形成できること、また、基板材料としてシリコンウエハ
を使用することにより基板上の配線層もＩＣプロセスを
使用して細密に形成できること、さらに、搭載するＩＣ
と熱膨張係数が近くなり、ＩＣをフリップチップにより
搭載できるようになること、したがって高周波デジタル
回路に対応できる配線基板を得られることを見出し、こ
の発明を完成させるに至った。
板の基板材料としてシリコンウエハを使用すれば、ＩＣ
プロセスを使用してシリコン基板上に容易に薄く誘電体
層と電極層を積層でき、コンデンサーを配線用基板内に
形成できること、また、基板材料としてシリコンウエハ
を使用することにより基板上の配線層もＩＣプロセスを
使用して細密に形成できること、さらに、搭載するＩＣ
と熱膨張係数が近くなり、ＩＣをフリップチップにより
搭載できるようになること、したがって高周波デジタル
回路に対応できる配線基板を得られることを見出し、こ
の発明を完成させるに至った。
【０００９】すなわち、この発明は、シリコン基板上に
配線層を有する配線用基板であって、該配線用基板内
に、第１の電極層、誘電体層、第２の電極層が順次積層
されてなるコンデンサーが形成されていることを特徴と
する配線用基板を提供する。
配線層を有する配線用基板であって、該配線用基板内
に、第１の電極層、誘電体層、第２の電極層が順次積層
されてなるコンデンサーが形成されていることを特徴と
する配線用基板を提供する。
【００１０】このように、この発明の配線用基板はシリ
コンを基板とし、コンデンサーを内臓するものである。
この内臓するコンデンサーの形成位置としては特に制限
はないが、シリコン基板をコンデンサーの一方の電極層
とし、このシリコン基板上に誘電体層、他方の電極層を
順次積層したものとすることが好ましい。また、この場
合、誘電体層はシリコン酸化物またはシリコン窒化物か
ら形成することが好ましい。このようにコンデンサーを
形成すると、その誘電体層は、ＩＣプロセスを使用して
シリコン基板上に極めて薄くかつピンホールなく形成す
ることができるので、電源ラインのローパスフィルター
となる大容量のコンデンサーを容易に配線用基板内に形
成することが可能となる。
コンを基板とし、コンデンサーを内臓するものである。
この内臓するコンデンサーの形成位置としては特に制限
はないが、シリコン基板をコンデンサーの一方の電極層
とし、このシリコン基板上に誘電体層、他方の電極層を
順次積層したものとすることが好ましい。また、この場
合、誘電体層はシリコン酸化物またはシリコン窒化物か
ら形成することが好ましい。このようにコンデンサーを
形成すると、その誘電体層は、ＩＣプロセスを使用して
シリコン基板上に極めて薄くかつピンホールなく形成す
ることができるので、電源ラインのローパスフィルター
となる大容量のコンデンサーを容易に配線用基板内に形
成することが可能となる。
【００１１】
【作用】この発明の配線用基板は、シリコンを基板とし
ているので、その上にＩＣプロセスを使用してコンデン
サーの誘電体層となるシリコン酸化物やシリコン窒化物
などを容易に形成することが可能となり、さらに基板上
に形成する配線層も従来１００μｍピッチ程度のパター
ンまでしか形成できなかったのに対し、ＩＣプロセスに
より１０μｍピッチ程度にまで細密に形成することが可
能となる。
ているので、その上にＩＣプロセスを使用してコンデン
サーの誘電体層となるシリコン酸化物やシリコン窒化物
などを容易に形成することが可能となり、さらに基板上
に形成する配線層も従来１００μｍピッチ程度のパター
ンまでしか形成できなかったのに対し、ＩＣプロセスに
より１０μｍピッチ程度にまで細密に形成することが可
能となる。
【００１２】また、シリコンを基板とすることにより配
線用基板の熱膨張率が搭載するＩＣに近くなるので、Ｉ
Ｃをフリップチップにより搭載することが可能となる。
線用基板の熱膨張率が搭載するＩＣに近くなるので、Ｉ
Ｃをフリップチップにより搭載することが可能となる。
【００１３】また、この発明の配線用基板は、コンデン
サーを内臓しているので、従来のようにコンデンサーを
外付けすることが不要となり、実装時の手間を軽減で
き、さらにコンデンサーの接続に要する配線長も著しく
短くできる。また、従来の外付けされたコンデンサーは
配線用基板上に集中定数的に分布することになるが、こ
の発明においてシリコン基板を一方の電極層としてコン
デンサーを形成すれば、そのコンデンサーは配線用基板
内に分布定数的に分布することになるので、コンデンサ
ーの機能を効果的に発揮させることが可能となる。した
がって、比較的小容量のコンデンサーを形成しても十分
にローパスフィルターとして作用させることが可能とな
る。
サーを内臓しているので、従来のようにコンデンサーを
外付けすることが不要となり、実装時の手間を軽減で
き、さらにコンデンサーの接続に要する配線長も著しく
短くできる。また、従来の外付けされたコンデンサーは
配線用基板上に集中定数的に分布することになるが、こ
の発明においてシリコン基板を一方の電極層としてコン
デンサーを形成すれば、そのコンデンサーは配線用基板
内に分布定数的に分布することになるので、コンデンサ
ーの機能を効果的に発揮させることが可能となる。した
がって、比較的小容量のコンデンサーを形成しても十分
にローパスフィルターとして作用させることが可能とな
る。
【００１４】また、配線用基板に搭載する各素子の配置
や電源ラインなどの配線の自由度が増し、実装密度を向
上させることも可能となる。
や電源ラインなどの配線の自由度が増し、実装密度を向
上させることも可能となる。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００１６】図１は、この発明の配線用基板１にベア状
のＩＣチップ１０をフリップチップにより金合金などか
らなる接続用金属９を介して搭載した場合の断面図であ
る。
のＩＣチップ１０をフリップチップにより金合金などか
らなる接続用金属９を介して搭載した場合の断面図であ
る。
【００１７】同図に示したように、この配線用基板１に
おいては、第１の電極層としてシリコン基板２が形成さ
れ、その上に誘電体層３、第２の電極層４が積層してコ
ンデンサー５が形成されている。そして、コンデンサー
５の上にさらに第１の信号層６、絶縁層７、第２の信号
層８が積層して配線層が形成されている。
おいては、第１の電極層としてシリコン基板２が形成さ
れ、その上に誘電体層３、第２の電極層４が積層してコ
ンデンサー５が形成されている。そして、コンデンサー
５の上にさらに第１の信号層６、絶縁層７、第２の信号
層８が積層して配線層が形成されている。
【００１８】ここで、シリコン基板２には一般的なＩＣ
プロセスに使用するシリコンウエハを使用することがで
き、その厚さは例えば５００μｍ程度とする。また、誘
電体層３は、例えばＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４のアモルファ
スから形成でき、その厚さは０．５〜０．０１μｍとす
ることができる。このようなアモルファス層は、一般的
なＩＣプロセスと同様にシリコン基板の酸化などにより
容易にピンホールなく形成することができる。また、第
２の電極層４は、誘電体層３上に例えば金やアルミニウ
ムなどの金属を全面に蒸着メッキすることにより形成で
き、その厚さは５μｍ程度とすればよい。
プロセスに使用するシリコンウエハを使用することがで
き、その厚さは例えば５００μｍ程度とする。また、誘
電体層３は、例えばＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４のアモルファ
スから形成でき、その厚さは０．５〜０．０１μｍとす
ることができる。このようなアモルファス層は、一般的
なＩＣプロセスと同様にシリコン基板の酸化などにより
容易にピンホールなく形成することができる。また、第
２の電極層４は、誘電体層３上に例えば金やアルミニウ
ムなどの金属を全面に蒸着メッキすることにより形成で
き、その厚さは５μｍ程度とすればよい。
【００１９】こうしてシリコン基板（第１の電極層）
２、誘電体層３、第２の電極層４から形成されるコンデ
ンサー５は０．７〜３．０μＦの容量を有するようにな
る。このようなコンデンサー５の使用方法としては、シ
リコン基板２をグランドとし、電極層４を給電ライン
（ＶＤＤまたはＶＣＣ）として使用するのが好ましい。
これによりコンデンサー５が電源用のコンデンサーとな
ると共に電源配線そのものとなる。
２、誘電体層３、第２の電極層４から形成されるコンデ
ンサー５は０．７〜３．０μＦの容量を有するようにな
る。このようなコンデンサー５の使用方法としては、シ
リコン基板２をグランドとし、電極層４を給電ライン
（ＶＤＤまたはＶＣＣ）として使用するのが好ましい。
これによりコンデンサー５が電源用のコンデンサーとな
ると共に電源配線そのものとなる。
【００２０】第１の信号層６および第２の信号層８は
金、アルミニウム、銅などから形成でき、その幅は通常
５〜５０μｍ、厚さ５μｍ以下とする。このような第１
の信号層６および第２の信号層８も金属の蒸着メッキあ
るいはスパッタなどにより形成することができる。
金、アルミニウム、銅などから形成でき、その幅は通常
５〜５０μｍ、厚さ５μｍ以下とする。このような第１
の信号層６および第２の信号層８も金属の蒸着メッキあ
るいはスパッタなどにより形成することができる。
【００２１】絶縁層７はポリイミド、テフロンなどから
常法に従い形成でき、通常厚さ５μｍ以下とする。
常法に従い形成でき、通常厚さ５μｍ以下とする。
【００２２】なお、以上のような各層はそれぞれ常法に
よりパターニングされており、コンデンサーの電極層と
信号層との間、各信号層間あるいは搭載する素子と信号
層との間等には必要に応じて接続用の孔が形成されてい
る。
よりパターニングされており、コンデンサーの電極層と
信号層との間、各信号層間あるいは搭載する素子と信号
層との間等には必要に応じて接続用の孔が形成されてい
る。
【００２３】この発明の配線用基板は、シリコン基板を
有し、コンデンサーを内臓する限り図１に示した態様の
他にも種々の態様をとることができる。
有し、コンデンサーを内臓する限り図１に示した態様の
他にも種々の態様をとることができる。
【００２４】すなわち、通常はシリコン基板を一方の電
極層として電源用のコンデンサーを形成するが、内臓す
るコンデンサーの形成位置は特に制限はなく、コンデン
サーをシリコン基板上の配線層内に形成してもよい。例
えば、図１の配線用基板において、第１の信号層６、絶
縁層７および第２の信号層８をコンデンサーとしてもよ
い。これにより信号ラインに小容量のコンデンサーを形
成することが可能となる。
極層として電源用のコンデンサーを形成するが、内臓す
るコンデンサーの形成位置は特に制限はなく、コンデン
サーをシリコン基板上の配線層内に形成してもよい。例
えば、図１の配線用基板において、第１の信号層６、絶
縁層７および第２の信号層８をコンデンサーとしてもよ
い。これにより信号ラインに小容量のコンデンサーを形
成することが可能となる。
【００２５】また、シリコン基板上に積層する信号層や
絶縁層の層数、パターン形状、材質等も任意とすること
ができる。
絶縁層の層数、パターン形状、材質等も任意とすること
ができる。
【００２６】さらに、この発明の配線用基板の使用形態
も従来の配線用基板と同様に種々の形態で使用すること
ができ、搭載するＩＣチップなどの素子についても種々
のものを使用できる。
も従来の配線用基板と同様に種々の形態で使用すること
ができ、搭載するＩＣチップなどの素子についても種々
のものを使用できる。
【００２７】例えば、図２に示したように、図１のよう
な配線用基板１にＩＣチップ１０（５〜２０ｍｍ□）を
フリップチップにより接続用金属９（１００μｍ□、厚
さ２０μｍ）を使用して搭載し、それを通常のプリント
基板１２（１０ｃｍ□）に接続し、コンピュータ装置１
３に載置することができる。
な配線用基板１にＩＣチップ１０（５〜２０ｍｍ□）を
フリップチップにより接続用金属９（１００μｍ□、厚
さ２０μｍ）を使用して搭載し、それを通常のプリント
基板１２（１０ｃｍ□）に接続し、コンピュータ装置１
３に載置することができる。
【００２８】
【発明の効果】この発明の配線用基板よれば、シリコン
を基板とし、配線用基板内にコンデンサーを内臓するの
で、高周波デジタル回路に対応することが可能となる。
を基板とし、配線用基板内にコンデンサーを内臓するの
で、高周波デジタル回路に対応することが可能となる。
【図１】この発明の配線用基板の実施例の断面図であ
る。
る。
【図２】この発明の配線用基板の使用態様の説明図であ
る。
る。
１ 配線用基板 ２ シリコン基板 ３ 誘電体層 ４ 電極層 ５ コンデンサー ６ 信号層 ７ 絶縁層 ８ 信号層 ９ 接続用金属 １０ ＩＣチップ
Claims (3)
- 【請求項１】 シリコン基板上に配線層を有する配線用
基板であって、該配線用基板内に、第１の電極層、誘電
体層、第２の電極層が順次積層されてなるコンデンサー
が形成されていることを特徴とする配線用基板。 - 【請求項２】 該シリコン基板を第１の電極層とし、そ
の上に誘電体層、第２の電極層が順次積層されてなるコ
ンデンサーが形成されている請求項１に記載の配線用基
板。 - 【請求項３】 該誘電体層が、シリコン酸化物またはシ
リコン窒化物からなる請求項２に記載の配線用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293578A JPH05110264A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 配線用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3293578A JPH05110264A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 配線用基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05110264A true JPH05110264A (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=17796552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3293578A Pending JPH05110264A (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 配線用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05110264A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09205279A (ja) * | 1996-01-26 | 1997-08-05 | Nec Corp | 出力フィルタ及びこれを用いた進行波管用高圧電源 |
| JP2017162904A (ja) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP3293578A patent/JPH05110264A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09205279A (ja) * | 1996-01-26 | 1997-08-05 | Nec Corp | 出力フィルタ及びこれを用いた進行波管用高圧電源 |
| JP2017162904A (ja) * | 2016-03-08 | 2017-09-14 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
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