(57)【要約】【課題】  新規な静電容量を調整可能なキャパシタ及びこれを内蔵したプリント配線板を提供すること【解決手段】  キャパシタの一方の電極に、異なる大きさｄ１，ｄ２，ｄ３，…（但し、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３）の開口を、夫々個数ｎ１，ｎ２，ｎ３，…個形成しておき、比較的大きな開口から順に必要な個数だけ導電材料を埋め込んで、静電容量の粗い調整から徐々に細かい調整を行う。更に、このようなキャパシタをプリント配線板に内蔵する。【選択図】  図１Ａ
2008034839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャパシタの一方の電極が予め静電容量調整用の開口を有する、静電容量を調整可能なキャパシタ。
【請求項２】
キャパシタの一方の電極が静電容量調整用の導電材を付着する隣接領域を有する、静電容量を調整可能なキャパシタ。
【請求項３】
請求項１に記載の静電容量を調整可能なキャパシタにおいて、
前記開口として、相異なる大きさの開口が、各々複数個形成されている、キャパシタ。
【請求項４】
請求項１に記載の静電容量を調整可能なキャパシタにおいて、
前記開口は、異なる大きさｄ１，ｄ２，ｄ３，…（但し、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３＞…）の開口を、夫々個数ｎ１，ｎ２，ｎ３，…個形成されている、キャパシタ。
【請求項５】
キャパシタの静電容量を調整する方法において、
一方の電極に、予め、異なる大きさｄ１，ｄ２，ｄ３，…（但し、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３＞…）の静電容量調整用の開口を、夫々個数ｎ１，ｎ２，ｎ３，…個形成し、
比較的大きな開口から順に必要な個数だけ導電材料を埋め込んで、粗い調整から徐々に細かい調整を行う、方法。
【請求項６】
請求項５に記載のキャパシタの静電容量を調整する方法において、
前記キャパシタの一方の電極に対する導電材料の埋め込みは、該キャパシタの静電容量の測定をしながら徐々に実行する、方法。
【請求項７】
少なくとも１個の請求項１乃至６のいずれか一項に記載のキャパシタを内蔵する、静電容量を調整可能なキャパシタを内蔵するプリント配線板。
【請求項８】
キャパシタの一方の電極を形成するステップと、
前記一方の電極の上に誘電体層を形成するステップと、
前記誘電体層の上に他方の電極を形成する際に、導電材料を付加することにより該他方の電極の有効面積を拡大して、該キャパシタの静電容量を調整するステップとを含む、静電容量調整可能なキャパシタの製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の静電容量調整可能なキャパシタの製造方法において、
前記他方の電極の有効面積を拡大するステップは、前記他方の電極に形成された開口を導電材料で埋めることにより行われる、製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の静電容量調整可能なキャパシタの製造方法において、
前記他方の電極の有効面積を拡大するステップは、
前記他方の電極に、異なる大きさｄ１，ｄ２，ｄ３，…（但し、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３＞…）の開口を、夫々個数ｎ１，ｎ２，ｎ３，…個形成し、
比較的大きな開口から順に必要な個数だけ導電材料を埋め込んで、粗い調整から徐々に細かい調整を行う、製造方法。
【請求項１１】
静電容量を調整可能なキャパシタを内蔵するプリント配線板の製造方法において、
コア基板を用意するステップと、
該コア基板の上に、導体回路及びビアホール導体を有する少なくとも一層の絶縁層を形成するステップと、
前記導体回路を一方の電極として、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の静電容量調整可能なキャパシタの製造方法に従って、キャパシタを製造するステップとを含む、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量を調整可能なキャパシタ及びこれを内蔵するプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板は、元々、半導体装置等の電子部品を機械的に保持すると共に、これら電子部品に対する給電及び電子部品相互間の電気的な相互接続を行うために使用される。このため、電子部品を機械的に保持するためのランド、パッド、スルーホール導体等と、これらに給電及び電気的な相互接続する配線パターン導体、ビアホール導体、スルーホール導体等と、これらランド、パッド、スルーホール導体、ビアホール導体、配線パターン導体等を機械的に支持する絶縁層とから形成されている。
【０００３】
最近、プリント配線板を多機能化し、及び／又は実装電子部品の点数を減らすため、抵抗体、インダクタンス及び／又はキャパシタ部品を内蔵したプリント配線板が提案されている。
【０００４】
しかし、最新の電子機器に使用されるパッケージ基板（本出願書類では、プリント配線板に各種電子部品を搭載したものをいう。）では、これらの内蔵部品に対しても、個別部品と同様の高精度な性能が要求されている。例えば、本出願人が開発しようとしているパッケージ基板では、キャパシタに対して約±５％以内の容量精度が要求されている。
【０００５】
なお、本出願人等が調査した範囲では、次のような先行特許出願が存在することが分かった。
【特許文献１】特開平10-303062「トリマブルコンデンサ」（公開日：1998年11月13日）
【特許文献２】特開2000-340454「静電容量の調整方法および調整装置」（公開日：2000年12月8日）  ここで、上記特許文献１では、コンデンサに関して次の容量調整方法を開示している。加熱により導電性が付与される絶縁材料と導電性材料とをトリミング電極として用い、レーザを照射することにより、前記絶縁性材料の一部に導電性を付与して電極面積を増加し、前記導電性材料は一部を削除するようにして電極面積を減少させて、容量を調節している。
【０００６】
上記特許文献２では、キャパシタに関して次の容量調整方法を開示している。基板上に一対の電極が対向するようにして形成されたキャパシタの静電容量の調整法に於いて、一方の電極に対してレーザ光を照射して、予め面積が決定されている所定形状のトリミング部を形成することにより、容量を調整している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者等によるその後の検討により、上記特許文献１，２で開示された容量調節方法には、レーザ照射に起因した種々の問題が有ることが分かった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明は、新規な静電容量を調整可能なキャパシタ及びこれの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
更に、本発明は、新規な静電容量を調整可能なキャパシタを内蔵するプリント配線板及びこれの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
上記目的に鑑みて、本発明に係るキャパシタは、キャパシタの一方の電極が予め静電容量調整用の開口を有する、静電容量を調整可能なキャパシタである。
【００１１】
更に、本発明に係るキャパシタは、キャパシタの一方の電極が静電容量調整用の導電材を付着する隣接領域を有する、静電容量を調整可能なキャパシタである。
【００１２】
更に、上記キャパシタにおいて、前記開口として、相異なる大きさの開口を、各々複数個形成してもよい。
【００１３】
更に、上記キャパシタに於いて、前記開口は、異なる大きさｄ１，ｄ２，ｄ３，…（但し、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３＞…）の開口を、夫々個数ｎ１，ｎ２，ｎ３，…個形成してもよい。
【００１４】
更に、本発明に係るキャパシタの静電容量を調整する方法は、一方の電極に、予め、異なる大きさｄ１，ｄ２，ｄ３，…（但し、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３＞…）の静電容量調整用の開口を、夫々個数ｎ１，ｎ２，ｎ３，…個形成し、比較的大きな開口から順に必要な個数だけ導電材料を埋め込んで、粗い調整から徐々に細かい調整を行う。
【００１５】
更に、上記キャパシタの静電容量を調整する方法において、前記キャパシタの一方の電極に対する導電材料の埋め込みは、該キャパシタの静電容量の測定をしながら徐々に実行してもよい。
【００１６】
更に、本発明に係る静電容量を調整可能なキャパシタを内蔵するプリント配線板は、少なくとも１個の上記キャパシタを内蔵するプリント配線板である。
【００１７】
更に、本発明に係る静電容量調整可能なキャパシタの製造方法は、キャパシタの一方の電極を形成するステップと、前記一方の電極の上に誘電体層を形成するステップと、
前記誘電体層の上に他方の電極を形成する際に、導電材料を付加することにより該他方の電極の有効面積を拡大して、該キャパシタの静電容量を調整するステップとを含む。
【００１８】
更に、上記静電容量調整可能なキャパシタの製造方法において、前記他方の電極の有効面積を拡大するステップは、前記他方の電極に形成された開口を導電材料で埋めることにより行ってもよい。
【００１９】
更に、上記静電容量調整可能なキャパシタの製造方法において、前記他方の電極の有効面積を拡大するステップは、前記他方の電極に、異なる大きさｄ１，ｄ２，ｄ３，…（但し、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３＞…）の開口を、夫々個数ｎ１，ｎ２，ｎ３，…個形成し、比較的大きな開口から順に必要な個数だけ導電材料を埋め込んで、粗い調整から徐々に細かい調整を行ってもよい。
【００２０】
更に、本発明に係る静電容量を調整可能なキャパシタを内蔵するプリント配線板の製造方法は、コア基板を用意するステップと、該コア基板の上に、導体回路及びビアホール導体を有する少なくとも一層の絶縁層を形成するステップと、前記導体回路を一方の電極として、上記静電容量調整可能なキャパシタの製造方法に従って、キャパシタを製造するステップとを含む。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、新規な静電容量を調整可能なキャパシタ及びこれの製造方法を提供することができる。
【００２２】
更に、本発明によれば、新規な静電容量を調整可能なキャパシタを内蔵するプリント配線板及びこれの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る静電容量を調整可能なキャパシタ及びこれを内蔵するプリント配線板の実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ符号を付して、重複した説明を省略する。
【００２４】
［第１実施形態］
（概要）
図１Ａは、第１実施形態に係る静電容量を調整可能なキャパシタを説明する図である。第１実施形態に係るキャパシタ１ａでは、予め所定の大きさ毎に所定の個数の開口３０-1，３０-2が明けられた上部電極 １６を用意し、この開口を導電材で埋めることにより静電容量を調整している。
【００２５】
第１実施形態に係るキャパシタ１ａは、上部電極１６と、下部電極１２と、両電極間に挟まれた誘電体層１４とを有する。両電極１６，１２は、金属層から成り、好ましくは、例えば、銅(Cu)層からなる。しかし、これに限定されるものではない。誘電体層１４の材料として、高誘電率積層板タイプ，高誘電率フィルムタイプ等のものが市場より入手できる。例えば、松下電工製のHigh-Dk、コンデンサフィルム、日立化成工業製のESP、３Ｍ製のC-Ply、DuPont製のHiK、OAK-MITSUI製のFaradFlex等が対象となる。これらの比誘電率は、εr＝5〜40である。誘電体層１４の面積は、上部電極１６の面積より大きく、更に、下部電極１２の面積は、誘電体層１４の面積より大きいことが好ましい。両電極間の短絡を防止するためである。
（静電容量の調整法）
図１ａに示すように、キャパシタ１ａの上部電極１６には、相異なる大きさの開口３０-1，３０-2が、各々複数個形成されている。この段階で、このキャパシタの静電容量（キャパシタンス）を測定する。測定機器として、例えば、東京都八王子市所在のアジレント・テクノロジー株式会社製のインピーダンス・アナライザ（型番Ｅ４９９１Ａ又は４２９４Ａ）を利用することができる。
【００２６】
次に、導電材料（例えば、銅(Cu)又は銀(Ag)ペーストのような導電ペースト）を、例えば、導電材料ジェット手段（ディスペンス法、インクジェット法等）のような吐出手段６０を用いて、上部電極１６の開口３０-1，３０-2に対して噴出して、開口を導電物質で埋めて、上部電極１６の有効面積を拡大する。
【００２７】
図１Ｂは、開口３０-1，３０-2が形成された上部電極１６の具体例である。この具体例では、外形寸法が（縦）約310μｍ×（横）約310μｍの上部電極１６に、（直径）約20μｍの開口３０-1が縦5個×横4個の合計20個、これより小さな（直径）約10μｍの開口３０-2が縦5個×横4個の合計20個、夫々形成されている。なお、これらは例示であって、各開口３０-1，３０-2の直径及び個数は、これに限定されない。
【００２８】
図２は、キャパシタの静電容量の計算方法を説明する図である。キャパシタ１の静電容量は、式(1)に示すように、誘電体の比誘電率εr及び電極面積Ｓに比例し、電極間距離Ｄに反比例する。
【００２９】
【数１】
2008034839.tif 000003
【００３０】
式(1)を利用して、キャパシタ１ａの静電容量を調整する一例について説明する。
【００３１】
基本的には、設計仕様としてのキャパシタの目標静電容量Ｃspec.を決定し、この目標静電容量Ｃspec.を実現できる目標上部電極面積Ｓaを算出する。上部電極１６は、当初、目標上部電極面積Ｓaより大きな「見かけ上部電極面積」（開口部が無いとしたときの全体の面積）Ｓｂで、且つ目標上部電極面積Ｓaより小さな有効面積（全体より開口部を除いた面積）Ｓeff.のものを形成する。その後、静電容量を適時測定しながら、開口３０-1，３０-2に導電材料を順次埋め込む。開口３０-1，３０-2を順次導電化して上部電極化することにより有効面積Ｓeff.を徐々に大きくして、目標上部電極面積Ｓaに近づける。測定した静電容量Ｃが、キャパシタの目標静電容量Ｃspec.に一番近づいたときに、開口への導電材料の埋め込みを終了する。
【００３２】
導電材料の埋め込み作業は、予め、増加させる静電容量を決定しておき、一度に、これに相当する上部電極の有効面積Ｓeff.になるよう開口３０-1，３０-2を導電材料で埋め込む。或いは、静電容量を測定しながら複数回に分けて開口を導電材料で埋め込むことにより行う。或いは、埋め込み作業と静電容量測定作業を組み合わせて行ってもよい。
【００３３】
図１Ｂを参照しながら、具体例で説明する。例えば、キャパシタ１ａの目標静電容量（例えば、Ｃspec.＝1.4609 ｐＦ）が決定される。キャパシタ製造過程で使用する材料及び製造方法から、誘電体層の誘電率（例えば、ε＝22）、誘電体層の厚さ(Ｄ＝12 μｍ)は定まっている。更に、ここでは、上部電極１６の形状は正方形（Ａ＝Ｂ）とする。
【００３４】
これら条件の下で、必要とされる上部電極１６の面積Ｓａ（＝Ａ×Ｂ）を算出する。
【００３５】
【数２】
2008034839.tif 000004
【００３６】
これより、Ａ＝Ｂ＝300μｍとなる。即ち、目標上部電極面積Ｓａ＝300μｍ×300μｍの上部電極１６を形成すると、式(1)より、目標静電容量Ｃspec.＝1.4609（ｐＦ）が実現できる。
【００３７】
実際のプリント配線板製造時には、上部電極１６は、このＳａより多少大きめの面積Ｓｂ＝Ａｂ×Ｂｂ＝310μｍ×310μｍとし、予め定められた複数個の開口３０-1，３０-2を形成することが好ましい。
【００３８】
ここでは、開口は、直径20μｍの開口３０-1が5×4の合計20個、及びこれより小さな直径10μｍの開口３０-2が5×4の合計20個とする。開口部分を除いた有効面積Ｓeff.及びこのときの静電容量Ｃ1は、次のように計算される。
【００３９】
【数３】
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【００４０】
【数４】
2008034839.tif 000006
【００４１】
有効面積Ｓeff.の上部電極１６が形成するキャパシタ１ａの静電容量Ｃ1は、目標静電容量Ｃspec.より若干小さい値である。この差分ΔC=C-C1=0.0284（ｐＦ）分を、開口を導電材料で埋めることにより補償する必要がある。
【００４２】
直径20μｍの開口及び10μｍの開口を導電剤で埋めたときの静電容量の増加量Ｃ20，Ｃ10を、式(1)により夫々計算する。
【００４３】
【数５】
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【００４４】
【数６】
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【００４５】
即ち、直径20μｍの開口３０-1を導電材料で埋めることにより粗く調整し、直径10μｍの開口３０-2を導電材料で埋めることにより微調整を行う。ここでは、直径20μｍの開口３０-1を5個（３１-1（黒）と表示する。）と、更に直径10μｍの開口３０-2を2個（３１-2（黒）と表示する。）とを導電材料で埋めることにより、ΔＣ＝0.02803(pF)分を増加することがでる。結局、目標静電容量Ｃspec.＝1.4609（ｐＦ）に対して、Ｃ1(pF)＋（Ｃ20×5＋Ｃ10×2）＝1.4605（ｐＦ）となり、静電容量の精度｛Ｃ1(pF)＋（Ｃ20×5＋Ｃ10×2）｝／Ｃspec.＝99.97%となる。
【００４６】
勿論、製造上の各種誤差が有ることにより、計算上の静電容量と実際のそれとは異なることがあるので、開口部への導電材料の埋め込みは、キャパシタの静電容量を測定しつつ、行うことが望ましい。
【００４７】
ここで、図１示した上部電極１６及びこれに形成された開口３０-1，３０-2は例示であることを承知されたい。上部電極１６には、異なる大きさｄ１，ｄ２，ｄ３，…（但し、ｄ１＞ｄ２＞ｄ３＞…）の開口を、夫々個数ｎ１，ｎ２，ｎ３，…個形成し、大きな開口から順に必要な個数だけ導電材料を埋め込んで、粗い調整から徐々に細かい調整を行う。ここで、異なる大きさの開口とは、最大口径を有する開口ｄ１に対して、10〜50％の範囲内の口径を有する開口ｄ２，ｄ３，…である。しかし、これに限定されない。
【００４８】
更には、説明を簡略するため、開口は円形状としたが、これに限定されず、三角形、四角形等の任意の形状であってよい。
【００４９】
（導電材料の埋め込み方法）
開口に対する導電剤の埋め込み方法としては、図１Ａに関連して説明した導電材料を吐出手段６０を用いて開口３０-1，３０-2に噴出する方法（ディスペンス法、インクジェット法等）に加えて、図３Ａに示すスパッタリングを利用する方法、図３Ｂに示すようなメッキ液含浸パッドを有するメッキヘッド（例えば、筆メッキ）を利用する方法がある。
【００５０】
図３Ａスパッタリングを利用する方法では、所定の開口３０-1，３０-2を形成した上部電極１６を形成して、静電容量を測定する（図３Ａ(a)）。導電材料を埋め込む開口を決定し、それ以外の開口をレジスト３２で覆う（図３Ａ(ｂ)）。キャパシタ１に対して、導電材料をスパッタリングする。この導電材料は、金属材料から成り、上部電極１６と同じ材料であることが好ましい（図４Ａ(ｃ)）。その後、レジストを剥離する（図３Ａ(ｄ)）。
【００５１】
ここで、レジスト材料、スパッタリング条件、導電材料等に関しては、半導体基板又はプリント配線板の製造の際に使用されるスパッタリング工程で通常採用されている手順、材料、作業条件等を参考にして決められる。
【００５２】
図３Ｂに示すような筆メッキを利用する方法では、メッキ液含浸パッドを有するメッキヘッド４０をプラス電極に、キャパシタ１の上部電極１６をマイナス電極にして、メッキ液含浸パッド（例えば、筆先部分）を開口部分３０の周辺上部電極の周縁部に接触して一定時間保持することにより、電解メッキが析出して開口部分３０に上部電極１６を拡大延在させる。このようなメッキ法の詳細は、例えば、特開2000-232078（公開日：2000年8月22日）「メッキ方法及びメッキ装置」を参照されたい。
【００５３】
なお、キャパシタ１をプリント配線板に組み込む場合、キャパシタ形成後に、更に上部電極１６の周囲に層間絶縁樹脂層又はソルダーレジスト層等が形成される場合がある。この場合、層間絶縁樹脂層又はソルダーレジスト層等を形成することにより、キャパシタ１の静電容量が僅かながら変化する場合がある。このような場合には、予め、そのプリント配線板を使用して静電容量の変化量を求めておき、この変化分だけ勘案して、静電容量の調整を行う必要がある。
【００５４】
第１実施形態に係るキャパシタは、予め開口が形成された上部電極を導電材料で埋めることにより、上部電極１６の有効面積を適当に拡大して、キャパシタ１の静電容量を高精度に調整している。
【００５５】
（利点・効果）
第１実施形態に係る静電容量を調整可能なキャパシタでは、適時静電容量を測定しながら形成することにより、高精度な性能のキャパシタを得ることが出来る。例えば、本出願人が開発しようとしているパッケージ基板では、キャパシタに対して約±５％以内の精度が要求されているが、第１実施形態で説明した一具体例では、静電容量の精度99.97%が実現できる。
【００５６】
本発明者の検討により、前掲特許文献１に記載するレーザ照射を用いた静電容量の調整では、(1)レーザ加熱による熱は拡散するため、電極面積を精度良く調整するのは比較的困難、(2)誘電体層にダメージを与えて静電容量が変化しやすい、(3)レーザ照射により導電性が付与される樹脂は一般的でなく、コスト高になる、等の問題点があることが判明した。同様に、前掲特許文献２に記載するレーザ照射を用いた静電容量の調整では、上部電極が加熱により軟化・溶融して変形し、下部電極に接触するおそれがある等の問題点があることが判明した。
【００５７】
しかし、第１実施形態に係るキャパシタ１ａでは、静電容量の調整にレーザ照射を用いていないため、レーザ照射に起因するこれらの問題は生じない。
【００５８】
［第２実施形態］
（概要）
図４は、第２実施形態に係る静電容量を調整可能なキャパシタ１ｂを説明する図である。このキャパシタ１ｂは、上部電極１６と、下部電極１２と、両電極間に挟まれた誘電体層１４とを有する。両電極１６，１２及び誘電体層１４は、第１実施形態のそれらと同じである。
【００５９】
（静電容量の調整法）
第２実施形態に係るキャパシタ１ｂでは、下部電極１２の面積に比較して、上部電極１６の見かけ電極面積（ここでは、有効面積Ｓeff.と見かけ面積Ｓｂが同じである。）を小さく形成する。この段階で、このキャパシタ１ｂの静電容量を測定する。次に、導電材料（例えば、銅(Cu)ペースト又は銀(Ag)ペースト）を、例えば、導電材料ジェット手段のような吐出手段５０を用いて、上部電極１６の隣接領域に吐出導電材１６-1として噴出して、上部電極１６の面積を拡大する。なお、吐出導電材１６-1が下部電極１２に接触しないように、上部電極及び吐出導電材の面積１６，１６-1より誘電体層１４の面積を大きくすることが好ましい。
【００６０】
上部電極１６の面積の拡大は、第1実施形態と同様に、予め、キャパシタ１ｂの目標静電容量Ｃspec.を決定し、上式(1)，(2)と同じように目標上部電極面積Ｓａを算出し、上部電極１６がこれに相当する面積になるように拡大する。この上部電極の拡大は、一度に、或いは、静電容量を測定しながら複数回に分けて行う。或いは、これらの方法を組み合わせて行ってもよい。
【００６１】
また、第1実施形態に関連して説明したように、キャパシタ１ｂの周囲がソルダーレジスト又は層間絶縁樹脂層で包囲される場合には、これによるキャパシタの変化分を勘案して上部電極を拡大する。
【００６２】
第２実施形態に係るキャパシタ１ｂは、導電材料を吐出手段５０を用いて噴出して、上部電極１６の面積を拡大することにより、キャパシタの静電容量を高精度に調整している。
【００６３】
（利点・効果）
第２実施形態に係る静電容量を調整可能なキャパシタでは、適時静電容量を測定しながら上部電極を拡大することにより、高精度な性能のキャパシタを得ることが出来る。例えば、キャパシタに対して約±５％以内の精度が要求されているが、第２実施形態に係るキャパシタは、このような要求精度を実現できる。
【００６４】
上述したように、前掲特許文献１，２に記載するレーザ照射を用いた容量調整では、種々の問題点があることが判明した。しかし、第２実施形態に係るキャパシタでは、レーザ照射を用いていないため、レーザ照射に起因するこれらの問題は生じない。
【００６５】
［静電容量調整可能なキャパシタを内蔵するプリント配線板］
（構成）
図５は、第１実施形態及び第２実施形態で説明した静電容量調整可能なキャパシタを内蔵するプリント配線板５０の断面図である。プリント配線板５０には、４個のキャパシタ１-1，１-2，１-3，１-4が内蔵されている。プリント配線板５０は、回路導体１２ｆ，１２ｂ及びスルーホール導体１１-2が形成されたコア層１０と、コア層の両面に、回路導体２０ｆ，２０ｂ及びビアホール導体１９ｆ，１９ｂが夫々形成された下部層間絶縁樹脂層１８ｆ，１８ｂと、各下部層間絶縁樹脂層の上に、回路導体２８ｆ，２８ｂ及びビアホール導体２７ｆ，２７ｂが夫々形成された上部層間絶縁樹脂層２６ｆ，２６ｂとを備えている。ここで、多層のプリント配線板５０は、導体層に着目して、導体層を上から順に３Ｆ層、２Ｆ層、１Ｆ層、１Ｂ層、２Ｂ層、３Ｂ層と呼ぶこともある。
【００６６】
プリント配線板５０に内蔵されたキャパシタ１-1，１-2，１-3，１-4は、各々の形成時に静電容量が正確に調整されており、高精度のプリント配線板内蔵キャパシタとして機能する。
【００６７】
（製造方法）
図５に示す静電容量調整可能なキャパシタを内蔵するプリント配線板５０の製造方法として、種々の方法を採用し得る。例えば、大別して、メッキスルーホール法と新方式プロセス法が有り、この新方式プロセス法としては、メッキ・ビルドアップ法，導電ペースト・ビルドアップ法，ビルドアップ転写法，転写法，柱状めっきビルドアップ法，一括積層法等がある。更に、メッキ法ビルドアップ法に関しても、材料と穴明け法により、樹脂付銅箔方式，熱硬化性樹脂方式，感光性絶縁樹脂方式等が採用し得る。ここでは、本出願人が比較的多く採用している、メッキ・ビルドアップ法の熱硬化性樹脂方式に沿って、図６Ａ乃至図６Ｕを参照しながら、製造方法を簡単に説明する。
【００６８】
図６Ａに示すように、コア基板１０を用意する。このコア基板１０は、メッキスルーホール法によって製造される。ガラス布エポキシ樹脂銅張積層板又はガラス布高耐熱樹脂銅張積層板を用意し、穴明けを行い、穴内の壁面、表面にメッキスルーホール法でメッキを行い、内外導体層を接続するスルーホール導体１１-2を形成する。スルーホール導体１１-2には銅ペーストを充填してもよい。その後、表面パターン１２ｆ，１２ｂを作成してコア基板１０は製造される。表面パターン１２ｆ，１２ｂは、夫々導体層１Ｆ，１Ｂであり、表面パターン１２ｆの一部はキャパシタ１-1の下部電極を形成する。
【００６９】
図６Ｂに示すように、表面パターン１２ｆの一部に誘電体層１４ｆを形成する。例えば、高誘電体積層板又はフィルムを貼り付けたり、誘電材料をスクリーン印刷により所定の厚さに印刷する。好ましくは、誘電体層１４ｆは、次工程で形成する上部電極より大きくして、上部及び下部電極間の短絡を防止する。
【００７０】
図６Ｃに示すように、誘電体層１４ｆの上に、上部電極１６ｆを形成する。上部電極１６ｆは、第１実施形態では、図１Ｂに示すように、異なる大きさで所定の個数の開口を形成した銅箔を用意する。このような銅箔を、例えば、半硬化状態の誘電体層１４ｆに貼り付けて、乾燥・硬化させる。或いは、第２実施形態では、小さめの上部電極を用意する。この段階で、上述した静電容量調整方法に従って、キャパシタの静電容量を調整し、内蔵キャパシタ１-1が形成される。
【００７１】
図６Ｄに示すように、上部層間絶縁樹脂層１８ｆを形成する。上部層間絶縁樹脂層１８ｆは、例えば、半硬化樹脂シート、樹脂フィルム等を貼り付けて熱硬化したり、液状樹脂をスクリーン印刷して乾燥・熱硬化する。
【００７２】
図６Ｅに示すように、上部層間絶縁樹脂層１８ｆに、ビアホール１９ｆ及び配線パターン２０ｆを形成する。例えば、レーザ照射により上部層間絶縁樹脂層１８ｆにビアホール用の開口を形成し、無電解めっき及び電解メッキを施し、ビアホール１９ｆ及び配線パターン２０ｆを形成する。配線パターン２０ｆの一部はキャパシタ１-2の下部電極を形成する。
【００７３】
図６Ｆに示すように、図６Ｂの工程と同様に、表面パターン２０ｆの一部に誘電体層２２ｆを形成する。図６Ｇに示すように、図６Ｃの工程と同様に、誘電体層２２ｆの上に、上部電極２４ｆを形成する。この段階で、上述した静電容量調整方法に従って、キャパシタの静電容量を調整し、内蔵キャパシタ１-2が形成される。図６Ｈに示すように、図６Ｄの工程と同様に、上部層間絶縁樹脂層２６ｆを形成する。図６Ｉに示すように、図６Ｆの工程と同様に、上部層間絶縁樹脂層２８ｆに、ビアホール２７ｆ及び配線パターン２８ｆを形成する。
【００７４】
図６Ｊに示すように、図６Ｂの工程と同様に、表面パターン１２ｂの一部に誘電体層１４ｂを形成する。図６Ｋに示すように、図６Ｃの工程と同様に、誘電体層１４ｂの上に、上部電極１６ｂを形成する。この段階で、上述した静電容量調整方法に従って、キャパシタの静電容量を調整し、内蔵キャパシタ１-3が形成される。図６Ｌに示すように、図６Ｄの工程と同様に、上部層間絶縁樹脂層１８ｂを形成する。図６Ｍに示すように、図６Ｆの工程と同様に、上部層間絶縁樹脂層１８ｂに、ビアホール１９ｂ及び配線パターン２０ｂを形成する。
【００７５】
更に、図６Ｎに示すように、図６Ｇの工程と同様に、表面パターン２０ｂの一部に誘電体層２２ｂを形成する。図６Ｏに示すように、図６Ｈの工程と同様に、誘電体層２２ｂの上に、上部電極２４ｂを形成する。この段階で、上述した静電容量調整方法に従って、キャパシタの静電容量を調整し、内蔵キャパシタ１-4が形成される。図６Ｐに示すように、図６Ｉの工程と同様に、上部層間絶縁樹脂層２６ｂを形成する。図６Ｑに示すように、図６Ｊの工程と同様に、上部層間絶縁樹脂層２８ｂに、ビアホール２７ｂ及び配線パターン２８ｂを形成する。
【００７６】
なお、コア基板１０に対して、下部層間絶縁樹脂層１８ｆと１８ｂ、上部層間絶縁樹脂層２６ｆと２６ｂが、夫々ほぼ面対称になっている場合、下部層間絶縁樹脂層１８ｆと１８ｂを同時に、上部層間絶縁樹脂層２６ｆと２６ｂを同時に、製造してもよい。
【００７７】
［その他］
以上により、本発明に係る静電容量を調整可能なキャパシタ及びこれを内蔵するプリント配線板の実施形態に関して説明したが、これらは例示であって、本発明はこれらに限定されない。これら実施形態に対して当業者が容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明に含まれることを承知されたい。
【００７８】
例えば、
(1)キャパシタの上部及び下部電極の名称は便宜的なものである。例えば、図５に示すキャパシタ１-3，１-4では、図で見て下方にある電極１６ｂ，２４ｂが夫々上部電極となる。従って、これらは、キャパシタを構成する一方の電極と他方の電極と理解されたい。
(2)第１実施形態は、予め一方の電極に開口を形成し、この開口に導電材料を埋め込むことにより、第２実施形態では予め一方の電極を小さめに形成し、この電極を導電材料で拡大することにより、静電容量を調整している。これらの上位概念は、キャパシタの一方の電極を目標静電容量を実現するには比較的小さな有効電極面積とし、導電材料でこの有効電極面積を拡大してキャパシタの静電容量を目標値に近づけることである。
【００７９】
本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１Ａ】図１Ａは、第１実施形態に係る静電容量を調整可能なキャパシタを説明する図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、第１実施形態のキャパシタの開口が形成された上部電極の具体例を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態のキャパシタの静電容量の計算方法を説明する図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第１実施形態のキャパシタの開口に対する導電剤の埋め込み方法として、スパッタリングを利用する方法を説明する図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１実施形態のキャパシタの開口に対する導電剤の埋め込み方法として、メッキ液含浸パッドを有するメッキヘッドを利用する方法を説明する図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る静電容量を調整可能なキャパシタを説明する図である。
【図５】図５は、第１実施形態及び第２実施形態で説明した静電容量調整可能なキャパシタを内蔵するプリント配線板の断面図である。
【図６Ａ】は、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｆ】図６Ｆは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｇ】図６Ｇは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｈ】図６Ｈは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｉ】図６Ｉは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｊ】図６Ｊは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｋ】図６Ｋは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｌ】図６Ｌは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｍ】図６Ｍは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｎ】図６Ｎは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｏ】図６Ｏは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｐ】図６Ｐは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図６Ｑ】図６Ｑは、図６の他の図面と共に、図５に示すプリント配線板の製造方法を説明する図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図６Ｈ】
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【図６Ｉ】
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【図６Ｊ】
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【図６Ｋ】
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【図６Ｌ】
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【図６Ｍ】
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【図６Ｎ】
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【図６Ｏ】
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【図６Ｐ】
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【図６Ｑ】
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