JP4869486B2 - プリント配線板及びプリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＩＣチップなどの電子部品を載置するプリント基板及びその製造方法に関し、特にコンデンサを内蔵するプリント配線板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、パッケージ基板用のプリント配線板では、ＩＣチップへの電力の供給を円滑にする等の目的のため、チップコンデンサを表面実装することがある。
【０００３】
チップコンデンサからＩＣチップまでの配線のリアクタンス分は周波数に依存するため、ＩＣチップの駆動周波数の増加に伴い、チップコンデンサを表面実装させても十分な効果を得ることができなかった。このため、本出願人は、特願平１１−２４８３１１号にて、コア基板に凹部を形成し、凹部にチップコンデンサを収容させる技術を提案した。また、コンデンサを基板に埋め込む技術としては、特開平６−３２６４７２号、特開平７−２６３６１９号、特開平１０−２５６４２９号、特開平１１−４５９５５号、特開平１１−１２６９７８号、特開平１１−３１２８６８号等がある。
【０００４】
特開平６−３２６４７２号には、ガラスエポキシからなる樹脂基板に、コンデンサを埋め込む技術が開示されている。この構成により、電源ノイズを低減し、かつ、チップコンデンサを実装するスペースが不要になり、絶縁性基板を小型化できる。また、特開平７−２６３６１９号には、セラミック、アルミナなどの基板にコンデンサを埋め込む技術が開示されている。この構成により、電源層及び接地層の間に接続することで、配線長を短くし、配線のインダクタンスを低減している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特開平６−３２６４７２号、特開平７−２６３６１９号は、ＩＣチップからコンデンサの距離をあまり短くできず、ＩＣチップの更なる高周波数領域においては、現在必要とされるようにインダクタンスを低減することができなかった。特に、樹脂製の多層ビルドアップ配線板においては、セラミックから成るコンデンサと、樹脂からなるコア基板及び層間樹脂絶縁層の熱膨張率の違いから、チップコンデンサの端子とビアとの間に断線、チップコンデンサと層間樹脂絶縁層との間で剥離、層間樹脂絶縁層にクラックが発生し、長期に渡り高い信頼性を達成することができなかった。
【０００６】
一方、特願平１１−２４８３１１号の発明では、コンデンサの配設位置ずれがあったとき、コンデンサの端子とビアとの接続が正確にできず、コンデンサからＩＣチップへの電力供給ができなくなる恐れがあった。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コンデンサを内蔵し、接続信頼性を高めたプリント配線板及びプリント配線板の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した問題を解決するため、請求項１では、コンデンサを収容するコア基板に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを交互に積層してなるプリント配線板であって、前記コンデンサを収容するコア基板が、表面に前記導体回路をそれぞれ形成した第１の樹脂基板と、コンデンサを収容する開口を有する第２の樹脂基板と、第３の樹脂基板とを、接着板を介在させて積層してなり、前記コンデンサのメタライズからなる電極の表面には、導電性ペーストが塗布されており、前記コンデンサの電極の前記導電性ペースト上に、銅めっき膜で構成された金属層が設けられ、前記第１の樹脂基板には、銅めっきで構成され、前記コンデンサの電極に接続するバイアホールが形成されていることを技術的特徴とする。
【０００９】
また、請求項１７のプリント配線板の製造方法は、少なくとも以下（ａ）〜（ｆ）の工程を備えることを技術的特徴とする：
（ａ）第１の樹脂基板に、銅で構成された導体パッドを形成する工程；
（ｂ）前記第１の樹脂基板の前記導体パッドに、導電性接着剤を介してメタライズ電極の上に導電性ペーストを塗布するとともに該導電性ペースト上に金属層を設けたコンデンサを、接続する工程；
（ｃ）表面に導体回路をそれぞれ形成した第３の樹脂基板と、前記コンデンサを収容する開口を有する第２の樹脂基板と、前記第１の樹脂基板とを、前記第１の樹脂基板の前記コンデンサを前記第２の樹脂基板の前記開口に収容させ、且つ、第３の樹脂基板にて前記第２の樹脂基板の前記開口を塞ぐように、接着板を介在させて積層する工程；
（ｄ）前記第１の樹脂基板、前記第２の樹脂基板、及び、前記第３の樹脂基板を加熱加圧してコア基板とする工程；
（ｅ）前記導電性ペースト上に、銅めっき膜で構成された前記金属層を設ける工程；
（ｆ）前記第１の樹脂基板に、銅めっきで構成され、前記導体パッドを介して前記コンデンサの電極に接続するバイアホールを形成する工程。
【００１０】
請求項１のプリント配線板、及び、請求項１９のプリント配線板の製造方法では、コア基板内にコンデンサを収容することが可能となり、ＩＣチップとコンデンサとの距離が短くなるため、プリント配線板のループインダクタンスを低減できる。また、樹脂基板を積層してなるためコア基板に十分な強度を得ることができる。更に、コア基板の両面に第１樹脂基板、第３樹脂基板を配設することでコア基板を平滑に構成するため、コア基板の上に層間樹脂絶縁層および導体回路を適切に形成することができ、プリント配線板の不良品発生率を低下させることができる。
【００１１】
コア基板上に層間樹脂絶縁層を設けて、該層間樹脂絶縁層にバイアホールもしくはスルーホールを施して、導電層である導体回路を形成するビルドアップ法によって形成する回路を意味している。それらには、セミアディティブ法、フルアディティブ法のいずれかを用いることができる。
【００１２】
空隙には、樹脂を充填させることが望ましい。コンデンサ、コア基板間の空隙をなくすことによって、内蔵されたコンデンサが、挙動することが小さくなるし、コンデンサを起点とする応力が発生したとしても、該充填された樹脂により緩和することができる。また、該樹脂には、コンデンサとコア基板との接着やマイグレーションの低下させるという効果も有する。
【００１３】
また、コンデンサのメタライズからなる電極の表面に導電性ペーストが塗布されているため、メタライズからなり表面の抵抗の高い電極の電気接続性を改善することができる。また、メタライズからなる電極は、表面に凹凸があり、導電性接着剤で直接接続を取っても、完全に密着することができないが、導電性ペーストにより凹凸を無くすことができ、密着性を高め、接続抵抗を下げることができる。また、メタライズからなる電極が、周囲の樹脂層と導電性ペーストを介して接触するため、電極と樹脂層との熱膨張差による応力の発生を抑え、樹脂層のクラックや剥離が無くなる。
【００１４】
また、コンデンサの電極の導電性ペースト上に金属層を設けてあるため、電極でのマイグレーションの発生を防止することができ、また、接続抵抗を更に低減することができる。メタライズからなる電極は、表面に凹凸があり、導電性接着剤で直接接続を取っても、完全に密着することができないが、導電性ペーストを塗布し、更に、金属層を設けることで凹凸を完全に無くすことができ、密着性を高め、接続抵抗を下げることができる。
【００１５】
請求項２では、コンデンサの表面に、粗化処理を施す。これにより、セラミックからなるコンデンサと樹脂からなる接着層、層間樹脂絶縁層との密着性が高くなり、ヒートサイクル試験を実施しても界面での接着層、層間樹脂絶縁層の剥離が発生することがない。
【００１６】
請求項３では、コンデンサの表面に、シランカップリング、樹脂被膜の塗布等の濡れ性改善処理を施す。これにより、セラミックからなるコンデンサと樹脂からなる接着層、層間樹脂絶縁層との密着性が高くなり、ヒートサイクル試験を実施しても界面での接着層、層間樹脂絶縁層の剥離が発生することがない。
【００１７】
請求項４では、接着板が心材に熱硬化性樹脂を含浸させてなるため、コア基板に高い強度を持たせることができる。
【００１８】
請求項５では、、第１、第２、第３樹脂基板は、心材に樹脂を含浸させてなるため、コア基板に高い強度を持たせることができる。
【００１９】
請求項６では、コア基板内に複数個のコンデンサを収容するため、コンデンサの高集積化が可能となる。
【００２０】
請求項７では、第２の樹脂基板に導体回路が形成されているため、基板の配線密度を高め、層間樹脂絶縁層の層数を減らすことができる。
【００２１】
請求項８では、基板内に収容したコンデンサに加えて表面にコンデンサを配設してある。プリント配線板内にコンデンサが収容してあるために、ＩＣチップとコンデンサとの距離が短くなり、ループインダクタンスを低減し、瞬時に電源を供給することができ、一方、プリント配線板の表面にもコンデンサが配設してあるので、大容量のコンデンサを取り付けることができ、ＩＣチップに大電力を容易に供給することが可能となる。
【００２２】
請求項９では、表面のコンデンサの静電容量は、内層のコンデンサの静電容量以上であるため、高周波領域における電源供給の不足がなく、所望のＩＣチップの動作が確保される。
【００２３】
請求項１０では、表面のコンデンサのインダクタンスは、内層のコンデンサのインダクタンス以上であるため、高周波領域における電源供給の不足がなく、所望のＩＣチップの動作が確保される。
【００２４】
請求項１１では、絶縁性接着剤の熱膨張率を、収容層よりも小さく、即ち、セラミックからなるコンデンサに近いように設定してある。このため、ヒートサイクル試験において、コア基板とコンデンサとの間に熱膨張率差から内応力が発生しても、コア基板にクラック、剥離等が生じ難く、高い信頼性を達成できる。
【００２５】
請求項１４では、外縁の内側に電極の形成されたチップコンデンサを用いるため、バイアホールを経て導通を取っても外部電極が大きく取れ、アライメントの許容範囲が広がるために、接続不良がなくなる。
【００２６】
請求項１５では、マトリクス状に電極が形成されたコンデンサを用いるので、大判のチップコンデンサをコア基板に収容することが容易になる。そのため、静電容量を大きくできるので、電気的な問題を解決することができる。さらに、種々の熱履歴などを経てもプリント配線板に反りが発生し難くなる。
【００２７】
請求項１６では、コンデンサに多数個取り用のチップコンデンサを複数連結させてもよい。それによって、静電容量を適宜調整することができ、適切にＩＣチップを動作させることができる。
【００２８】
本発明のにおいて層間樹脂絶縁層、接続層として使用する樹脂フィルムは、酸または酸化剤に可溶性の粒子（以下、可溶性粒子という）が酸または酸化剤に難溶性の樹脂（以下、難溶性樹脂という）中に分散したものである。
なお、本発明で使用する「難溶性」「可溶性」という語は、同一の酸または酸化剤からなる溶液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」と呼び、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【００２９】
上記可溶性粒子としては、例えば、酸または酸化剤に可溶性の樹脂粒子（以下、可溶性樹脂粒子）、酸または酸化剤に可溶性の無機粒子（以下、可溶性無機粒子）、酸または酸化剤に可溶性の金属粒子（以下、可溶性金属粒子）等が挙げられる。これらの可溶性粒子は、単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【００３０】
上記可溶性粒子の形状は特に限定されず、球状、破砕状等が挙げられる。また、上記可溶性粒子の形状は、一様な形状であることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができるからである。
【００３１】
上記可溶性粒子の平均粒径としては、０．１〜１０μｍが望ましい。この粒径の範囲であれば、２種類以上の異なる粒径のものを含有してもよい。すなわち、平均粒径が０．１〜０．５μｍの可溶性粒子と平均粒径が１〜３μｍの可溶性粒子とを含有する等である。これにより、より複雑な粗化面を形成することができ、導体回路との密着性にも優れる。なお、本発明において、可溶性粒子の粒径とは、可溶性粒子の一番長い部分の長さである。
【００３２】
上記可溶性樹脂粒子としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸あるいは酸化剤からなる溶液に浸漬した場合に、上記難溶性樹脂よりも溶解速度が速いものであれば特に限定されない。
上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等からなるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるものであってもよいし、２種以上の樹脂の混合物からなるものであってもよい。
【００３３】
また、上記可溶性樹脂粒子としては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。上記ゴムとしては、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウレタン変性、（メタ）アクリロニトリル変性等の各種変性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した（メタ）アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられる。これらのゴムを使用することにより、可溶性樹脂粒子が酸あるいは酸化剤に溶解しやすくなる。つまり、酸を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、強酸以外の酸でも溶解することができ、酸化剤を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、比較的酸化力の弱い過マンガン酸塩でも溶解することができる。また、クロム酸を用いた場合でも、低濃度で溶解することができる。そのため、酸や酸化剤が樹脂表面に残留することがなく、後述するように、粗化面形成後、塩化パラジウム等の触媒を付与する際に、触媒が付与されなたかったり、触媒が酸化されたりすることがない。
【００３４】
上記可溶性無機粒子としては、例えば、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物およびケイ素化合物からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。
【００３５】
上記アルミニウム化合物としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物としては、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム化合物としては、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物としては、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【００３６】
上記可溶性金属粒子としては、例えば、銅、ニッケル、鉄、亜鉛、鉛、金、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウムおよびケイ素からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。また、これらの可溶性金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
【００３７】
上記可溶性粒子を、２種以上混合して用いる場合、混合する２種の可溶性粒子の組み合わせとしては、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生しないからである。
【００３８】
上記難溶性樹脂としては、層間樹脂絶縁層に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した感光性樹脂であってもよい。感光性樹脂を用いることにより、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイアホール用開口を形成することできる。
これらのなかでは、熱硬化性樹脂を含有しているものが望ましい。それにより、めっき液あるいは種々の加熱処理によっても粗化面の形状を保持することができるからである。
【００３９】
上記難溶性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。さらには、１分子中に、２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかりでなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属層の剥離などが起きにくいからである。
【００４０】
上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
【００４１】
本発明で用いる樹脂フィルムにおいて、上記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散されていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができ、樹脂フィルムにバイアホールやスルーホールを形成しても、その上に形成する導体回路の金属層の密着性を確保することができるからである。また、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を含有する樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、樹脂フィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされることがないため、層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性が確実に保たれる。
【００４２】
上記樹脂フィルムにおいて、難溶性樹脂中に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに対して、３〜４０重量％が望ましい。可溶性粒子の配合量が３重量％未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形成することができない場合があり、４０重量％を超えると、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。
【００４３】
上記樹脂フィルムは、上記可溶性粒子、上記難溶性樹脂以外に、硬化剤、その他の成分等を含有していることが望ましい。
上記硬化剤としては、例えば、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられる。
【００４４】
上記硬化剤の含有量は、樹脂フィルムに対して０．０５〜１０重量％であることが望ましい。０．０５重量％未満では、樹脂フィルムの硬化が不十分であるため、酸や酸化剤が樹脂フィルムに侵入する度合いが大きくなり、樹脂フィルムの絶縁性が損なわれることがある。一方、１０重量％を超えると、過剰な硬化剤成分が樹脂の組成を変性させることがあり、信頼性の低下を招いたりしてしまうことがある。
【００４５】
上記その他の成分としては、例えば、粗化面の形成に影響しない無機化合物あるいは樹脂等のフィラーが挙げられる。上記無機化合物としては、例えば、シリカ、アルミナ、ドロマイト等が挙げられ、上記樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、メラミン樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらのフィラーを含有させることによって、熱膨脹係数の整合や耐熱性、耐薬品性の向上などを図りプリント配線板の性能を向上させることができる。
【００４６】
また、上記樹脂フィルムは、溶剤を含有していてもよい。上記溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートやトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種類以上併用してもよい。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図を参照して説明する。
先ず、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の構成について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、プリント配線板１０の断面を示し、図８は、図７に示すプリント配線板１０にＩＣチップ９０を搭載し、ドータボード９５側へ取り付けた状態を示している。
【００４８】
図７に示すように、プリント配線板１０は、複数個のチップコンデンサ２０を収容するコア基板３０と、ビルドアップ配線層８０Ａ、８０Ｂとからなる。ビルドアップ配線層８０Ａ、８０Ｂは、樹脂層４０及び層間樹脂絶縁層１４０、２４０からなる。上側の樹脂層４０には、導体回路５８及びバイアホール６０が形成され、上側及び下側の層間樹脂絶縁層１４０には、導体回路１５８及びバイアホール１６０が形成され、上側及び下側の層間樹脂絶縁層２４０には、導体回路２５８及びバイアホール２６０が形成されている。層間樹脂絶縁層２４０の上には、ソルダーレジスト層７０が形成されている。ビルドアップ配線層８０Ａとビルドアップ配線層８０Ｂとは、コア基板３０に形成されたスルーホール５６を介して接続されている。
【００４９】
チップコンデンサ２０は、図１３（Ａ）に示すように第１電極２１と第２電極２２と、第１、第２電極に挟まれた誘電体２３とから成り、誘電体２３には、第１電極２１側に接続された第１導電膜２４と、第２電極２２側に接続された第２導電膜２５とが複数枚対向配置されている。第１電極２１と第２電極２２の表面には、導電性ペースト２６を被覆させてある。
【００５０】
ここで、第１電極２１及び第２電極２２は、Ｎｉ、Ｐｂ、又はＡｇ金属のメタライズからなる。導電性ペースト２６は、Ｃｕ、Ｎｉ又はＡｇ等の金属粒子を含むペーストからなる。ここで、金属粒子の粒径は、０．１〜１０μｍが望ましく、特に、１〜５μｍが最適である。導電性ペーストとしては、金属粒子に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂を加えた有機系導電性ペーストが望ましい。この導電性ペースト２６の厚みは、１〜３０μｍが望ましい。１μｍ未満では、電極表面の凹凸を無くすことができず、一方、３０μｍを越えても、特に効果が向上しないからである。ここで、５〜２０μｍの厚みが最も望ましい。なお、２種類以上の径の異なる粒子を配合したペーストを用いることもでき、更に、２種類以上の径の異なる金属ペーストを被覆することも可能である。
【００５１】
第１実施形態では、コンデンサ２０のメタライズからなる電極２１，２２の表面に導電性ペースト２６が塗布されてるため、メタライズからなり表面の抵抗の高い電極２１，２２の電気接続性を改善することができる。また、メタライズからなる電極２１、２２は、表面に凹凸があり、接着材料３６で直接接続を取っても、完全に密着することができないが、導電性ペースト２６により凹凸を無くすことができ、密着性を高め、接続抵抗を下げることができる。また、メタライズからなる電極２１、２２が、樹脂充填材となるプリプレグ３８ａ、３８ｂ及びコア基板３０と導電性ペースト２６を介して接触するため、電極２１、２２と樹脂充填材及びコア基板３０との熱膨張差による応力の発生を抑え、樹脂充填材の剥離や、コア基板３０でのクラックの発生が無くなる。
【００５２】
図８に示すように、上側のビルドアップ配線層８０Ａには、ＩＣチップ９０のパッド９２Ｐ１，９２Ｐ２へ接続するための半田バンプ７６Ｕが配設されている。一方、下側のビルドアップ配線層８０Ｂには、ドータボード９５のパッド９４Ｐ１、９４Ｐ２へ接続するための半田バンプ７６Ｄが配設されている。
【００５３】
ＩＣチップ９０の接地用パッド９２Ｐ１は、バンプ７６Ｕ−導体回路２５８−バイアホール２６０−導体回路１５８−バイアホール１６０−導体回路５８−バイアホール６０を介してチップコンデンサ２０の第１電極２１へ接続されている。一方、ドータボード９５の接地用パッド９４Ｐ１は、バンプ７６Ｄ−バイアホール２６０−導体回路１５８−バイアホール１６０−スルーホール５６−導体回路５８−バイアホール６０を介してチップコンデンサ２０の第１電極２１へ接続されている。
【００５４】
ＩＣチップ９０の電源用パッド９２Ｐ２は、バンプ７６Ｕ−バイアホール２６０−導体回路１５８−バイアホール１６０−導体回路５８−バイアホール６０を介してチップコンデンサ２０の第２電極２２へ接続されている。一方、ドータボード９５の電源用パッド９４Ｐ２は、バンプ７６Ｄ−バイアホール２６０−導体回路１５８−バイアホール１６０−スルーホール５６−バイアホール６０を介してチップコンデンサ２０の第２電極２２へ接続されている。なお、図示しないが、ＩＣチップの信号用パッドは、プリント配線板の導体回路、バイアホール、及び、スルーホールを介して、ドータボードの信号用パッドに接続されている。
【００５５】
図７に示すように、本実施形態のコア基板３０は、チップコンデンサ２０を接続する導体パッド部３４が片面に形成された第１樹脂基板３０ａと、第１樹脂基板３０ａに接着用樹脂層（接着板）３８ａを介して接続された第２樹脂基板３０ｂと、第２樹脂基板３０ｂに接着用樹脂層（接着板）３８ｂを介して接続された第３樹脂基板３０ｃとからなる。第２樹脂基板３０ｂには、チップコンデンサ２０を収容可能な開口３０Ｂが形成されている。
【００５６】
これにより、コア基板３０内にチップコンデンサ２０を収容することができるため、ＩＣチップ９０とチップコンデンサ２０との距離が短くなるため、プリント配線板１０のループインダクタンスを低減できる。また、第１樹脂基板３０ａ、第２樹脂基板３０ｂ、第３樹脂基板３０ｃを積層してなるので、コア基板３０に十分な強度を得ることができる。更に、コア基板３０の両面に第１樹脂基板３０ａ、第３樹脂基板３０ｃを配設することでコア基板３０を平滑に構成するため、コア基板３０の上に樹脂層４０，１４０、２４０および導体回路５８、１５８、２５８を適切に形成することができ、プリント配線板の不良品発生率を低下させることができる。
【００５７】
更に、本実施形態では、図１（Ｄ）に示すように第１樹脂基板３０ａとチップコンデンサ２０との間に絶縁性接着剤３４を介在させてある。ここで、接着剤３４の熱膨張率を、コア基板３０よりも小さく、即ち、セラミックからなるチップコンデンサ２０に近いように設定してある。このため、ヒートサイクル試験において、コア基板及び接着層４０とチップコンデンサ２０との間に熱膨張率差から内応力が発生しても、コア基板にクラック、剥離等が生じ難く、高い信頼性を達成できる。また、マイグレーションの発生を防止することも出来る。
【００５８】
引き続き、図７を参照して上述したプリント配線板の製造方法について、図１〜図７を参照して説明する。
【００５９】
（１）厚さ０．１ｍｍのガラスクロス等の心材にＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂を含浸させて硬化させた第１樹脂基板３０ａの片面に銅箔３２がラミネートされている銅張積層板を出発材料とする（図１（Ａ）参照）。
次に、この銅貼積層板の銅箔３２側を、パターン状にエッチングすることにより、第１樹脂基板３０ａの片面に導体パッド部３４を形成する（図１（Ｂ）参照）。
【００６０】
なお、コア基板をＡｌＮなどのセラミックの基板を用いることはできなかった。該基板は外形加工性が悪く、コンデンサを収容することができないことがあり、樹脂で充填させても空隙が生じてしまうためである。
【００６１】
（２）その後、導体パッド部３４に、印刷機を用いて半田ペースト、導電性ペースト等の接着材料３６を塗布する（図１（Ｃ）参照）。このとき、塗布以外にも、ポッティングなどをしてもよい。半田ペーストとしては、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｎ／Ｓｂ、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕのいずれかを用いることができる。そして、導体パッド３４間に充填剤３３を配設する（図１（Ｄ）参照）。これにより、後述するようにチップコンデンサ２０と第１樹脂基板３０ａとの隙間を充填することが可能となる。次に、導体パッド部３４に複数個のセラミックから成るチップコンデンサ２０を載置し、接着材料３６を介して、導体パッド部３４にチップコンデンサ２０を接続する（図２（Ａ）参照）。チップコンデンサ２０は、１個でも複数個でもよいが、複数個のチップコンデンサ２０を用いることにより、コンデンサの高集積化が可能となる。
【００６２】
（３）次に、ガラスクロス等の心材にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ（接着用樹脂層）３８ａ、３８ｂ及びガラスクロス等の心材にＢＴ樹脂を含浸させて硬化させた第２樹脂基板３０ｂ（厚さ０．４ｍｍ）、第３の樹脂基板３０ｃ（厚さ０．１ｍｍ）を用意する。プリプレグ３８ａ及び第２樹脂基板３０ｂには、チップコンデンサ２０を収容可能な通孔３８Ａ、３０Ｂを形成しておく。まず、第３樹脂基板３０ｃの上にプリプレグ３８ｂを介して第２樹脂基板３０ｂを載置する。次に、第２樹脂基板３０ｂの上にプリプレグ３８ａを介して、第１樹脂基板３０ａを反転して載置する。即ち、第１樹脂基板３０ａに接続されたチップコンデンサ２０がプリプレグ３８ａ側を向き、第２樹脂基板３０ｂに形成された通孔にチップコンデンサ２０が収容できるように重ね合わせる（図２（Ｂ）参照）。これにより、コア基板３０内にチップコンデンサ２０を収容することが可能となり、ループインダクタンスを低減させたプリント配線板を提供することができる。
【００６３】
（４）そして、重ね合わせた基板を熱プレスを用いて加圧プレスすることにより、第１、第２、第３樹脂基板３０ａ、３０ｂ、３０ｃを多層状に一体化し、複数個のチップコンデンサ２０を有するコア基板３０を形成する（図２（Ｃ）参照）。
ここでは、先ず、加圧されることでプリプレグ３８ａ、３８ｂからエポキシ樹脂（絶縁性樹脂）を周囲に押し出し、開口３０Ｂとチップコンデンサ２０との間の隙間を充填させる。更に、加圧と同時に加熱されることで、エポキシ樹脂が硬化し、プリプレグ３８ａ、３８ｂを接着用樹脂として介在させることで、第１樹脂基板３０ａと第２樹脂基板３０ｂと第３樹脂基板３０ｃとを強固に接着させる。なお、本実施形態では、プリプレグから出るエポキシ樹脂により、開口３０Ｂ内の隙間を充填したが、この代わりに、開口３０Ｂ内に充填材を配置しておくことも可能である。
ここで、コア基板３０の両面が平滑な第１樹脂基板３０ａ、第３樹脂基板３０ｃなので、コア基板３０の平滑性が損なわれず、後述する工程で、コア基板３０の上に樹脂層４０および導体回路５８を適切に形成することができ、プリント配線板の不良品発生率を低下させることができる。また、コア基板３０に十分な強度を得ることができる。
【００６４】
（５）上記工程を経た基板３０に、後述する熱硬化型樹脂フィルムを温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ2で真空圧着ラミネートし、層間樹脂絶縁層４０を設ける（図２（Ｄ）参照）。真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇである。
【００６５】
（６）次いで、第１樹脂基板３０ａ側の層間樹脂絶縁層４０及び第１樹脂基板３０ａに、レーザにより導体パッド部３４へ至るバイアホール用開口４２を形成する（図３（Ａ）参照）。
【００６６】
（７）そして、コア基板３０にドリル又はレーザにより、スルーホール用貫通孔４４を形成する（図３（Ｂ）参照）。この後、酸素プラズマを用いてデスミア処理を行う。あるいは、過マンガン酸などの薬液によるデスミヤ処理を行ってもよい。
【００６７】
（８）次に、日本真空技術株式会社製のＳＶ−４５４０を用いてプラズマ処理を行い、コア基板３０の全表面に粗化面４６を形成する。この際、不活性ガスとしてはアルゴンガスを使用し、電力２００Ｗ、ガス圧０．６Ｐａ、温度７０℃の条件で、２分間プラズマ処理を実施する。その後、Ｎｉ及びＣｕをターゲットにしたスパッタリングを行い、Ｎｉ／Ｃｕ金属層４８を層間樹脂絶縁層４０の表面に形成する（図３（Ｃ）参照）。ここでは、スパッタを用いているが、無電解めっきにより、銅、ニッケル等の金属層を形成してもよい。また、場合によってはスパッタで形成した後に、無電解めっき膜を形成させてもよい。酸あるいは酸化剤によって粗化処理を施してもよい。また、粗化層は、０．１〜５μｍが望ましい。
【００６８】
（９）次に、Ｎｉ／Ｃｕ金属層４８の表面に感光性ドライフィルムを貼り付け、マスクを載置して、露光・現像処理し、所定パターンのレジスト５０を形成する（図３（Ｄ）参照）。そして、電解めっき液にコア基板３０を浸漬し、Ｎｉ／Ｃｕ金属層４８を介して電流を流し、レジスト５０非形成部に以下の条件で電解めっきを施し、電解めっき膜５２を形成する（図４（Ａ）参照）。
【００６９】
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 ２．２４ ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅 ０．２６ ｍｏｌ／ｌ
添加剤（アトテックジャパン製、カパラシドＨＬ）
１９．５ ｍｌ／ｌ
〔電解めっき条件〕
電流密度 １Ａ／ｄｍ2
時間 １２０分
温度 ２２±２℃
【００７０】
（１０）レジスト５０を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、そのレジスト５０下のＮｉ−Ｃｕ合金層４８を硝酸および硫酸と過酸化水素の混合液を用いるエッチングにて溶解除去し、Ｎｉ−Ｃｕ合金層４８と電解めっき膜５２からなる厚さ１６μｍのスルーホール５６及び導体回路５８（バイアホール６０を含む）を形成する。そして、基板を水洗いし、乾燥した後、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹きつけて、スルーホール５６及び導体回路５８（バイアホール６０を含む）の表面をエッチングすることにより、スルーホール５６及び導体回路５８（バイアホール６０を含む）の全表面に粗化面６２を形成する（図４（Ｂ）参照）。エッチング液として、イミダゾール銅（ＩＩ）錯体１０重量部、グリコール酸７重量部、塩化カリウム５重量部およびイオン交換水７８重量部を混合したものを使用する。
【００７１】
（１１）エポキシ系樹脂を主成分とする樹脂充填剤６４を、スルーホール５６内に充填し、加熱乾燥を行う。（図４（Ｃ）参照）。
【００７２】
（１２）その後、（５）の工程で用いた熱硬化型樹脂フィルムを温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ2で真空圧着ラミネートし、層間樹脂絶縁層１４０を設ける（図４（Ｄ）参照）。真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇである。
【００７３】
（１３）次いで、層間樹脂絶縁層１４０にレーザによりバイアホール用開口１４２を形成する（図５（Ａ）参照）。
【００７４】
（１４）その後、（８）〜（１０）の工程を繰り返すことにより、層間樹脂絶縁層１４０上に、Ｎｉ−Ｃｕ合金層１４８と電解めっき膜１５２からなる厚さ１６μｍの導体回路１５８（バイアホール１６０を含む）及び粗化面１６２を形成する（図５（Ｂ）参照）。
【００７５】
（１５）さらに（１２）〜（１４）の工程を繰り返すことにより、上層に層間樹脂絶縁層２４０及び導体回路２５８（バイアホール２６０を含む）、粗化面２６２を形成する（図５（Ｃ）参照）。
【００７６】
（１６）次に、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）に６０重量％の濃度になるように溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬社製）のエポキシ基５０％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量４０００）４６．６７重量部、メチルエチルケトンに溶解させた８０重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル社製、商品名：エピコート１００１）１５重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成社製、商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）１．６重量部、感光性モノマーである多官能アクリルモノマー（共栄化学社製、商品名：Ｒ６０４）３重量部、同じく多価アクリルモノマー（共栄化学社製、商品名：ＤＰＥ６Ａ）１．５重量部、分散系消泡剤（サンノプコ社製、商品名：Ｓ−６５）０．７１重量部を容器にとり、攪拌、混合して混合組成物を調整し、この混合組成物に対して光重量開始剤としてベンゾフェノン（関東化学社製）２．０重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学社製）０．２重量部を加えて、粘度を２５℃で２．０Ｐａ・ｓに調整したソルダーレジスト組成物（有機樹脂絶縁材料）を得る。
なお、粘度測定は、Ｂ型粘度計（東京計器社製、ＤＶＬ−Ｂ型）で６０ｒｐｍの場合はローターＮｏ.４、６ｒｐｍの場合はローターＮｏ.３によった。
【００７７】
（１７）次に、基板３０の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を２０μｍの厚さで塗布し、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間の条件で乾燥処理を行った後、ソルダーレジスト開口部のパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをソルダーレジスト層７０に密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、開口７１を形成する（図６（Ａ）参照）。
【００７８】
（１８）次に、ソルダーレジスト層（有機樹脂絶縁層）７０を形成した基板を、塩化ニッケル（２．３×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、次亞リン酸ナトリウム（２．８×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．６×１０-1ｍｏｌ／ｌ）を含むｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に２０分間浸漬して、開口部７１に厚さ５μｍのニッケルめっき層７２を形成する。さらに、その基板を、シアン化金カリウム（７．６×１０-3ｍｏｌ／ｌ）、塩化アンモニウム（１．９×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．２×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（１．７×１０-1ｍｏｌ／ｌ）を含む無電解めっき液に８０℃の条件で７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層７２上に厚さ０．０３μｍの金めっき層７４を形成する（図６（Ｂ）参照）。
【００７９】
（１９）この後、ソルダーレジスト層７０の開口部７１に、はんだペーストを印刷して、２００℃でリフローすることにより、はんだバンプ（半田体）７６Ｕ、７６Ｄを形成する。これにより、半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄを有するプリント配線板１０を得ることができる（図７参照）。
【００８０】
次に、上述した工程で完成したプリント配線板１０へのＩＣチップ９０の載置および、ドータボード９５への取り付けについて、図８を参照して説明する。完成したプリント配線板１０の半田バンプ７６ＵにＩＣチップ９０の半田パッド９２Ｐ１、９２Ｐ２が対応するように、ＩＣチップ９０を載置し、リフローを行うことでＩＣチップ９０の取り付けを行う。同様に、プリント配線板１０の半田バンプ７６Ｄにドータボード９５のパッド９４Ｐ１、９４Ｐ２が対応するように、リフローすることで、ドータボード９５へプリント配線板１０を取り付ける。
【００８１】
引き続き、本発明の第１実施形態の改変例に係るプリント配線板について、図９を参照して説明する。改変例のプリント配線板は、上述した第１実施形態とほぼ同様である。但し、この改変例のプリント配線板では、導電性ピン８４が配設され、該導電性ピン８４を介してドータボードとの接続を取るように形成されている。
【００８２】
図１３（Ｂ）に第１改変例に係るチップコンデンサ２０の断面を示す。第１実施形態では、コンデンサの表面に粗化処理を施し、樹脂との密着性を高めたが、改変例では、この代わりに、ポリイミド膜２３ｂを形成しておくことで、表面濡れ性を改善してある。ポリイミド膜の代わりに、コンデンサの表面にシランカップリング処理を施すことも可能である。
【００８３】
また、第１改変例では、導電性ペースト２６の上に、無電解銅めっき膜２８ａ及び電解銅めっき膜２８ｂからなる複合金属膜２８を形成されている。複合金属膜２８の厚みは、０．１〜１０μｍが望ましく、１〜５μｍが最適である。複合金属膜の代わりに、１層の金属膜を形成することも可能である。
【００８４】
第１改変例では、コンデンサ２０の電極２１，２２の導電性ペースト２６上に金属層２８を設けてあるため、電極２１、２２でのマイグレーションの発生を防止することができ、また、接続抵抗を更に低減することができる。メタライズからなる電極２１、２２は、表面に凹凸があり、接着材料３６で直接接続を取っても、完全に密着することができないが、導電性ペースト２６を塗布し、更に、金属層２８を設けることで凹凸を完全に無くすことができ、密着性を高め、接続抵抗を下げることができる。
【００８５】
また、上述した第１実施形態では、コア基板３０に収容されるチップコンデンサ２０のみを備えていたが、第１改変例では、表面及び裏面に大容量のチップコンデンサ８６が実装されている。
【００８６】
ＩＣチップは、瞬時的に大電力を消費して複雑な演算処理を行う。ここで、ＩＣチップ側に大電力を供給するために、改変例では、プリント配線板に電源用のチップコンデンサ２０及びチップコンデンサ８６を備えてある。このチップコンデンサによる効果について、図１２を参照して説明する。
【００８７】
図１２は、縦軸にＩＣチップへ供給される電圧を、横軸に時間を取ってある。ここで、二点鎖線Ｃは、電源用コンデンサを備えないプリント配線板の電圧変動を示している。電源用コンデンサを備えない場合には、大きく電圧が減衰する。破線Ａは、表面にチップコンデンサを実装したプリント配線板の電圧変動を示している。上記二点鎖線Ｃと比較して電圧は大きく落ち込まないが、ループ長さが長くなるので、律速の電源供給が十分に行えていない。即ち、電力の供給開始時に電圧が降下している。また、二点鎖線Ｂは、図８を参照して上述したチップコンデンサを内蔵するプリント配線板の電圧降下を示している。ループ長さは短縮できているが、コア基板３０に容量の大きなチップコンデンサを収容することができないため、電圧が変動している。ここで、実線Ｅは、図９を参照して上述したコア基板内のチップコンデンサ２０を、また表面に大容量のチップコンデンサ８６を実装する改変例のプリント配線板の電圧変動を示している。ＩＣチップの近傍にチップコンデンサ２０を、また、大容量（及び相対的に大きなインダクタンス）のチップコンデンサ８６を備えることで、電圧変動を最小に押さえている。
【００８８】
次に、本発明の第２実施形態に係るプリント配線板について、図１１を参照して説明する。
この第２実施形態のプリント配線板の構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様である。但し、第２実施形態のプリント配線板２１０では、第１樹脂基板３０ａ、第３樹脂基板３０ｃの片面に導体回路３５が形成され、チップコンデンサ２０を収容する開口３０Ｂを設けた第２樹脂基板３０ｂの両面に、導体回路３７が形成されている。この第２実施形態では、第１樹脂基板３０ａ、第３樹脂基板３０ｃの片面に導体回路３５が形成され、第２樹脂基板３０ｂの両面に導体回路３７が形成されているため、配線密度を高めることができ、ビルドアップする層間樹脂絶縁層の層数を減らすことができる利点がある。なお、電極には、第１実施形態と同様に導電性ペースト、あるいは、第１実施形態の第１改変例と同様に導電性ペースト及び複合金属層が形成されている。
【００８９】
本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の製造工程について、図１０及び図１１を参照して説明する。
【００９０】
（１）厚さ０．１ｍｍのガラスクロス等の心材にＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂を含浸させて硬化させた第１樹脂基板３０ａを用意する。第１樹脂基板３０ａには、片面に導電パッド部３４、もう一方の面に導体回路３５が形成されている。次に、導電パッド部３４に複数個のチップコンデンサ２０を半田、導電性ペースト等の接着材料３６を介して載置し、チップコンデンサ２０を導電パッド部３４に接続する（図１０（Ａ）参照）。
【００９１】
（２）次に、ガラスクロス等の心材にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ（接着用樹脂層）３８ａ、３８ｂ及びガラスクロス等の心材にＢＴ樹脂を含浸させて硬化させた第２樹脂基板３０ｂ（厚さ０．４ｍｍ）、第３樹脂基板３０ｃ（厚さ０．１ｍｍ）を用意する。プリプレグ３８ａ及び第２樹脂基板３０ｂには、チップコンデンサ２０を収容可能な通孔３８Ａ、３０Ｂを形成しておく。また、第２樹脂基板３０ｂの両面に導体回路３７を形成し、第３樹脂基板３０ｃの片面に導体回路３５を形成しておく。まず、第３樹脂基板３０ｃの導体回路３５が形成されていない面に、プリプレグ３８ｂを介して第２樹脂基板３０ｂを載置する。第２樹脂基板３０ｂの上にプリプレグ３８ａを介して、第１樹脂基板３０ａを反転して載置する。即ち、第１樹脂基板３０ａに接続されたチップコンデンサ２０が第２樹脂基板３０ｂに形成された開口３０Ｂへ収容されるように重ね合わせる（図１０（Ｂ）参照）。
【００９２】
（３）そして、重ね合わせた基板を熱プレスを用いて加圧プレスすることにより、第１、第２、第３樹脂基板３０ａ、３０ｂ、３０ｃを多層状に一体化し、複数個のチップコンデンサ２０を有するコア基板３０を形成する（図１０（Ｃ）参照）。先ず、加圧されることでプリプレグ３８ａ、３８ｂからエポキシ樹脂（絶縁性樹脂）を周囲に押し出し、開口３０Ｂとチップコンデンサ２０との間の隙間を充填させる。更に、加圧と同時に加熱されることで、エポキシ樹脂が硬化し、プリプレグ３８ａ、３８ｂを接着用樹脂として介在させることで、第１樹脂基板３０ａと第２樹脂基板３０ｂと第３樹脂基板３０ｃとを強固に接着させる。
【００９３】
（４）上記工程を経た基板に、熱硬化型樹脂フィルムを温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ2で真空圧着ラミネートし、層間樹脂絶縁層４０を設ける（図１０（Ｄ）参照）。真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇである。
【００９４】
（５）次いで、基板３０の上面及び下面に、レーザにより導体パッド部３４及び導体回路３５、３７に接続するバイアホール用開口４２を形成する（図１０（Ｅ）参照）。
以降の工程は、上述した第１実施形態の（７）〜（１９）と同様であるため説明を省略する。
【００９５】
引き続き、本発明の第３実施形態に係るプリント配線板の構成について図１４を参照して説明する。
この第３実施形態のプリント配線板の構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様である。但し、コア基板３０への収容されるチップコンデンサ２０が異なる。図１４は、チップコンデンサの平面図を示している。図１４（Ａ）は、多数個取り用の裁断前のチップコンデンサを示し、図中で一点鎖線は、裁断線を示している。上述した第１実施形態のプリント配線板では、図１４（Ｂ）に平面図を示すようにチップコンデンサの側縁に第１電極２１及び第２電極２２を配設してある。図１４（Ｃ）は、第３実施形態の多数個取り用の裁断前のチップコンデンサを示し、図中で一点鎖線は、裁断線を示している。第３実施形態のプリント配線板では、図１４（Ｄ）に平面図を示すようにチップコンデンサの側縁の内側に第１電極２１及び第２電極２２を配設してある。なお、電極には、第１実施形態と同様に導電性ペースト、あるいは、第１実施形態の第１改変例と同様に導電性ペースト及び複合金属層が形成されている。
【００９６】
この第３実施形態のプリント配線板では、外縁の内側に電極の形成されたチップコンデンサ２０を用いるため、容量の大きなチップコンデンサを用いることができる。
【００９７】
引き続き、第３実施形態の第１改変例に係るプリント配線板図１５を参照して説明する。
図１５は、第１改変例に係るプリント配線板のコア基板に収容されるチップコンデンサ２０の平面図を示している。上述した第１実施形態では、複数個の小容量のチップコンデンサをコア基板に収容したが、第１改変例では、大容量の大判のチップコンデンサ２０をコア基板に収容してある。ここで、チップコンデンサ２０は、第１電極２１と第２電極２２と、誘電体２３と、第１電極２１へ接続された第１導電膜２４と、第２電極２２側に接続された第２導電膜２５と、第１導電膜２４及び第２導電膜２５へ接続されていないチップコンデンサの上下面の接続用の電極２７とから成る。この電極２７を介してＩＣチップ側とドータボード側とが接続されている。
【００９８】
この第１改変例のプリント配線板では、大判のチップコンデンサ２０を用いるため、容量の大きなチップコンデンサを用いることができる。また、大判のチップコンデンサ２０を用いるため、ヒートサイクルを繰り返してもプリント配線板に反りが発生することがない。なお、電極には、第１実施形態と同様に導電性ペースト、あるいは、第１実施形態の第１改変例と同様に導電性ペースト及び複合金属層が形成されている。
【００９９】
図１６を参照して第２改変例に係るプリント配線板について説明する。図１６（Ａ）は、多数個取り用の裁断前のチップコンデンサを示し、図中で一点鎖線は、通常の裁断線を示し、図１６（Ｂ）は、チップコンデンサの平面図を示している。図１６（Ｂ）に示すように、この第２改変例では、多数個取り用のチップコンデンサを複数個（図中の例では３枚）連結させて大判で用いている。
【０１００】
この第２改変例では、大判のチップコンデンサ２０を用いるため、容量の大きなチップコンデンサを用いることができる。また、大判のチップコンデンサ２０を用いるため、ヒートサイクルを繰り返してもプリント配線板に反りが発生することがない。なお、電極には、第１実施形態と同様に導電性ペースト、あるいは、第１実施形態の第１改変例と同様に導電性ペースト及び複合金属層が形成されている。
【０１０１】
上述した第３実施形態では、チップコンデンサをプリント配線板に内蔵させたが、チップコンデンサの代わりに、セラミック板に導電体膜を設けてなる板状のコンデンサを用いることも可能である。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明の製造方法により、コア基板内にコンデンサを収容することが可能となり、ＩＣチップとコンデンサとの距離が短くなるため、プリント配線板のループインダクタンスを低減できる。また、樹脂基板を積層してなるためコア基板に十分な強度を得ることができる。更に、コア基板の両面に第１樹脂基板、第３樹脂基板を配設することでコア基板を平滑に構成するため、コア基板の上に層間樹脂絶縁層および導体回路を適切に形成することができ、プリント配線板の不良品発生率を低下させることができる。
また、コンデンサのメタライズからなる電極の表面に導電性ペーストが塗布されているため、メタライズからなり表面の抵抗の高い電極の電気接続性を改善することができる。また、メタライズからなる電極は、表面に凹凸があり、導電性接着剤で直接接続を取っても、完全に密着することができないが、導電性ペーストにより凹凸を無くすことができ、密着性を高め、接続抵抗を下げることができる。また、メタライズからなる電極が、周囲の樹脂層と導電性ペーストを介して接触するため、電極と樹脂層との熱膨張差による応力の発生を抑え、樹脂層のクラックや剥離が無くなる。
また、コンデンサを銅によって被覆されている場合にも、マイグレーションの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図８】図７中のプリント配線板にＩＣチップを搭載し、ドータボードへ取り付けた状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の改変例に係るプリント配線板にＩＣチップを搭載した状態を示す断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図１２】ＩＣチップへの供給電圧と時間との変化を表すグラフである。
【図１３】（Ａ）は、第１実施形態のチップコンデンサの断面図であり、（Ｂ）は、第１実施形態の第１改変例のチップコンデンサの断面図である。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第３実施形態のプリント配線板のチップコンデンサの平面図である。
【図１５】第３実施形態に係るプリント配線板のチップコンデンサの平面図である。
【図１６】第３実施形態の改変例に係るプリント配線板のチップコンデンサの平面図である。
【符号の説明】
２０ チップコンデンサ
２１ 第１電極
２２ 第２電極
２３ 誘電体
２３ａ 粗化面
２３ｂ ポイリミド膜
２６ 導電性ペースト
２８ａ 無電解銅めっき膜
２８ｂ 電解銅めっき膜
２８ 複合金属膜
３０ コア基板
３０ａ 第１樹脂基板
３０ｂ 第２樹脂基板
３０ｃ 第３樹脂基板
３０Ｂ 開口
３４ 導体パッド部
３５ 導体回路
３６ 接着材料
３７ 導体回路
３８ａ、３８ｂ 接着用樹脂層（接着板）
４０ 層間樹脂絶縁層
５６ スルーホール
５８ 導体回路
６０ バイアホール
７０ ソルダーレジスト層
７１ 開口部
７２ ニッケルめっき層
７４ 金めっき層
７６Ｕ、７６Ｄ 半田バンプ
８０Ａ、８０Ｂ ビルドアップ配線層
９０ ＩＣチップ
９２Ｐ１、９２Ｐ２ 半田パッド（ＩＣチップ側）
９４Ｐ１、９４Ｐ２ 半田パッド（ドータボード側）
９５ ドータボード
９６ 導電性接続ピン
１４０ 層間樹脂絶縁層
１５８ 導体回路
１６０ バイアホール
２４０ 層間樹脂絶縁層
２５８ 導体回路
２６０ バイアホール
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＩＣチップなどの電子部品を載置するプリント基板及びその製造方法に関し、特にコンデンサを内蔵するプリント配線板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、パッケージ基板用のプリント配線板では、ＩＣチップへの電力の供給を円滑にする等の目的のため、チップコンデンサを表面実装することがある。
【０００３】
チップコンデンサからＩＣチップまでの配線のリアクタンス分は周波数に依存するため、ＩＣチップの駆動周波数の増加に伴い、チップコンデンサを表面実装させても十分な効果を得ることができなかった。このため、本出願人は、特願平１１−２４８３１１号にて、コア基板に凹部を形成し、凹部にチップコンデンサを収容させる技術を提案した。また、コンデンサを基板に埋め込む技術としては、特開平６−３２６４７２号、特開平７−２６３６１９号、特開平１０−２５６４２９号、特開平１１−４５９５５号、特開平１１−１２６９７８号、特開平１１−３１２８６８号等がある。
【０００４】
特開平６−３２６４７２号には、ガラスエポキシからなる樹脂基板に、コンデンサを埋め込む技術が開示されている。この構成により、電源ノイズを低減し、かつ、チップコンデンサを実装するスペースが不要になり、絶縁性基板を小型化できる。また、特開平７−２６３６１９号には、セラミック、アルミナなどの基板にコンデンサを埋め込む技術が開示されている。この構成により、電源層及び接地層の間に接続することで、配線長を短くし、配線のインダクタンスを低減している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特開平６−３２６４７２号、特開平７−２６３６１９号は、ＩＣチップからコンデンサの距離をあまり短くできず、ＩＣチップの更なる高周波数領域においては、現在必要とされるようにインダクタンスを低減することができなかった。特に、樹脂製の多層ビルドアップ配線板においては、セラミックから成るコンデンサと、樹脂からなるコア基板及び層間樹脂絶縁層の熱膨張率の違いから、チップコンデンサの端子とビアとの間に断線、チップコンデンサと層間樹脂絶縁層との間で剥離、層間樹脂絶縁層にクラックが発生し、長期に渡り高い信頼性を達成することができなかった。
【０００６】
一方、特願平１１−２４８３１１号の発明では、コンデンサの配設位置ずれがあったとき、コンデンサの端子とビアとの接続が正確にできず、コンデンサからＩＣチップへの電力供給ができなくなる恐れがあった。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、コンデンサを内蔵し、接続信頼性を高めたプリント配線板及びプリント配線板の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した問題を解決するため、請求項１では、コンデンサを収容するコア基板に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを交互に積層してなるプリント配線板であって、前記コンデンサを収容するコア基板が、表面に前記導体回路をそれぞれ形成した第１の樹脂基板と、コンデンサを収容する開口を有する第２の樹脂基板と、第３の樹脂基板とを、接着板を介在させて積層してなり、前記コンデンサのメタライズからなる電極の表面には、導電性ペーストが塗布されており、前記コンデンサの電極の前記導電性ペースト上に、銅めっき膜で構成された金属層が設けられ、前記第１の樹脂基板には、銅めっきで構成され、前記コンデンサの電極に接続するバイアホールが形成されていることを技術的特徴とする。
【０００９】
また、請求項１７のプリント配線板の製造方法は、少なくとも以下（ａ）〜（ｆ）の工程を備えることを技術的特徴とする：
（ａ）第１の樹脂基板に、銅で構成された導体パッドを形成する工程；
（ｂ）前記第１の樹脂基板の前記導体パッドに、導電性接着剤を介してメタライズ電極の上に導電性ペーストを塗布するとともに該導電性ペースト上に金属層を設けたコンデンサを、接続する工程；
（ｃ）表面に導体回路をそれぞれ形成した第３の樹脂基板と、前記コンデンサを収容する開口を有する第２の樹脂基板と、前記第１の樹脂基板とを、前記第１の樹脂基板の前記コンデンサを前記第２の樹脂基板の前記開口に収容させ、且つ、第３の樹脂基板にて前記第２の樹脂基板の前記開口を塞ぐように、接着板を介在させて積層する工程；
（ｄ）前記第１の樹脂基板、前記第２の樹脂基板、及び、前記第３の樹脂基板を加熱加圧してコア基板とする工程；
（ｅ）前記導電性ペースト上に、銅めっき膜で構成された前記金属層を設ける工程；
（ｆ）前記第１の樹脂基板に、銅めっきで構成され、前記導体パッドを介して前記コンデンサの電極に接続するバイアホールを形成する工程。
【００１０】
請求項１のプリント配線板、及び、請求項１９のプリント配線板の製造方法では、コア基板内にコンデンサを収容することが可能となり、ＩＣチップとコンデンサとの距離が短くなるため、プリント配線板のループインダクタンスを低減できる。また、樹脂基板を積層してなるためコア基板に十分な強度を得ることができる。更に、コア基板の両面に第１樹脂基板、第３樹脂基板を配設することでコア基板を平滑に構成するため、コア基板の上に層間樹脂絶縁層および導体回路を適切に形成することができ、プリント配線板の不良品発生率を低下させることができる。
【００１１】
コア基板上に層間樹脂絶縁層を設けて、該層間樹脂絶縁層にバイアホールもしくはスルーホールを施して、導電層である導体回路を形成するビルドアップ法によって形成する回路を意味している。それらには、セミアディティブ法、フルアディティブ法のいずれかを用いることができる。
【００１２】
空隙には、樹脂を充填させることが望ましい。コンデンサ、コア基板間の空隙をなくすことによって、内蔵されたコンデンサが、挙動することが小さくなるし、コンデンサを起点とする応力が発生したとしても、該充填された樹脂により緩和することができる。また、該樹脂には、コンデンサとコア基板との接着やマイグレーションの低下させるという効果も有する。
【００１３】
また、コンデンサのメタライズからなる電極の表面に導電性ペーストが塗布されているため、メタライズからなり表面の抵抗の高い電極の電気接続性を改善することができる。また、メタライズからなる電極は、表面に凹凸があり、導電性接着剤で直接接続を取っても、完全に密着することができないが、導電性ペーストにより凹凸を無くすことができ、密着性を高め、接続抵抗を下げることができる。また、メタライズからなる電極が、周囲の樹脂層と導電性ペーストを介して接触するため、電極と樹脂層との熱膨張差による応力の発生を抑え、樹脂層のクラックや剥離が無くなる。
【００１４】
また、コンデンサの電極の導電性ペースト上に金属層を設けてあるため、電極でのマイグレーションの発生を防止することができ、また、接続抵抗を更に低減することができる。メタライズからなる電極は、表面に凹凸があり、導電性接着剤で直接接続を取っても、完全に密着することができないが、導電性ペーストを塗布し、更に、金属層を設けることで凹凸を完全に無くすことができ、密着性を高め、接続抵抗を下げることができる。
【００１５】
請求項２では、コンデンサの表面に、粗化処理を施す。これにより、セラミックからなるコンデンサと樹脂からなる接着層、層間樹脂絶縁層との密着性が高くなり、ヒートサイクル試験を実施しても界面での接着層、層間樹脂絶縁層の剥離が発生することがない。
【００１６】
請求項３では、コンデンサの表面に、シランカップリング、樹脂被膜の塗布等の濡れ性改善処理を施す。これにより、セラミックからなるコンデンサと樹脂からなる接着層、層間樹脂絶縁層との密着性が高くなり、ヒートサイクル試験を実施しても界面での接着層、層間樹脂絶縁層の剥離が発生することがない。
【００１７】
請求項４では、接着板が心材に熱硬化性樹脂を含浸させてなるため、コア基板に高い強度を持たせることができる。
【００１８】
請求項５では、、第１、第２、第３樹脂基板は、心材に樹脂を含浸させてなるため、コア基板に高い強度を持たせることができる。
【００１９】
請求項６では、コア基板内に複数個のコンデンサを収容するため、コンデンサの高集積化が可能となる。
【００２０】
請求項７では、第２の樹脂基板に導体回路が形成されているため、基板の配線密度を高め、層間樹脂絶縁層の層数を減らすことができる。
【００２１】
請求項８では、基板内に収容したコンデンサに加えて表面にコンデンサを配設してある。プリント配線板内にコンデンサが収容してあるために、ＩＣチップとコンデンサとの距離が短くなり、ループインダクタンスを低減し、瞬時に電源を供給することができ、一方、プリント配線板の表面にもコンデンサが配設してあるので、大容量のコンデンサを取り付けることができ、ＩＣチップに大電力を容易に供給することが可能となる。
【００２２】
請求項９では、表面のコンデンサの静電容量は、内層のコンデンサの静電容量以上であるため、高周波領域における電源供給の不足がなく、所望のＩＣチップの動作が確保される。
【００２３】
請求項１０では、表面のコンデンサのインダクタンスは、内層のコンデンサのインダクタンス以上であるため、高周波領域における電源供給の不足がなく、所望のＩＣチップの動作が確保される。
【００２４】
請求項１１では、絶縁性接着剤の熱膨張率を、収容層よりも小さく、即ち、セラミックからなるコンデンサに近いように設定してある。このため、ヒートサイクル試験において、コア基板とコンデンサとの間に熱膨張率差から内応力が発生しても、コア基板にクラック、剥離等が生じ難く、高い信頼性を達成できる。
【００２５】
請求項１４では、外縁の内側に電極の形成されたチップコンデンサを用いるため、バイアホールを経て導通を取っても外部電極が大きく取れ、アライメントの許容範囲が広がるために、接続不良がなくなる。
【００２６】
請求項１５では、マトリクス状に電極が形成されたコンデンサを用いるので、大判のチップコンデンサをコア基板に収容することが容易になる。そのため、静電容量を大きくできるので、電気的な問題を解決することができる。さらに、種々の熱履歴などを経てもプリント配線板に反りが発生し難くなる。
【００２７】
請求項１６では、コンデンサに多数個取り用のチップコンデンサを複数連結させてもよい。それによって、静電容量を適宜調整することができ、適切にＩＣチップを動作させることができる。
【００２８】
本発明のにおいて層間樹脂絶縁層、接続層として使用する樹脂フィルムは、酸または酸化剤に可溶性の粒子（以下、可溶性粒子という）が酸または酸化剤に難溶性の樹脂（以下、難溶性樹脂という）中に分散したものである。
なお、本発明で使用する「難溶性」「可溶性」という語は、同一の酸または酸化剤からなる溶液に同一時間浸漬した場合に、相対的に溶解速度の早いものを便宜上「可溶性」と呼び、相対的に溶解速度の遅いものを便宜上「難溶性」と呼ぶ。
【００２９】
上記可溶性粒子としては、例えば、酸または酸化剤に可溶性の樹脂粒子（以下、可溶性樹脂粒子）、酸または酸化剤に可溶性の無機粒子（以下、可溶性無機粒子）、酸または酸化剤に可溶性の金属粒子（以下、可溶性金属粒子）等が挙げられる。これらの可溶性粒子は、単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【００３０】
上記可溶性粒子の形状は特に限定されず、球状、破砕状等が挙げられる。また、上記可溶性粒子の形状は、一様な形状であることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができるからである。
【００３１】
上記可溶性粒子の平均粒径としては、０．１〜１０μｍが望ましい。この粒径の範囲であれば、２種類以上の異なる粒径のものを含有してもよい。すなわち、平均粒径が０．１〜０．５μｍの可溶性粒子と平均粒径が１〜３μｍの可溶性粒子とを含有する等である。これにより、より複雑な粗化面を形成することができ、導体回路との密着性にも優れる。なお、本発明において、可溶性粒子の粒径とは、可溶性粒子の一番長い部分の長さである。
【００３２】
上記可溶性樹脂粒子としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等からなるものが挙げられ、酸あるいは酸化剤からなる溶液に浸漬した場合に、上記難溶性樹脂よりも溶解速度が速いものであれば特に限定されない。
上記可溶性樹脂粒子の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等からなるものが挙げられ、これらの樹脂の一種からなるものであってもよいし、２種以上の樹脂の混合物からなるものであってもよい。
【００３３】
また、上記可溶性樹脂粒子としては、ゴムからなる樹脂粒子を用いることもできる。上記ゴムとしては、例えば、ポリブタジエンゴム、エポキシ変性、ウレタン変性、（メタ）アクリロニトリル変性等の各種変性ポリブタジエンゴム、カルボキシル基を含有した（メタ）アクリロニトリル・ブタジエンゴム等が挙げられる。これらのゴムを使用することにより、可溶性樹脂粒子が酸あるいは酸化剤に溶解しやすくなる。つまり、酸を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、強酸以外の酸でも溶解することができ、酸化剤を用いて可溶性樹脂粒子を溶解する際には、比較的酸化力の弱い過マンガン酸塩でも溶解することができる。また、クロム酸を用いた場合でも、低濃度で溶解することができる。そのため、酸や酸化剤が樹脂表面に残留することがなく、後述するように、粗化面形成後、塩化パラジウム等の触媒を付与する際に、触媒が付与されなたかったり、触媒が酸化されたりすることがない。
【００３４】
上記可溶性無機粒子としては、例えば、アルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物およびケイ素化合物からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。
【００３５】
上記アルミニウム化合物としては、例えば、アルミナ、水酸化アルミニウム等が挙げられ、上記カルシウム化合物としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム等が挙げられ、上記カリウム化合物としては、炭酸カリウム等が挙げられ、上記マグネシウム化合物としては、マグネシア、ドロマイト、塩基性炭酸マグネシウム等が挙げられ、上記ケイ素化合物としては、シリカ、ゼオライト等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上併用してもよい。
【００３６】
上記可溶性金属粒子としては、例えば、銅、ニッケル、鉄、亜鉛、鉛、金、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウムおよびケイ素からなる群より選択される少なくとも一種からなる粒子等が挙げられる。また、これらの可溶性金属粒子は、絶縁性を確保するために、表層が樹脂等により被覆されていてもよい。
【００３７】
上記可溶性粒子を、２種以上混合して用いる場合、混合する２種の可溶性粒子の組み合わせとしては、樹脂粒子と無機粒子との組み合わせが望ましい。両者とも導電性が低くいため樹脂フィルムの絶縁性を確保することができるとともに、難溶性樹脂との間で熱膨張の調整が図りやすく、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層にクラックが発生せず、層間樹脂絶縁層と導体回路との間で剥離が発生しないからである。
【００３８】
上記難溶性樹脂としては、層間樹脂絶縁層に酸または酸化剤を用いて粗化面を形成する際に、粗化面の形状を保持できるものであれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体等が挙げられる。また、これらの樹脂に感光性を付与した感光性樹脂であってもよい。感光性樹脂を用いることにより、層間樹脂絶縁層に露光、現像処理を用いてバイアホール用開口を形成することできる。
これらのなかでは、熱硬化性樹脂を含有しているものが望ましい。それにより、めっき液あるいは種々の加熱処理によっても粗化面の形状を保持することができるからである。
【００３９】
上記難溶性樹脂の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。さらには、１分子中に、２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂がより望ましい。前述の粗化面を形成することができるばかりでなく、耐熱性等にも優れてるため、ヒートサイクル条件下においても、金属層に応力の集中が発生せず、金属層の剥離などが起きにくいからである。
【００４０】
上記エポキシ樹脂としては、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。それにより、耐熱性等に優れるものとなる。
【００４１】
本発明で用いる樹脂フィルムにおいて、上記可溶性粒子は、上記難溶性樹脂中にほぼ均一に分散されていることが望ましい。均一な粗さの凹凸を有する粗化面を形成することができ、樹脂フィルムにバイアホールやスルーホールを形成しても、その上に形成する導体回路の金属層の密着性を確保することができるからである。また、粗化面を形成する表層部だけに可溶性粒子を含有する樹脂フィルムを用いてもよい。それによって、樹脂フィルムの表層部以外は酸または酸化剤にさらされることがないため、層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性が確実に保たれる。
【００４２】
上記樹脂フィルムにおいて、難溶性樹脂中に分散している可溶性粒子の配合量は、樹脂フィルムに対して、３〜４０重量％が望ましい。可溶性粒子の配合量が３重量％未満では、所望の凹凸を有する粗化面を形成することができない場合があり、４０重量％を超えると、酸または酸化剤を用いて可溶性粒子を溶解した際に、樹脂フィルムの深部まで溶解してしまい、樹脂フィルムからなる層間樹脂絶縁層を介した導体回路間の絶縁性を維持できず、短絡の原因となる場合がある。
【００４３】
上記樹脂フィルムは、上記可溶性粒子、上記難溶性樹脂以外に、硬化剤、その他の成分等を含有していることが望ましい。
上記硬化剤としては、例えば、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、グアニジン系硬化剤、これらの硬化剤のエポキシアダクトやこれらの硬化剤をマイクロカプセル化したもの、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスフォニウム・テトラフェニルボレート等の有機ホスフィン系化合物等が挙げられる。
【００４４】
上記硬化剤の含有量は、樹脂フィルムに対して０．０５〜１０重量％であることが望ましい。０．０５重量％未満では、樹脂フィルムの硬化が不十分であるため、酸や酸化剤が樹脂フィルムに侵入する度合いが大きくなり、樹脂フィルムの絶縁性が損なわれることがある。一方、１０重量％を超えると、過剰な硬化剤成分が樹脂の組成を変性させることがあり、信頼性の低下を招いたりしてしまうことがある。
【００４５】
上記その他の成分としては、例えば、粗化面の形成に影響しない無機化合物あるいは樹脂等のフィラーが挙げられる。上記無機化合物としては、例えば、シリカ、アルミナ、ドロマイト等が挙げられ、上記樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレン樹脂、メラミン樹脂、オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらのフィラーを含有させることによって、熱膨脹係数の整合や耐熱性、耐薬品性の向上などを図りプリント配線板の性能を向上させることができる。
【００４６】
また、上記樹脂フィルムは、溶剤を含有していてもよい。上記溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートやトルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種類以上併用してもよい。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図を参照して説明する。
先ず、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の構成について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、プリント配線板１０の断面を示し、図８は、図７に示すプリント配線板１０にＩＣチップ９０を搭載し、ドータボード９５側へ取り付けた状態を示している。
【００４８】
図７に示すように、プリント配線板１０は、複数個のチップコンデンサ２０を収容するコア基板３０と、ビルドアップ配線層８０Ａ、８０Ｂとからなる。ビルドアップ配線層８０Ａ、８０Ｂは、樹脂層４０及び層間樹脂絶縁層１４０、２４０からなる。上側の樹脂層４０には、導体回路５８及びバイアホール６０が形成され、上側及び下側の層間樹脂絶縁層１４０には、導体回路１５８及びバイアホール１６０が形成され、上側及び下側の層間樹脂絶縁層２４０には、導体回路２５８及びバイアホール２６０が形成されている。層間樹脂絶縁層２４０の上には、ソルダーレジスト層７０が形成されている。ビルドアップ配線層８０Ａとビルドアップ配線層８０Ｂとは、コア基板３０に形成されたスルーホール５６を介して接続されている。
【００４９】
チップコンデンサ２０は、図１３（Ａ）に示すように第１電極２１と第２電極２２と、第１、第２電極に挟まれた誘電体２３とから成り、誘電体２３には、第１電極２１側に接続された第１導電膜２４と、第２電極２２側に接続された第２導電膜２５とが複数枚対向配置されている。第１電極２１と第２電極２２の表面には、導電性ペースト２６を被覆させてある。
【００５０】
ここで、第１電極２１及び第２電極２２は、Ｎｉ、Ｐｂ、又はＡｇ金属のメタライズからなる。導電性ペースト２６は、Ｃｕ、Ｎｉ又はＡｇ等の金属粒子を含むペーストからなる。ここで、金属粒子の粒径は、０．１〜１０μｍが望ましく、特に、１〜５μｍが最適である。導電性ペーストとしては、金属粒子に、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）樹脂を加えた有機系導電性ペーストが望ましい。この導電性ペースト２６の厚みは、１〜３０μｍが望ましい。１μｍ未満では、電極表面の凹凸を無くすことができず、一方、３０μｍを越えても、特に効果が向上しないからである。ここで、５〜２０μｍの厚みが最も望ましい。なお、２種類以上の径の異なる粒子を配合したペーストを用いることもでき、更に、２種類以上の径の異なる金属ペーストを被覆することも可能である。
【００５１】
第１実施形態では、コンデンサ２０のメタライズからなる電極２１，２２の表面に導電性ペースト２６が塗布されてるため、メタライズからなり表面の抵抗の高い電極２１，２２の電気接続性を改善することができる。また、メタライズからなる電極２１、２２は、表面に凹凸があり、接着材料３６で直接接続を取っても、完全に密着することができないが、導電性ペースト２６により凹凸を無くすことができ、密着性を高め、接続抵抗を下げることができる。また、メタライズからなる電極２１、２２が、樹脂充填材となるプリプレグ３８ａ、３８ｂ及びコア基板３０と導電性ペースト２６を介して接触するため、電極２１、２２と樹脂充填材及びコア基板３０との熱膨張差による応力の発生を抑え、樹脂充填材の剥離や、コア基板３０でのクラックの発生が無くなる。
【００５２】
図８に示すように、上側のビルドアップ配線層８０Ａには、ＩＣチップ９０のパッド９２Ｐ１，９２Ｐ２へ接続するための半田バンプ７６Ｕが配設されている。一方、下側のビルドアップ配線層８０Ｂには、ドータボード９５のパッド９４Ｐ１、９４Ｐ２へ接続するための半田バンプ７６Ｄが配設されている。
【００５３】
ＩＣチップ９０の接地用パッド９２Ｐ１は、バンプ７６Ｕ−導体回路２５８−バイアホール２６０−導体回路１５８−バイアホール１６０−導体回路５８−バイアホール６０を介してチップコンデンサ２０の第１電極２１へ接続されている。一方、ドータボード９５の接地用パッド９４Ｐ１は、バンプ７６Ｄ−バイアホール２６０−導体回路１５８−バイアホール１６０−スルーホール５６−導体回路５８−バイアホール６０を介してチップコンデンサ２０の第１電極２１へ接続されている。
【００５４】
ＩＣチップ９０の電源用パッド９２Ｐ２は、バンプ７６Ｕ−バイアホール２６０−導体回路１５８−バイアホール１６０−導体回路５８−バイアホール６０を介してチップコンデンサ２０の第２電極２２へ接続されている。一方、ドータボード９５の電源用パッド９４Ｐ２は、バンプ７６Ｄ−バイアホール２６０−導体回路１５８−バイアホール１６０−スルーホール５６−バイアホール６０を介してチップコンデンサ２０の第２電極２２へ接続されている。なお、図示しないが、ＩＣチップの信号用パッドは、プリント配線板の導体回路、バイアホール、及び、スルーホールを介して、ドータボードの信号用パッドに接続されている。
【００５５】
図７に示すように、本実施形態のコア基板３０は、チップコンデンサ２０を接続する導体パッド部３４が片面に形成された第１樹脂基板３０ａと、第１樹脂基板３０ａに接着用樹脂層（接着板）３８ａを介して接続された第２樹脂基板３０ｂと、第２樹脂基板３０ｂに接着用樹脂層（接着板）３８ｂを介して接続された第３樹脂基板３０ｃとからなる。第２樹脂基板３０ｂには、チップコンデンサ２０を収容可能な開口３０Ｂが形成されている。
【００５６】
これにより、コア基板３０内にチップコンデンサ２０を収容することができるため、ＩＣチップ９０とチップコンデンサ２０との距離が短くなるため、プリント配線板１０のループインダクタンスを低減できる。また、第１樹脂基板３０ａ、第２樹脂基板３０ｂ、第３樹脂基板３０ｃを積層してなるので、コア基板３０に十分な強度を得ることができる。更に、コア基板３０の両面に第１樹脂基板３０ａ、第３樹脂基板３０ｃを配設することでコア基板３０を平滑に構成するため、コア基板３０の上に樹脂層４０，１４０、２４０および導体回路５８、１５８、２５８を適切に形成することができ、プリント配線板の不良品発生率を低下させることができる。
【００５７】
更に、本実施形態では、図１（Ｄ）に示すように第１樹脂基板３０ａとチップコンデンサ２０との間に絶縁性接着剤３４を介在させてある。ここで、接着剤３４の熱膨張率を、コア基板３０よりも小さく、即ち、セラミックからなるチップコンデンサ２０に近いように設定してある。このため、ヒートサイクル試験において、コア基板及び接着層４０とチップコンデンサ２０との間に熱膨張率差から内応力が発生しても、コア基板にクラック、剥離等が生じ難く、高い信頼性を達成できる。また、マイグレーションの発生を防止することも出来る。
【００５８】
引き続き、図７を参照して上述したプリント配線板の製造方法について、図１〜図７を参照して説明する。
【００５９】
（１）厚さ０．１ｍｍのガラスクロス等の心材にＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂を含浸させて硬化させた第１樹脂基板３０ａの片面に銅箔３２がラミネートされている銅張積層板を出発材料とする（図１（Ａ）参照）。
次に、この銅貼積層板の銅箔３２側を、パターン状にエッチングすることにより、第１樹脂基板３０ａの片面に導体パッド部３４を形成する（図１（Ｂ）参照）。
【００６０】
なお、コア基板をＡｌＮなどのセラミックの基板を用いることはできなかった。該基板は外形加工性が悪く、コンデンサを収容することができないことがあり、樹脂で充填させても空隙が生じてしまうためである。
【００６１】
（２）その後、導体パッド部３４に、印刷機を用いて半田ペースト、導電性ペースト等の接着材料３６を塗布する（図１（Ｃ）参照）。このとき、塗布以外にも、ポッティングなどをしてもよい。半田ペーストとしては、Ｓｎ／Ｐｂ、Ｓｎ／Ｓｂ、Ｓｎ／Ａｇ、Ｓｎ／Ａｇ／Ｃｕのいずれかを用いることができる。そして、導体パッド３４間に充填剤３３を配設する（図１（Ｄ）参照）。これにより、後述するようにチップコンデンサ２０と第１樹脂基板３０ａとの隙間を充填することが可能となる。次に、導体パッド部３４に複数個のセラミックから成るチップコンデンサ２０を載置し、接着材料３６を介して、導体パッド部３４にチップコンデンサ２０を接続する（図２（Ａ）参照）。チップコンデンサ２０は、１個でも複数個でもよいが、複数個のチップコンデンサ２０を用いることにより、コンデンサの高集積化が可能となる。
【００６２】
（３）次に、ガラスクロス等の心材にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ（接着用樹脂層）３８ａ、３８ｂ及びガラスクロス等の心材にＢＴ樹脂を含浸させて硬化させた第２樹脂基板３０ｂ（厚さ０．４ｍｍ）、第３の樹脂基板３０ｃ（厚さ０．１ｍｍ）を用意する。プリプレグ３８ａ及び第２樹脂基板３０ｂには、チップコンデンサ２０を収容可能な通孔３８Ａ、３０Ｂを形成しておく。まず、第３樹脂基板３０ｃの上にプリプレグ３８ｂを介して第２樹脂基板３０ｂを載置する。次に、第２樹脂基板３０ｂの上にプリプレグ３８ａを介して、第１樹脂基板３０ａを反転して載置する。即ち、第１樹脂基板３０ａに接続されたチップコンデンサ２０がプリプレグ３８ａ側を向き、第２樹脂基板３０ｂに形成された通孔にチップコンデンサ２０が収容できるように重ね合わせる（図２（Ｂ）参照）。これにより、コア基板３０内にチップコンデンサ２０を収容することが可能となり、ループインダクタンスを低減させたプリント配線板を提供することができる。
【００６３】
（４）そして、重ね合わせた基板を熱プレスを用いて加圧プレスすることにより、第１、第２、第３樹脂基板３０ａ、３０ｂ、３０ｃを多層状に一体化し、複数個のチップコンデンサ２０を有するコア基板３０を形成する（図２（Ｃ）参照）。
ここでは、先ず、加圧されることでプリプレグ３８ａ、３８ｂからエポキシ樹脂（絶縁性樹脂）を周囲に押し出し、開口３０Ｂとチップコンデンサ２０との間の隙間を充填させる。更に、加圧と同時に加熱されることで、エポキシ樹脂が硬化し、プリプレグ３８ａ、３８ｂを接着用樹脂として介在させることで、第１樹脂基板３０ａと第２樹脂基板３０ｂと第３樹脂基板３０ｃとを強固に接着させる。なお、本実施形態では、プリプレグから出るエポキシ樹脂により、開口３０Ｂ内の隙間を充填したが、この代わりに、開口３０Ｂ内に充填材を配置しておくことも可能である。
ここで、コア基板３０の両面が平滑な第１樹脂基板３０ａ、第３樹脂基板３０ｃなので、コア基板３０の平滑性が損なわれず、後述する工程で、コア基板３０の上に樹脂層４０および導体回路５８を適切に形成することができ、プリント配線板の不良品発生率を低下させることができる。また、コア基板３０に十分な強度を得ることができる。
【００６４】
（５）上記工程を経た基板３０に、後述する熱硬化型樹脂フィルムを温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ2で真空圧着ラミネートし、層間樹脂絶縁層４０を設ける（図２（Ｄ）参照）。真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇである。
【００６５】
（６）次いで、第１樹脂基板３０ａ側の層間樹脂絶縁層４０及び第１樹脂基板３０ａに、レーザにより導体パッド部３４へ至るバイアホール用開口４２を形成する（図３（Ａ）参照）。
【００６６】
（７）そして、コア基板３０にドリル又はレーザにより、スルーホール用貫通孔４４を形成する（図３（Ｂ）参照）。この後、酸素プラズマを用いてデスミア処理を行う。あるいは、過マンガン酸などの薬液によるデスミヤ処理を行ってもよい。
【００６７】
（８）次に、日本真空技術株式会社製のＳＶ−４５４０を用いてプラズマ処理を行い、コア基板３０の全表面に粗化面４６を形成する。この際、不活性ガスとしてはアルゴンガスを使用し、電力２００Ｗ、ガス圧０．６Ｐａ、温度７０℃の条件で、２分間プラズマ処理を実施する。その後、Ｎｉ及びＣｕをターゲットにしたスパッタリングを行い、Ｎｉ／Ｃｕ金属層４８を層間樹脂絶縁層４０の表面に形成する（図３（Ｃ）参照）。ここでは、スパッタを用いているが、無電解めっきにより、銅、ニッケル等の金属層を形成してもよい。また、場合によってはスパッタで形成した後に、無電解めっき膜を形成させてもよい。酸あるいは酸化剤によって粗化処理を施してもよい。また、粗化層は、０．１〜５μｍが望ましい。
【００６８】
（９）次に、Ｎｉ／Ｃｕ金属層４８の表面に感光性ドライフィルムを貼り付け、マスクを載置して、露光・現像処理し、所定パターンのレジスト５０を形成する（図３（Ｄ）参照）。そして、電解めっき液にコア基板３０を浸漬し、Ｎｉ／Ｃｕ金属層４８を介して電流を流し、レジスト５０非形成部に以下の条件で電解めっきを施し、電解めっき膜５２を形成する（図４（Ａ）参照）。
【００６９】
〔電解めっき水溶液〕
硫酸 ２．２４ ｍｏｌ／ｌ
硫酸銅 ０．２６ ｍｏｌ／ｌ
添加剤（アトテックジャパン製、カパラシドＨＬ）
１９．５ ｍｌ／ｌ
〔電解めっき条件〕
電流密度 １Ａ／ｄｍ2
時間 １２０分
温度 ２２±２℃
【００７０】
（１０）レジスト５０を５％ＮａＯＨで剥離除去した後、そのレジスト５０下のＮｉ−Ｃｕ合金層４８を硝酸および硫酸と過酸化水素の混合液を用いるエッチングにて溶解除去し、Ｎｉ−Ｃｕ合金層４８と電解めっき膜５２からなる厚さ１６μｍのスルーホール５６及び導体回路５８（バイアホール６０を含む）を形成する。そして、基板を水洗いし、乾燥した後、エッチング液を基板の両面にスプレイで吹きつけて、スルーホール５６及び導体回路５８（バイアホール６０を含む）の表面をエッチングすることにより、スルーホール５６及び導体回路５８（バイアホール６０を含む）の全表面に粗化面６２を形成する（図４（Ｂ）参照）。エッチング液として、イミダゾール銅（ＩＩ）錯体１０重量部、グリコール酸７重量部、塩化カリウム５重量部およびイオン交換水７８重量部を混合したものを使用する。
【００７１】
（１１）エポキシ系樹脂を主成分とする樹脂充填剤６４を、スルーホール５６内に充填し、加熱乾燥を行う。（図４（Ｃ）参照）。
【００７２】
（１２）その後、（５）の工程で用いた熱硬化型樹脂フィルムを温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ2で真空圧着ラミネートし、層間樹脂絶縁層１４０を設ける（図４（Ｄ）参照）。真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇである。
【００７３】
（１３）次いで、層間樹脂絶縁層１４０にレーザによりバイアホール用開口１４２を形成する（図５（Ａ）参照）。
【００７４】
（１４）その後、（８）〜（１０）の工程を繰り返すことにより、層間樹脂絶縁層１４０上に、Ｎｉ−Ｃｕ合金層１４８と電解めっき膜１５２からなる厚さ１６μｍの導体回路１５８（バイアホール１６０を含む）及び粗化面１６２を形成する（図５（Ｂ）参照）。
【００７５】
（１５）さらに（１２）〜（１４）の工程を繰り返すことにより、上層に層間樹脂絶縁層２４０及び導体回路２５８（バイアホール２６０を含む）、粗化面２６２を形成する（図５（Ｃ）参照）。
【００７６】
（１６）次に、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）に６０重量％の濃度になるように溶解させた、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬社製）のエポキシ基５０％をアクリル化した感光性付与のオリゴマー（分子量４０００）４６．６７重量部、メチルエチルケトンに溶解させた８０重量％のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル社製、商品名：エピコート１００１）１５重量部、イミダゾール硬化剤（四国化成社製、商品名：２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ）１．６重量部、感光性モノマーである多官能アクリルモノマー（共栄化学社製、商品名：Ｒ６０４）３重量部、同じく多価アクリルモノマー（共栄化学社製、商品名：ＤＰＥ６Ａ）１．５重量部、分散系消泡剤（サンノプコ社製、商品名：Ｓ−６５）０．７１重量部を容器にとり、攪拌、混合して混合組成物を調整し、この混合組成物に対して光重量開始剤としてベンゾフェノン（関東化学社製）２．０重量部、光増感剤としてのミヒラーケトン（関東化学社製）０．２重量部を加えて、粘度を２５℃で２．０Ｐａ・ｓに調整したソルダーレジスト組成物（有機樹脂絶縁材料）を得る。
なお、粘度測定は、Ｂ型粘度計（東京計器社製、ＤＶＬ−Ｂ型）で６０ｒｐｍの場合はローターＮｏ.４、６ｒｐｍの場合はローターＮｏ.３によった。
【００７７】
（１７）次に、基板３０の両面に、上記ソルダーレジスト組成物を２０μｍの厚さで塗布し、７０℃で２０分間、７０℃で３０分間の条件で乾燥処理を行った後、ソルダーレジスト開口部のパターンが描画された厚さ５ｍｍのフォトマスクをソルダーレジスト層７０に密着させて１０００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線で露光し、ＤＭＴＧ溶液で現像処理し、開口７１を形成する（図６（Ａ）参照）。
【００７８】
（１８）次に、ソルダーレジスト層（有機樹脂絶縁層）７０を形成した基板を、塩化ニッケル（２．３×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、次亞リン酸ナトリウム（２．８×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．６×１０-1ｍｏｌ／ｌ）を含むｐＨ＝４．５の無電解ニッケルめっき液に２０分間浸漬して、開口部７１に厚さ５μｍのニッケルめっき層７２を形成する。さらに、その基板を、シアン化金カリウム（７．６×１０-3ｍｏｌ／ｌ）、塩化アンモニウム（１．９×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１．２×１０-1ｍｏｌ／ｌ）、次亜リン酸ナトリウム（１．７×１０-1ｍｏｌ／ｌ）を含む無電解めっき液に８０℃の条件で７．５分間浸漬して、ニッケルめっき層７２上に厚さ０．０３μｍの金めっき層７４を形成する（図６（Ｂ）参照）。
【００７９】
（１９）この後、ソルダーレジスト層７０の開口部７１に、はんだペーストを印刷して、２００℃でリフローすることにより、はんだバンプ（半田体）７６Ｕ、７６Ｄを形成する。これにより、半田バンプ７６Ｕ、７６Ｄを有するプリント配線板１０を得ることができる（図７参照）。
【００８０】
次に、上述した工程で完成したプリント配線板１０へのＩＣチップ９０の載置および、ドータボード９５への取り付けについて、図８を参照して説明する。完成したプリント配線板１０の半田バンプ７６ＵにＩＣチップ９０の半田パッド９２Ｐ１、９２Ｐ２が対応するように、ＩＣチップ９０を載置し、リフローを行うことでＩＣチップ９０の取り付けを行う。同様に、プリント配線板１０の半田バンプ７６Ｄにドータボード９５のパッド９４Ｐ１、９４Ｐ２が対応するように、リフローすることで、ドータボード９５へプリント配線板１０を取り付ける。
【００８１】
引き続き、本発明の第１実施形態の改変例に係るプリント配線板について、図９を参照して説明する。改変例のプリント配線板は、上述した第１実施形態とほぼ同様である。但し、この改変例のプリント配線板では、導電性ピン８４が配設され、該導電性ピン８４を介してドータボードとの接続を取るように形成されている。
【００８２】
図１３（Ｂ）に第１改変例に係るチップコンデンサ２０の断面を示す。第１実施形態では、コンデンサの表面に粗化処理を施し、樹脂との密着性を高めたが、改変例では、この代わりに、ポリイミド膜２３ｂを形成しておくことで、表面濡れ性を改善してある。ポリイミド膜の代わりに、コンデンサの表面にシランカップリング処理を施すことも可能である。
【００８３】
また、第１改変例では、導電性ペースト２６の上に、無電解銅めっき膜２８ａ及び電解銅めっき膜２８ｂからなる複合金属膜２８を形成されている。複合金属膜２８の厚みは、０．１〜１０μｍが望ましく、１〜５μｍが最適である。複合金属膜の代わりに、１層の金属膜を形成することも可能である。
【００８４】
第１改変例では、コンデンサ２０の電極２１，２２の導電性ペースト２６上に金属層２８を設けてあるため、電極２１、２２でのマイグレーションの発生を防止することができ、また、接続抵抗を更に低減することができる。メタライズからなる電極２１、２２は、表面に凹凸があり、接着材料３６で直接接続を取っても、完全に密着することができないが、導電性ペースト２６を塗布し、更に、金属層２８を設けることで凹凸を完全に無くすことができ、密着性を高め、接続抵抗を下げることができる。
【００８５】
また、上述した第１実施形態では、コア基板３０に収容されるチップコンデンサ２０のみを備えていたが、第１改変例では、表面及び裏面に大容量のチップコンデンサ８６が実装されている。
【００８６】
ＩＣチップは、瞬時的に大電力を消費して複雑な演算処理を行う。ここで、ＩＣチップ側に大電力を供給するために、改変例では、プリント配線板に電源用のチップコンデンサ２０及びチップコンデンサ８６を備えてある。このチップコンデンサによる効果について、図１２を参照して説明する。
【００８７】
図１２は、縦軸にＩＣチップへ供給される電圧を、横軸に時間を取ってある。ここで、二点鎖線Ｃは、電源用コンデンサを備えないプリント配線板の電圧変動を示している。電源用コンデンサを備えない場合には、大きく電圧が減衰する。破線Ａは、表面にチップコンデンサを実装したプリント配線板の電圧変動を示している。上記二点鎖線Ｃと比較して電圧は大きく落ち込まないが、ループ長さが長くなるので、律速の電源供給が十分に行えていない。即ち、電力の供給開始時に電圧が降下している。また、二点鎖線Ｂは、図８を参照して上述したチップコンデンサを内蔵するプリント配線板の電圧降下を示している。ループ長さは短縮できているが、コア基板３０に容量の大きなチップコンデンサを収容することができないため、電圧が変動している。ここで、実線Ｅは、図９を参照して上述したコア基板内のチップコンデンサ２０を、また表面に大容量のチップコンデンサ８６を実装する改変例のプリント配線板の電圧変動を示している。ＩＣチップの近傍にチップコンデンサ２０を、また、大容量（及び相対的に大きなインダクタンス）のチップコンデンサ８６を備えることで、電圧変動を最小に押さえている。
【００８８】
次に、本発明の第２実施形態に係るプリント配線板について、図１１を参照して説明する。
この第２実施形態のプリント配線板の構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様である。但し、第２実施形態のプリント配線板２１０では、第１樹脂基板３０ａ、第３樹脂基板３０ｃの片面に導体回路３５が形成され、チップコンデンサ２０を収容する開口３０Ｂを設けた第２樹脂基板３０ｂの両面に、導体回路３７が形成されている。この第２実施形態では、第１樹脂基板３０ａ、第３樹脂基板３０ｃの片面に導体回路３５が形成され、第２樹脂基板３０ｂの両面に導体回路３７が形成されているため、配線密度を高めることができ、ビルドアップする層間樹脂絶縁層の層数を減らすことができる利点がある。なお、電極には、第１実施形態と同様に導電性ペースト、あるいは、第１実施形態の第１改変例と同様に導電性ペースト及び複合金属層が形成されている。
【００８９】
本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の製造工程について、図１０及び図１１を参照して説明する。
【００９０】
（１）厚さ０．１ｍｍのガラスクロス等の心材にＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂を含浸させて硬化させた第１樹脂基板３０ａを用意する。第１樹脂基板３０ａには、片面に導電パッド部３４、もう一方の面に導体回路３５が形成されている。次に、導電パッド部３４に複数個のチップコンデンサ２０を半田、導電性ペースト等の接着材料３６を介して載置し、チップコンデンサ２０を導電パッド部３４に接続する（図１０（Ａ）参照）。
【００９１】
（２）次に、ガラスクロス等の心材にエポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ（接着用樹脂層）３８ａ、３８ｂ及びガラスクロス等の心材にＢＴ樹脂を含浸させて硬化させた第２樹脂基板３０ｂ（厚さ０．４ｍｍ）、第３樹脂基板３０ｃ（厚さ０．１ｍｍ）を用意する。プリプレグ３８ａ及び第２樹脂基板３０ｂには、チップコンデンサ２０を収容可能な通孔３８Ａ、３０Ｂを形成しておく。また、第２樹脂基板３０ｂの両面に導体回路３７を形成し、第３樹脂基板３０ｃの片面に導体回路３５を形成しておく。まず、第３樹脂基板３０ｃの導体回路３５が形成されていない面に、プリプレグ３８ｂを介して第２樹脂基板３０ｂを載置する。第２樹脂基板３０ｂの上にプリプレグ３８ａを介して、第１樹脂基板３０ａを反転して載置する。即ち、第１樹脂基板３０ａに接続されたチップコンデンサ２０が第２樹脂基板３０ｂに形成された開口３０Ｂへ収容されるように重ね合わせる（図１０（Ｂ）参照）。
【００９２】
（３）そして、重ね合わせた基板を熱プレスを用いて加圧プレスすることにより、第１、第２、第３樹脂基板３０ａ、３０ｂ、３０ｃを多層状に一体化し、複数個のチップコンデンサ２０を有するコア基板３０を形成する（図１０（Ｃ）参照）。先ず、加圧されることでプリプレグ３８ａ、３８ｂからエポキシ樹脂（絶縁性樹脂）を周囲に押し出し、開口３０Ｂとチップコンデンサ２０との間の隙間を充填させる。更に、加圧と同時に加熱されることで、エポキシ樹脂が硬化し、プリプレグ３８ａ、３８ｂを接着用樹脂として介在させることで、第１樹脂基板３０ａと第２樹脂基板３０ｂと第３樹脂基板３０ｃとを強固に接着させる。
【００９３】
（４）上記工程を経た基板に、熱硬化型樹脂フィルムを温度５０〜１５０℃まで昇温しながら圧力５ｋｇ／ｃｍ2で真空圧着ラミネートし、層間樹脂絶縁層４０を設ける（図１０（Ｄ）参照）。真空圧着時の真空度は、１０ｍｍＨｇである。
【００９４】
（５）次いで、基板３０の上面及び下面に、レーザにより導体パッド部３４及び導体回路３５、３７に接続するバイアホール用開口４２を形成する（図１０（Ｅ）参照）。
以降の工程は、上述した第１実施形態の（７）〜（１９）と同様であるため説明を省略する。
【００９５】
引き続き、本発明の第３実施形態に係るプリント配線板の構成について図１４を参照して説明する。
この第３実施形態のプリント配線板の構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様である。但し、コア基板３０への収容されるチップコンデンサ２０が異なる。図１４は、チップコンデンサの平面図を示している。図１４（Ａ）は、多数個取り用の裁断前のチップコンデンサを示し、図中で一点鎖線は、裁断線を示している。上述した第１実施形態のプリント配線板では、図１４（Ｂ）に平面図を示すようにチップコンデンサの側縁に第１電極２１及び第２電極２２を配設してある。図１４（Ｃ）は、第３実施形態の多数個取り用の裁断前のチップコンデンサを示し、図中で一点鎖線は、裁断線を示している。第３実施形態のプリント配線板では、図１４（Ｄ）に平面図を示すようにチップコンデンサの側縁の内側に第１電極２１及び第２電極２２を配設してある。なお、電極には、第１実施形態と同様に導電性ペースト、あるいは、第１実施形態の第１改変例と同様に導電性ペースト及び複合金属層が形成されている。
【００９６】
この第３実施形態のプリント配線板では、外縁の内側に電極の形成されたチップコンデンサ２０を用いるため、容量の大きなチップコンデンサを用いることができる。
【００９７】
引き続き、第３実施形態の第１改変例に係るプリント配線板図１５を参照して説明する。
図１５は、第１改変例に係るプリント配線板のコア基板に収容されるチップコンデンサ２０の平面図を示している。上述した第１実施形態では、複数個の小容量のチップコンデンサをコア基板に収容したが、第１改変例では、大容量の大判のチップコンデンサ２０をコア基板に収容してある。ここで、チップコンデンサ２０は、第１電極２１と第２電極２２と、誘電体２３と、第１電極２１へ接続された第１導電膜２４と、第２電極２２側に接続された第２導電膜２５と、第１導電膜２４及び第２導電膜２５へ接続されていないチップコンデンサの上下面の接続用の電極２７とから成る。この電極２７を介してＩＣチップ側とドータボード側とが接続されている。
【００９８】
この第１改変例のプリント配線板では、大判のチップコンデンサ２０を用いるため、容量の大きなチップコンデンサを用いることができる。また、大判のチップコンデンサ２０を用いるため、ヒートサイクルを繰り返してもプリント配線板に反りが発生することがない。なお、電極には、第１実施形態と同様に導電性ペースト、あるいは、第１実施形態の第１改変例と同様に導電性ペースト及び複合金属層が形成されている。
【００９９】
図１６を参照して第２改変例に係るプリント配線板について説明する。図１６（Ａ）は、多数個取り用の裁断前のチップコンデンサを示し、図中で一点鎖線は、通常の裁断線を示し、図１６（Ｂ）は、チップコンデンサの平面図を示している。図１６（Ｂ）に示すように、この第２改変例では、多数個取り用のチップコンデンサを複数個（図中の例では３枚）連結させて大判で用いている。
【０１００】
この第２改変例では、大判のチップコンデンサ２０を用いるため、容量の大きなチップコンデンサを用いることができる。また、大判のチップコンデンサ２０を用いるため、ヒートサイクルを繰り返してもプリント配線板に反りが発生することがない。なお、電極には、第１実施形態と同様に導電性ペースト、あるいは、第１実施形態の第１改変例と同様に導電性ペースト及び複合金属層が形成されている。
【０１０１】
上述した第３実施形態では、チップコンデンサをプリント配線板に内蔵させたが、チップコンデンサの代わりに、セラミック板に導電体膜を設けてなる板状のコンデンサを用いることも可能である。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明の製造方法により、コア基板内にコンデンサを収容することが可能となり、ＩＣチップとコンデンサとの距離が短くなるため、プリント配線板のループインダクタンスを低減できる。また、樹脂基板を積層してなるためコア基板に十分な強度を得ることができる。更に、コア基板の両面に第１樹脂基板、第３樹脂基板を配設することでコア基板を平滑に構成するため、コア基板の上に層間樹脂絶縁層および導体回路を適切に形成することができ、プリント配線板の不良品発生率を低下させることができる。
また、コンデンサのメタライズからなる電極の表面に導電性ペーストが塗布されているため、メタライズからなり表面の抵抗の高い電極の電気接続性を改善することができる。また、メタライズからなる電極は、表面に凹凸があり、導電性接着剤で直接接続を取っても、完全に密着することができないが、導電性ペーストにより凹凸を無くすことができ、密着性を高め、接続抵抗を下げることができる。また、メタライズからなる電極が、周囲の樹脂層と導電性ペーストを介して接触するため、電極と樹脂層との熱膨張差による応力の発生を抑え、樹脂層のクラックや剥離が無くなる。
また、コンデンサを銅によって被覆されている場合にも、マイグレーションの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図８】図７中のプリント配線板にＩＣチップを搭載し、ドータボードへ取り付けた状態を示す断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態の改変例に係るプリント配線板にＩＣチップを搭載した状態を示す断面図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図１２】ＩＣチップへの供給電圧と時間との変化を表すグラフである。
【図１３】（Ａ）は、第１実施形態のチップコンデンサの断面図であり、（Ｂ）は、第１実施形態の第１改変例のチップコンデンサの断面図である。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第３実施形態のプリント配線板のチップコンデンサの平面図である。
【図１５】第３実施形態に係るプリント配線板のチップコンデンサの平面図である。
【図１６】第３実施形態の改変例に係るプリント配線板のチップコンデンサの平面図である。
【符号の説明】
２０ チップコンデンサ
２１ 第１電極
２２ 第２電極
２３ 誘電体
２３ａ 粗化面
２３ｂ ポイリミド膜
２６ 導電性ペースト
２８ａ 無電解銅めっき膜
２８ｂ 電解銅めっき膜
２８ 複合金属膜
３０ コア基板
３０ａ 第１樹脂基板
３０ｂ 第２樹脂基板
３０ｃ 第３樹脂基板
３０Ｂ 開口
３４ 導体パッド部
３５ 導体回路
３６ 接着材料
３７ 導体回路
３８ａ、３８ｂ 接着用樹脂層（接着板）
４０ 層間樹脂絶縁層
５６ スルーホール
５８ 導体回路
６０ バイアホール
７０ ソルダーレジスト層
７１ 開口部
７２ ニッケルめっき層
７４ 金めっき層
７６Ｕ、７６Ｄ 半田バンプ
８０Ａ、８０Ｂ ビルドアップ配線層
９０ ＩＣチップ
９２Ｐ１、９２Ｐ２ 半田パッド（ＩＣチップ側）
９４Ｐ１、９４Ｐ２ 半田パッド（ドータボード側）
９５ ドータボード
９６ 導電性接続ピン
１４０ 層間樹脂絶縁層
１５８ 導体回路
１６０ バイアホール
２４０ 層間樹脂絶縁層
２５８ 導体回路
２６０ バイアホール
Claims (17)
- コンデンサを収容するコア基板に、層間樹脂絶縁層と導体回路とを交互に積層してなるプリント配線板であって、
前記コンデンサを収容するコア基板が、表面に前記導体回路をそれぞれ形成した第１の樹脂基板と、コンデンサを収容する開口を有する第２の樹脂基板と、第３の樹脂基板とを、接着板を介在させて積層してなり、
前記コンデンサのメタライズからなる電極の表面には、導電性ペーストが塗布されており、
前記コンデンサの電極の前記導電性ペースト上に、銅めっき膜で構成された金属層が設けられ、
前記第１の樹脂基板には、銅めっきで構成され、前記コンデンサの電極に接続するバイアホールが形成されていることを特徴とするプリント配線板。 - 前記コンデンサの表面に、粗化処理を施したことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
- 前記コンデンサの表面に、表面の濡れ性改善処理を施したことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
- 前記接着板は、心材に熱硬化性樹脂を含浸させてなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１に記載のプリント配線板。
- 前記第１、第２、第３樹脂基板は、心材に樹脂を含浸させてなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１に記載のプリント配線板。
- 前記コンデンサは、複数個であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１に記載のプリント配線板。
- 前記第２の樹脂基板に導体回路が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１に記載のプリント配線板の製造方法。
- 前記プリント配線板の表面にコンデンサを実装したことを特徴とする請求項１〜請求項７の内１に記載のプリント配線板。
- 前記表面のコンデンサの静電容量は、内層のコンデンサの静電容量以上であることを特徴とする請求項８に記載のプリント配線板。
- 前記表面のコンデンサのインダクタンスは、内層のコンデンサのインダクタンス以上であることを特徴とする請求項９に記載のプリント配線板。
- 前記第１の樹脂基板と、前記コンデンサとは、絶縁性接着剤で接合され、絶縁性接着剤は、前記第１の樹脂基板よりも熱膨張率が小さいことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
- 前記コンデンサが収容された前記開口に樹脂が充填され、
該開口に充填された樹脂を通過して前記コア基板を貫通するスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のプリント配線板。 - 前記開口に充填された樹脂は、無機フィラーを含有していることを特徴とする請求項１２に記載のプリント配線板。
- 前記コンデンサとして、外縁の内側に電極が形成されたチップコンデンサを用いたことを特徴とする請求項１〜請求項１３の内１に記載のプリント配線板。
- 前記コンデンサとして、マトリクス状に電極を形成されたチップコンデンサを用いたことを特徴とする請求項１〜請求項１４の内１に記載のプリント配線板
- 前記コンデンサとして、多数個取り用のチップコンデンサを複数個連結させて用いたことを特徴とする請求項１〜請求項１５の内１に記載のプリント配線板。
- 少なくとも以下（ａ）〜（ｆ）の工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法：
（ａ）第１の樹脂基板に、銅で構成された導体パッドを形成する工程；
（ｂ）前記第１の樹脂基板の前記導体パッドに、導電性接着剤を介してメタライズ電極の上に導電性ペーストを塗布するとともに該導電性ペースト上に金属層を設けたコンデンサを、接続する工程；
（ｃ）表面に導体回路をそれぞれ形成した第３の樹脂基板と、前記コンデンサを収容する開口を有する第２の樹脂基板と、前記第１の樹脂基板とを、前記第１の樹脂基板の前記コンデンサを前記第２の樹脂基板の前記開口に収容させ、且つ、第３の樹脂基板にて前記第２の樹脂基板の前記開口を塞ぐように、接着板を介在させて積層する工程；
（ｄ）前記第１の樹脂基板、前記第２の樹脂基板、及び、前記第３の樹脂基板を加熱加圧してコア基板とする工程；
（ｅ）前記導電性ペースト上に、銅めっき膜で構成され、前記導体パッドに接続する前記金属層を設ける工程；
（ｆ）前記第１の樹脂基板に、銅めっきで構成され、前記導体パッドを介して前記コンデンサの電極に接続するバイアホールを形成する工程。
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