(57)【要約】    【課題】ビアやパターンを必要とする誘電体層を有する配線基板、コンデンサおよびそれらに適した誘電体パターンを簡便な方法で得ること。    【解決手段】基板、導体層、パターンを形成する有機物含有層、誘電体層または抵抗体層を有する配線基板であって、パターンを形成する有機物含有層に接して誘電体層または抵抗体層が形成されている部分と、誘電体層または抵抗体層が形成されていない部分があり、導体層、パターンを形成する有機物含有層、誘電体層または抵抗体層が特定の構造を形成している配線基板であり、パターンを形成する有機物含有層の一部に電磁波を照射し、誘電体層または抵抗体層を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、導体層、パターンを形成する有機物含有層、誘電体層または抵抗体層を有する配線基板であって、パターンを形成する有機物含有層に接して誘電体層または抵抗体層が形成されている部分と、誘電体層または抵抗体層が形成されていない部分があり、導体層、パターンを形成する有機物含有層、誘電体層または抵抗体層が下記３つのいずれかのように形成されていることを特徴とする配線基板。
（１）パターンを形成する有機物含有層の誘電体層または抵抗体層に接している部分に相当する有機物の分子構造と、誘電体層または抵抗体層の形成されていない部分に相当するパターンを形成する有機物含有層にある有機物の分子構造が、異なる分子構造である。
（２）パターンを形成する有機物含有層が存在する部分と存在しない部分があり、パターンを形成する有機物含有層が存在する部分には、それに接して誘電体層または抵抗体層が存在し、パターンを形成する有機物含有層が存在しない部分には、それに接して誘電体層および抵抗体層が存在しない。
（３）パターンを形成する有機物含有層が存在する部分と存在しない部分が存在し、パターンを形成する有機物含有層が存在する部分には、それに接して誘電体層および抵抗体層が存在せず、パターンを形成する有機物含有層が存在しない部分には、それに接して誘電体層または抵抗体層が存在する。
【請求項２】
有機物含有層がパターン形成層であり、当該形成層はシラン化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物から選ばれる少なくとも１種を有することを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
誘電体層が、チタン酸バリウム系、チタン酸ジルコン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタン酸ビスマス系、チタン酸マグネシウム系、チタン酸バリウムネオジム系、チタン酸バリウム錫系、マグネシウムニオブ酸バリウム系、マグネシウムタンタル酸バリウム系、チタン酸鉛系、ジルコン酸鉛系、チタン酸ジルコン酸鉛系、ニオブ酸鉛系、マグネシウムニオブ酸鉛系、ニッケルニオブ酸鉛系、タングステン酸鉛系、タングステン酸カルシウム系、マグネシウムタングステン酸鉛系、二酸化チタン系粒子から選ばれる少なくとも１種の無機粒子と樹脂を有することを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項４】
抵抗体層が、導電性粒子と樹脂からなり、導電性粒子が、銀、パラジウム、酸化ルテニウム、ルテニウム酸鉛、ルテニウム酸ビスマス、酸化インジウム、グラファイトから選ばれた少なくとも１種を有することを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項５】
請求項１記載の配線基板にある誘電体層上に、さらに導体層が形成されることを特徴とするコンデンサ。
【請求項６】
基板上に導体層、有機物含有層を順に形成し、パターンを形成する有機物含有層の一部に電磁波を照射し、前記有機物含有層の電磁波照射部分の上に誘電体層または抵抗体層を形成する、あるいは前記有機物含有層の電磁波未照射部分の上に誘電体層または抵抗体層を形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビアやパターンを必要とする誘電体層あるいは抵抗体層を有する配線基板、コンデンサおよび配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路などの配線基板においては、誘電体層にはその上下にある導体層の導通を図るための層間接続用の孔を開けるビア加工が必要になったり、基板内に内蔵するコンデンサ用層間絶縁層として誘電体層を用いる場合には、それに応じた誘電体層のパターン加工、必要となる場合がある。
【０００３】
ビア加工の場合は、レーザー加工機を用いて孔空けを行う方法（特許文献１、２参照）や誘電体層に感光性樹脂を用い、フォトリソグラフィーにより孔空け加工を行う方法（特許文献３、４参照）が知られている。しかしながら、レーザー加工機を用いる場合、レーザー加工機という高価な装置を用いる必要があることや、レーザー照射により一孔ずつ孔空けを行うため、ビア密度が高い場合に加工時間が長くなるという欠点があった。また、感光性樹脂を用いる場合は、感光性樹脂という特殊なものを用いる必要があり、材料選択に大きな制限が生じる、樹脂が高価になる、フォトリソグラフィーという複雑なプロセスを必要とするという欠点あった。
【０００４】
そのほか、スクリーン印刷法より、誘電体パターンを形成するという方法がある。しかしながら、この方法では、膜厚の薄い膜を精度良く形成することが困難であるという欠点があった（特許文献５参照）。
【特許文献１】特開２００３−３４７７４７号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００３−２５８４２８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００２−２１７５４８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開平０７−２０２４３２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献５】特開平０９−２６５８３３号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる状況に鑑み、本発明はビアやパターンを必要とする誘電体層を有する配線基板、コンデンサ、レジスタ、およびこれら配線基板、コンデンサ、レジスタを簡便な手段で得ることができる製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、基板、導体層、パターンを形成する有機物含有層、誘電体層または抵抗体層を有する配線基板であって、パターンを形成する有機物含有層に接して誘電体層または抵抗体層が形成されている部分と、誘電体層または抵抗体層が形成されていない部分があり、導体層、パターンを形成する有機物含有層、誘電体層または抵抗体層が下記３つのいずれかのように形成されていることを特徴とする配線基板。
（１）パターンを形成する有機物含有層の誘電体層または抵抗体層に接している部分に相当する有機物の分子構造と、誘電体層または抵抗体層の形成されていない部分に相当するパターンを形成する有機物含有層にある有機物の分子構造が、異なる分子構造である。
（２）パターンを形成する有機物含有層が存在する部分と存在しない部分があり、パターンを形成する有機物含有層が存在する部分には、それに接して誘電体層または抵抗体層が存在し、パターンを形成する有機物含有層が存在しない部分には、それに接して誘電体層および抵抗体層が存在しない。
（３）パターンを形成する有機物含有層が存在する部分と存在しない部分があり、パターンを形成する有機物含有層が存在する部分には、それに接して誘電体層および抵抗体層が存在せず、パターンを形成する有機物含有層が存在しない部分には、それに接して誘電体層または抵抗体層が存在する。
【０００７】
また、本発明の他の態様は、基板上に導体層、有機物含有層を順に形成し、パターンを形成する有機物含有層の一部に電磁波を照射し、前記有機物含有層の電磁波照射部分の上に誘電体層または抵抗体層を形成する、あるいは前記有機物含有層の電磁波未照射部分の上に誘電体層または抵抗体層を形成することを特徴とする配線基板の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レーザー加工機などの高価な装置を用いず、また感光性樹脂のような特殊な樹脂を使用することなく、誘電体層や抵抗体層のパターン加工を容易に行うことができる。これにより、部品内蔵型のコンデンサやレジスタを容易に作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の配線基板の誘電体層、抵抗体層のパターン形成は、パターン形成する有機物含有層（以下パターン形成層とも言う）表面との相互作用を利用して行う。例えば、親水性である誘電体層や抵抗体層形成用の溶液やペーストなどの流動性物質をパターン形成する有機物含有層上に塗布すると、パターン形成する有機物含有層の表面が親水性の箇所には、流動性物質（誘電体層や抵抗体層）と有機物含有層間の相互作用により流動性物質が堆積するが、パターンを形成する有機物含有層の表面が疎水性の箇所には、双方が反発し合い、流動性物質が堆積しない。このような相互作用は、パターン形成する有機物含有層の表面に出ている末端基によって左右される。したがって、本発明では、パターン形成する有機物含有層にある有機物の分子構造と、誘電体層や抵抗体層に接する部分と、誘電体層や抵抗体層の形成されていない部分に相当するパターン形成する有機物含有層にある有機物の分子構造が異なる。例えば、その末端基の違いによりパターン形成を行うというものである。
【００１０】
また、誘電体層または抵抗体層のパターン形成を支配する有機物含有層にある有機物の分子構造を変化させるという方法としては、例えば、一様（全面）に誘電体層または抵抗体層のパターン形成を支配する有機物含有層を形成した後に、必要な箇所にのみ電磁波（紫外線など）照射し、照射部分のみ末端基の構造を変えるというものを挙げられることができる。例えば、図１に示したように、パターン形成する有機物含有層の表面末端基がアミノ基である場合、紫外線を照射することで、アミノ基を分解することができ、その部分が空気中の水分と反応し、水酸基へと変わる。アミノ基は疎水性であり、水酸基は親水性である。有機物含有層の表面末端基が水酸基に相当する部分に、例えば流動性物質（誘電体層や抵抗体層）が親水性の場合、流動性物質が堆積し、図２に示すようなパターンを形成することができる。
【００１１】
また、誘電体層または抵抗体層のパターン形成を支配する有機物含有層の一部を図３のように分解、除去する方法としては、基本的には前記の有機物の構造を変化させる場合と同様であるが、分解されやすい有機物を用いたり、照射する電磁波のエネルギーを強くしたり、照射時間を長くしたりする。その他にも、空気中や大気中で波長１８５ｎｍを含む紫外線を電磁波として用いることで、オゾン雰囲気を作り出すことができ、このオゾンの効果で有機物の分解除去を進めることができる。分解したパターン形成層物質の除去については、必要に応じて水や溶剤などによる洗浄などを行ってもよい。このような処理を行った後に、例えば、誘電体層や抵抗体層形成用の溶液やペーストなどの流動性物質を塗布する。この際、誘電体層形成用または抵抗体層形成用の流動性を持った液体やペースト状の組成物に対するはじきや、親和力の違いがあり、それにより誘電体層形成材料または抵抗体層パターン形成材料が、図４に示すようにパターン形成層上、もしくは図５に示すように分解除去されて露出した導電体層上に堆積、形成される。
【００１２】
本発明における有機物含有層は、誘電体層や抵抗体層のパターン化を行うための層であり、パターン形成層である。パターンを形成する有機物含有層を構成する好ましい材料は、シラン化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物から選ばれる少なくとも１種である。このような膜を構成する具体的な材料としては、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤などがある。例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ-クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピル トリメトキシシラン、Ｎ−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−(３、４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１、３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネ−トプロピルトリエトキシシラン、オクタデシルトリクロロシラン、アセトアルコキシアルミネニウムジイソプロピレート、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネートなどがあげられる。
【００１３】
本発明で用いる基板は、例えば、有機系基板、無機系基板、およびこれらの基板に回路の構成材料が配置されたものから選択できる。有機系基板の例としては、ガラス布・エポキシ銅張積層板などのガラス基材銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板、アラミド不織布・エポキシ樹脂などのコンポジット銅張積層板、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板などの耐熱・熱可塑性基板、ポリエステル銅張フィルム基板、ポリイミド銅張フィルム基板などのフレキシブル基板が挙げられる。
また、無機系基板の例は、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板などのセラミック基板、アルミニウムベース基板、鉄ベース基板などの金属系基板が挙げられる。回路の構成材料の例は、銀、金、銅などの金属を含有する導体、無機系酸化物などを含有する抵抗体、ガラス系材料および／または樹脂などを含有する低誘電体、樹脂や無機フィラーなどを含有する高誘電体、ガラス系材料などを含有する絶縁体などが挙げられる。
【００１４】
本発明で用いる導体層材料は、一般に回路形成用に用いられるものなど、特に制限無く使用することができる。例えば、銅、アルミニウム、金、銀、これらの合金やステンレスなどの金属箔、メッキ金属層、導電性ペーストなどがある。銅箔の場合、配線基板用の圧延箔、電解箔などが好ましく用いられる。
【００１５】
本発明の配線基板を用いて、誘電体層／パターンを形成する有機物含有層（以下、パターン形成層）／誘電体層／導体層という構造を形成してコンデンサを作製する場合、誘電体層に比誘電率の大きな材料を用いることで、コンデンサの容量を大きくできる。誘電体層として用いることができる比誘電率の大きな材料は、比誘電率が大きい無機粒子を樹脂に分散した材料を好ましく用いることができる。このような材料は、溶液もしくは液状の状態にある樹脂に、無機粒子を分散させたペースト組成物を作製し、塗布、硬化させることで得ることができる。
【００１６】
比誘電率が大きい無機粒子としては、チタン酸バリウム系、チタン酸ジルコン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタン酸ビスマス系、チタン酸マグネシウム系、チタン酸バリウムネオジム系、チタン酸バリウム錫系、マグネシウムニオブ酸バリウム系、マグネシウムタンタル酸バリウム系、チタン酸鉛系、ジルコン酸鉛系、チタン酸ジルコン酸鉛系、ニオブ酸鉛系、マグネシウムニオブ酸鉛系、ニッケルニオブ酸鉛系、タングステン酸鉛系、タングステン酸カルシウム系、マグネシウムタングステン酸鉛系、二酸化チタン系材料の粒子などを挙げることができる。チタン酸バリウム系とは、チタン酸バリウム結晶内の一部の元素を他の元素で置換したり、結晶構造内に他の元素を侵入させたりした、チタン酸バリウムを母材とする固溶体を含めた総称である。その他のチタン酸ジルコン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタン酸ビスマス系、チタン酸マグネシウム系、チタン酸バリウムネオジム系、チタン酸バリウム錫系、マグネシウムニオブ酸バリウム系、マグネシウムタンタル酸バリウム系、チタン酸鉛系、ジルコン酸鉛系、チタン酸ジルコン酸鉛系、ニオブ酸鉛系、マグネシウムニオブ酸鉛系、ニッケルニオブ酸鉛系、タングステン酸鉛系、タングステン酸カルシウム系、マグネシウムタングステン酸鉛系、二酸化チタン系もいずれも同様で、それぞれを母材とする固溶体を含めた総称である。
【００１７】
無機フィラー（無機粒子）の形状は、球状、略球状、楕円球状、針状、板状、鱗片状、棒状などが挙げられるが、特に、球形あるいは略球形であることが好ましい。球状あるいは略球状のフィラーは、最も比表面積が少ないために充填時にフィラー凝集や樹脂流動性低下などを生じにくいからである。これらのうち１種を単独で用いたり、２種以上を混合して用いることができる。
【００１８】
さらに高比誘電率化するためには、高誘電率無機粒子の樹脂への充填量を大きくすることが有効である。そのためには、粒径が異なる粒子を大小２種類以上の粒子径のものを混合して用いるのが好ましい。そのうち最大の平均粒径を有する無機フィラーの平均粒径が５μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは２μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下である。平均粒径の大きな無機フィラーを用いると、コンデンサ作製時の膜厚制御が困難になり、フィラーが膜表面に突出しやすくなるために、安定した誘電特性が得ることが難しい。また、最大の平均粒径を有する無機フィラーの平均粒径が小さすぎるとフィラー分散液のフィラーが沈降しにくい。また最小の平均粒径を有する無機フィラーの平均粒径は０．０１〜０．１μｍであることが好ましい。さらには０．０４〜０．０６μｍのものを用いることがより好ましい。なお最大の平均粒径と最小の平均粒径の差比をとる必要があるため、最小の平均粒径を有する無機フィラーは、最大の平均粒径によって、上記の範囲から適宜選択される。最小の平均粒径を有する無機フィラーの平均粒径は、最大の平均粒径を有する無機フィラーの平均粒径との差比を大きくとった方が、充填率を高めることができる。
【００１９】
抵抗体層材料としては、導電性粒子と樹脂からなる材料をもちいることができる。導電粒子としては、例えば銀、パラジウム、酸化ルテニウム、ルテニウム酸鉛、ルテニウム酸ビスマス、酸化インジウム、グラファイトの粒子などを用いることができる。これら粒子を樹脂に分散することで抵抗体用のペースト組成物を作製することができる。抵抗体層はこの抵抗体ペースト組成物を加熱、硬化することで形成することができる。
【００２０】
本発明において、誘電体層または抵抗体層を上記に挙げたようなペースト組成物で形成する場合、用いられる樹脂は、熱可塑性、熱硬化性樹脂のいずれも選択することができる。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、ポリスチレン、ポリエチレン、フッ素樹脂などを用いることができる。
【００２１】
また、熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シロキサン樹脂、ポリイミド、アクリル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などのほか、一般的にプリント配線板の絶縁層に使用される樹脂を用いることができる。はんだ耐熱性などの点から、熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、特に、熱硬化収縮性、粘性などの点からエポキシ樹脂が好ましく使用される。
【００２２】
ここで、エポキシ樹脂とは、分子構造中にエポキシ基（オキシラン環）を２個以上含むプレポリマーを有する樹脂である。プレポリマーは、誘電特性の点から、ビフェニル骨格あるいはジシクロペンタジエン骨格を有することが好ましい。また、硬化剤を有していてもよく、硬化剤には、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、アミノトリアジン化合物、ナフトール化合物などの硬化剤を用いることができる。さらに、トリフェニルホスフィン、ベンゾイミダゾール系化合物、トリス（２、４−ペンタンジオナト）コバルトなどの金属キレート化合物などの硬化促進剤を添加することも可能である。
【００２３】
無機粒子を樹脂に分散する方法としては、例えば、無機粒子を樹脂溶液に加えて、混合分散する方法や、予め無機粒子を適当な溶媒中に分散した分散液を作製し、その分散液と樹脂溶液を混合するレットダウン法などがある。また、樹脂または溶媒中へ無機粒子を分散させる方法は特に限定されず、例えば、超音波分散、ボールミル、ロールミル、クレアミックス、ホモジナイザー、メディア分散機などの方法を用いることができるが、特に、分散性の点でボールミル、ホモジナイザーを用いることが好ましい。
【００２４】
無機粒子を分散させる際、分散性を向上させるために、例えば、無機粒子の表面処理、分散剤の添加、界面活性剤の添加、溶剤の添加などを行っても良い。無機粒子の表面処理としては、シラン系、チタンネート系、アルミネート系などの各種カップリング剤、脂肪酸、リン酸エステルなどによる処理のほか、ロジン処理、酸性処理、塩基性処理などが挙げられる。また、分散剤の添加の例としては、リン酸、カルボン酸、脂肪酸、およびそれらのエステル類などの酸基を有する分散剤などが挙げられ、特に、リン酸エステル骨格を有する化合物が好ましく用いられる。そのほか、ノニオン性、カチオン性、アニオン性の界面活性剤、多価カルボン酸などの湿潤剤、両親和性物質、高立体障害の置換基を有する樹脂などの添加が挙げられる。また、分散時または分散後の系の極性は、溶剤の添加で制御することができる。また、必要に応じて、安定化剤、分散剤、沈降防止剤、可塑剤、酸化防止剤などを含有してもよい。
【００２５】
無機粒子の分散媒や樹脂の溶剤としては、特に限定されないが、例えばメシチレン、アセトニルアセトン、メチルシクロヘキサノン、ジイソブチルケトン、メチルフェニルケトン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、イソホロン、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチロラクタム、エチレングリコールアセテート、３−メトキシ３−メチルブタノールおよびそのアセテート、３−メトキシブチルアセテート、２−エチルヘキシルアセテート、シュウ酸エステル、マロン酸ジエチル、マレイン酸エステル、炭酸プロピレン、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、メチルセロソルブ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、ジオキサン、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、トルエン、クロロベンゼン、トリクロロエチレン、ベンジルアルコール、メトキシメチルブタノール、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルおよびそのアセテートやこれらの混合物を用いることができる。
【００２６】
本発明の配線基板は、例えば以下のような方法で作製する。水やアルコールなどの溶媒に溶かしたパターン形成層に相当する材料を導体層に塗布、乾燥し、膜を形成する。パターン形成層を形成する際、溶媒を乾燥でとばした後に、ちょうど1分子層分が下地となる層を覆うようにパターン形成層用溶液の濃度と塗布膜厚を調整する。１分子以上の層を形成すると、後の紫外線などを照射した部位上にのみ誘電体層または抵抗体層の形成を目的としている場合にもかかわらず、照射していない部位上へも誘電体層または抵抗体層が形成してしまうことや、照射していない部位上にのみ誘電体層または抵抗体層の形成を目的としている場合にもかかわらず、照射した部位上へも誘電体層または抵抗体層が形成してしまうことがある。パターン形成層用溶液調整の際、その分子数以上の分子数の水を積極的に添加して、十分な加水分解を行ってもよい。塗布膜形成は、特に限定されないが、バーコーターなどを用いて行ったり、溶液中に浸漬したりして行うことができる。塗布膜の乾燥方法としては、オーブンなどを用いて大気中で加熱することなどが挙げられる。
【００２７】
次に、形成したい誘電体や抵抗体パターンに対応するマスクを通して、パターン形成層に紫外線などの電磁波を照射する。電磁波照射部分の有機物の構造を変化させる方法では、この電磁波照射により、電磁波照射を受けた部分のパターン形成層にある有機物の分子は膜表面側の末端基などの結合が切れる。この切れた結合部は空気中の水分などとの反応により、水酸基などで終端される。この結果、パターン形成層にある有機物の分子の構造は、電磁波照射を受けた部分と受けていない部分で異なったものとなる。例えば、電磁波照射を受けていないパターン形成層の末端基がアミノ基であった場合は、その部分は疎水性表面である。一方、電磁波照射を受けた部分は、アミノ基が分解し、その部位が空気中水分と反応し、水酸基となり、親水性表面を形成する。
他方、電磁波照射部分を分解、除去させる方法も、基本的には前記の有機物の構造を変化させる場合と同様であるが、分解されやすい有機物を用いたり、照射する電磁波のエネルギーを強くしたり、照射時間を長くしたりする。その他にも、空気中や大気中で波長１８５ｎｍを含む紫外線を電磁波として用いることで、オゾン雰囲気を作り出すことができ、このオゾンの効果で有機物の分解、除去を進めることができる。
【００２８】
ここで用いる電磁波としては、Ｘ線、電子線、紫外線、可視光線、赤外線などを用いることができる。中でも紫外線を好ましく用いることができる。紫外線源としては、低圧水銀ランプ光やレーザー光などを用いることができる。
次いで、誘電体層形成用または抵抗体層形成用の流動性を持った液体やペースト状の組成物を塗布する。電磁波照射を受けて、パターン形成層にある有機物の分子構造を変化させた方法では、この組成物の性質により、はじきがおこり、親水性表面のみ、または疎水性表面のみのいずれかのみに前記ペースト状の組成物が堆積する。また電磁波照射を行い、パターン形成層を分解、除去させる方法では、分解、除去していない部分のパターン形成層の分子構造からくる性質と、分解除去されて露出した導電体層の性質から、前記同様、誘電体層形成用または抵抗体層形成用の流動性を持った液体やペースト状の組成物に対するはじきや、親和力の違いがあり、それにより誘電体層形成材料または抵抗体層パターン形成材料が、パターン形成層上、もしくは分解除去されて露出した導電体層上に堆積、形成される。
【００２９】
この後、加熱などによる樹脂の硬化等により、誘電体層または抵抗体層を任意のパターン形状に形成する。誘電体層の上にさらに導体層を形成して、キャパシタを形成する場合、膜厚は薄い方が容量が大きくなる。抵抗体層の場合は、膜厚が薄くなるほど抵抗が大きくなる。
パターンを形成する有機物含有層、誘電体層、抵抗体層をそれぞれ塗布、形成する方法としては特に限定されず、例えば、スピンナー、スクリーン印刷、ブレードコーター、ダイコーターなどが挙げられる。このようにして、塗布した膜をホットプレート、オーブンなどの加熱装置を用いて、溶剤の除去や熱硬化を行うことで固化した膜を得ることができる。また、用いている樹脂の性質により、光硬化により樹脂の固化を行うこともできる。
【００３０】
本発明のようなビアやパターンを必要とする誘電体層、抵抗体層を有する配線基板は、部品内蔵型などの実装基板の軽薄短小化を実現し、小さな占有面積や体積で高い信頼性を有するコンデンサやレジスタ、インダクタなどを基板に容易に作り込むことができる。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００３２】
実施例１
ガラスエポキシＦＲ−４基板上に１８μｍ厚の銅箔がラミネートされたものを、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの２ｖｏｌ％水溶液中に４０℃で１時間浸漬した後、１1０℃で１時間加熱し、パターン形成層を作製した。この後、図６に示すように、パターンを有するフォトマスクを介して、紫外線照射を行った。紫外線照射は卓上型光表面処理装置（セン特殊光源（株）製  ＰＬ１６−１１０）を用いて１時間行った。その後、この上にエポキシ樹脂溶液をスピンコーター用いて塗布した。エポキシ樹脂溶液は、エポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＥＰＰＮ５０２Ｈ）、フェノールノボラック樹脂（大日本インキ工業（株）製、ＴＤ−２１３１）、硬化促進剤（北興化学（株）製、トリフェニルホスフィン）、γ−ブチロラクトンを重量混合比、２．２：１．４：０．０４：７．１で混合して作製した。次に、オーブンを用いて、８０℃で１５分間で乾燥させた後、１７５℃×１時間で硬化させ、パターン形成層の非露光部上のみにエポキシ樹脂が形成されている、パターン化された誘電体層を得た。露光部へのエポキシ樹脂の堆積は観察されず、良好なパターンが形成されていた。
【００３３】
次に、誘電体層部のみに、マスクを用いたアルミニウムの蒸着を行い、これを上部電極としてコンデンサを形成した。１ＭＨｚにおける誘電特性をインピーダンスアナライザ（アジレントテクノロジー（株）製４２９４Ａ）を用いて測定したところ、比誘電率４であった。
【００３４】
比較例１
パターン形成層を設けない以外は実施例１と同様にして誘電体層形成を行った。露光部、未露光部いずれにもエポキシ樹脂が堆積し、誘電体層のパターンを形成することができなかった。
【００３５】
実施例２
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランに変えて３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にしてサンプルを作製した。実施例１と同様、パターン形成層の露光部上へのエポキシ樹脂の堆積は観察されず、良好なパターンが形成されていた。実施例１と同様にして、上部電極、コンデンサ形成を行い、誘電率評価を行った。また比誘電率は４であった。
【００３６】
実施例３
パターン形成層を３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの０．０３ｗｔ％のイソプロパノール溶液で作製し、前記溶液をバーコーターを用いて塗布し、オーブン中８０℃で1時間乾燥させて作製した以外は実施例１と同様にして配線基板を作製した。パターン形成層の露光部上へのエポキシ樹脂の堆積は観察されず、良好なパターンが形成されていた。また比誘電率は４であった。
【００３７】
実施例４
誘電体層形成用ペーストとして以下のようにして作製したものを用いた以外は、実施例１と同様にして作製した。チタン酸バリウム（堺化学（株）製、ＢＴ−０５、平均粒径０．５μｍ）とチタン酸バリウム（Ｃａｂｏｔ社製、Ｋ-Ｐｌｕｓ１６、平均粒径０．０６μｍ）を重量比で６：２となるように、γ−ブチロラクトンと分散剤（ビックケミー・ジャパン（株）製、ＢＹＫ−Ｗ９０１０）をホモジナイザーを用いて混練し、分散液を得た。チタン酸バリウム、γ−ブチロラクトン、分散剤の重量混合比は、８３：１６：１とした。エポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＥＰＰＮ５０２Ｈ）、フェノールノボラック樹脂（大日本インキ工業（株）製、ＴＤ−２１３１）、硬化促進剤（北興化学（株）製、トリフェニルホスフィン）、γ−ブチロラクトンを混合し、エポキシ樹脂溶液を得た。それぞれの重量混合比は、２．２：１．４：０．０４：７．１とした。分散液とエポキシ樹脂溶液をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。それぞれの重量比は、８５：１５とした。得られた配線基板サンプルには、パターン形成層の露光部上への誘電体層の堆積は観察されず、良好なパターンが形成されていた。また比誘電率は１１０であった。
【００３８】
比較例２
パターン形成層を設けない以外は、実施例４と同様にして誘電体層形成を行った。露光部、未露光部上のいずれにもエポキシ樹脂が堆積し、誘電体層のパターンを形成することができなかった。
【００３９】
実施例５
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランをＮ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシランに変更した以外は、実施例１と同様にして配線基板サンプルを作製した。実施例１同様、パターン形成層の露光部上へのエポキシ樹脂の堆積は観察されず、良好なパターンが形成されていた。実施例１と同様にして、上部電極、コンデンサ形成を行い、誘電率評価を行った。比誘電率は４であった。
【００４０】
実施例６
誘電体層形成用ペーストを、抵抗体層形成ペーストに変更した以外は実施例１と同様にして配線基板サンプルを作製した。抵抗体層形成ペーストは、以下のようにして作製した。
粒径１００μｍのカーボンブラックをホモジナザーを用いて、γ−ブチロラクトンに分散した。次に、カーボンブラックとエポキシ樹脂の混合比が２：８となるようにエポキシ樹脂溶液と混合した。エポキシ樹脂溶液は、エポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＥＰＰＮ５０２Ｈ）、フェノールノボラック樹脂（大日本インキ工業（株）製、ＴＤ−２１３１）、硬化促進剤（北興化学（株）製、トリフェニルホスフィン）、γ−ブチロラクトンを重量混合比、２．２：１．４：０．０４：７．１で混合して作製したものを用いた。
【００４１】
パターン形成層の露光部上への抵抗体層の堆積は観察されず、良好なパターンが形成されていた。上部電極は実施例１と同様にして形成し、上下電極間の抵抗をテスターで測定したところ、２５０オームであった。
【００４２】
比較例３
パターン形成層を設けない以外は実施例６と同様にして抵抗体層形成を行った。露光部、未露光部上のいずれにも抵抗体層が堆積し、抵抗体層のパターンを形成することができなかった。
【００４３】
実施例７
パターン形成層をチタンラクテートの０．０３ｗｔ％のイソプロパノール溶液で作製し、作製した溶液をバーコーターを用いて塗布し、オーブン中８０℃で1時間乾燥させて作製した以外は実施例１と同様にして配線基板を作製した。パターン形成層の露光部上へのエポキシ樹脂の堆積は観察されず、良好なパターンが形成されていた。また比誘電率は４であった。
【００４４】
実施例８
パターン形成層をアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートの０．０３ｗｔ％のイソプロパノール溶液で作製し、作製した溶液をバーコーターを用いて塗布し、オーブン中８０℃で1時間乾燥させて作製した以外は実施例１と同様にして配線基板を作製した。パターン形成層の露光部上へのエポキシ樹脂の堆積は観察されず、良好なパターンが形成されていた。また比誘電率は４であった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】電磁波照射によるパターン形成層内の構造変化の模式図
【図２】本発明の配線基板の構造の一例を示した模式図
【図３】電磁波照射後、分解除去等によるパターン形成層内の模式図
【図４】本発明の配線基板の構造の別の態様を示した模式図
【図５】本発明の配線基板の構造の別の態様を示した模式図
【図６】電磁波照射によるパターン形成の立体的模式図
【符号の説明】
【００４６】
１  基板
２  導体層
３  パターン形成層
４  マスク
５  照射光
６  パターン形成層のうち、電磁波が照射されていない部分
７  パターン形成層のうち、電磁波が照射された部分
８  誘電体層または抵抗体層
９  パターン形成層のうち、電磁波照射により分解、除去された部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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