(57)【要約】【課題】広帯域の周波数において低インピーダンスであるノイズフィルタを内蔵した印刷配線板及び半導体装置を提供すること。【解決手段】印刷配線板１１は、複数の絶縁層１３と、少なくとも電源層１２ａとグランド層１２ｂを有する複数の導体層と、ノイズフィルタ１と、を備える。ノイズフィルタ１は、絶縁層１３中に配され、ノイズフィルタ１は、第１導電体２と、第２導電体４と、誘電体３と、を有する。誘電体３は、第１導電体２の少なくとも両端の一部を除く表面を覆っており、第２導電体４は、誘電体３の少なくとも一部を覆っている。電源層１２ａは、誘電体３に覆われていない第１導体２の一端及び他端と電気的に接続され、グランド層１２ｂは、第２導電体４と電気的に接続されている。【選択図】図４
2008108841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁層と、少なくとも電源層とグランド層を有する複数の導体層と、ノイズフィルタと、を備え、
前記ノイズフィルタは、前記複数の絶縁層のうち少なくとも１つの絶縁層中に配され、
前記ノイズフィルタは、第１導電体と、第２導電体と、誘電体と、を有し、
前記誘電体は、前記第１導電体の少なくとも両端の一部を除く表面を覆っており、
前記第２導電体は、前記誘電体の少なくとも一部を覆っており、
前記電源層は、前記誘電体に覆われていない前記第１導体の一端及び他端と電気的に接続され、
前記グランド層は、前記第２導電体と電気的に接続されていることを特徴とする印刷配線板。
【請求項２】
複数の絶縁層と、少なくとも電源層とグランド層を有する複数の導体層と、ノイズフィルタと、を備え、
前記ノイズフィルタは、前記複数の絶縁層のうち少なくとも１つの絶縁層中に配され、
前記ノイズフィルタは、第１導電体と、第２導電体と、誘電体と、第１電極と、第２電極と、第３電極と、を有し、
前記誘電体は、前記第１導電体の少なくとも両端の一部を除く表面を覆っており、
前記第２導電体は、前記誘電体の少なくとも一部を覆っており、
前記第１電極は、前記誘電体に覆われていない前記第１導体の一端と電気的に接続されると共に、前記絶縁層中に形成されたビアホール内の導体を介して前記電源層と電気的に接続され、
前記第２電極は、前記誘電体に覆われていない前記第１導体の他端と電気的に接続されると共に、前記絶縁層中に形成されたビアホール内の導体を介して前記電源層と電気的に接続され、
前記第３電極は、前記第２導電体と電気的に接続されると共に、前記絶縁層中に形成されたビアホール内の導体を介して前記グランド層と電気的に接続され、
前記第１電極及び前記第２電極と前記第２導電体及び前記第３電極との間には絶縁体がそれぞれ配されていることを特徴とする印刷配線板。
【請求項３】
前記第１導電体の前記一端が接続している電源層と、前記第１導電体の前記他端が接続している電源層とは、分離しており、前記第１導電体を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載の印刷配線板。
【請求項４】
前記第１導電体の前記一端が接続している電源層側の第１グランド層と、前記第１導電体の前記他端が接続している電源層側の第２グランド層とは、分離しており、前記第２導電体ないし前記第３電極を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の印刷配線板。
【請求項５】
前記第２導電体ないし前記第３電極への第１グランド層の接点は、前記第２導電体ないし前記第３電極の中心より前記第１導電体の前記一端側にあり、
前記第２導電体ないし前記第３電極への第２グランド層の接点は、前記第２導電体ないし前記第３電極の中心より前記第１導電体の前記他端側にあることを特徴とする請求項４記載の印刷配線板。
【請求項６】
前記第１導電体は、少なくとも一部が粗面化されており、
前記誘電体は、前記第１導電体の酸化皮膜であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の印刷配線板。
【請求項７】
前記第１導電体は、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム又はマグネシウムであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の印刷配線板。
【請求項８】
前記第２導電体は、導電性高分子からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の印刷配線板。
【請求項９】
前記第２導電体は、ポリピロール、ポリチオフェン及びポリアニリンのうちの少なくとも１つであること特徴とする請求項８に記載の印刷配線板。
【請求項１０】
前記第２導電体と前記第３電極とはグラファイト層及び導電性ペースト層を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項２〜９のいずれか一項に記載の印刷配線板。
【請求項１１】
前記ノイズフィルタは、前記第１導電体、前記第２導電体及び前記誘電体を備える構成を複数積層した多層構造を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の印刷配線板。
【請求項１２】
前記ノイズフィルタを内蔵した前記絶縁層が複数積層され、
前記第１導電体の前記一端は、前記ノイズフィルタ間で互いに電気的に接続され、
前記第１導電体の前記他端は、前記ノイズフィルタ間で互いに電気的に接続され、
前記第２導電体は、前記ノイズフィルタ間で互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の印刷配線板。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の印刷配線板と、半導体素子と、を有し、
前記半導体素子の電源端子は、前記第１導電体の前記他端と電気的に接続され、
前記半導体素子のグランド端子は、グランド層と電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
前記第１導電体の前記一端が接続している電源層と前記半導体素子の前記電源端子とは、前記第１導電体を介して電気的に接続され、
前記半導体素子の前記グランド端子は、前記第２導電体と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記ノイズフィルタは、前記半導体素子の真下方向に内蔵されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズフィルタを内蔵した印刷配線板及び半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会の進展により、デジタル回路技術が発達し、その処理は高速化している。これに伴い、ＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility）問題、すなわちノイズ（不要電磁波）対策の重要性が増している。このノイズの発生源の１つとして、デジタル回路に使用される大規模集積回路（ＬＳＩ）が挙げられる。ＬＳＩにおいては、高速のスイッチング動作によって高周波電流が発生し、周囲の回路に伝播して悪影響を及ぼしている。そこで、ＬＳＩにおけるノイズの発生を低減させるために、ＬＳＩに供給される電源電流に含まれる交流成分（ノイズ）の除去やＬＳＩへの不足電荷の供給等を行う必要がある。また、ＬＳＩにおいて発生したノイズの伝播も防止する必要がある。
【０００３】
このようなノイズ対策の具体的手段として、コンデンサを使用してＬＳＩと電源系とのデカップリングやノイズのバイパス等が行われている。ノイズ対策に使用されるコンデンサとしては、例えば、セラミックコンデンサ、アルミ電解コンデンサ、タンタルコンデンサ等が挙げられるが、これらのコンデンサのインピーダンスの周波数特性における低インピーダンスの帯域は狭く、広帯域の周波数に対応するためには、種々のコンデンサを複数組み合わせる必要がある。このような多種・多数のコンデンサを組み合わせてノイズフィルタを構成すると、回路構造が複雑になるばかりか、小型化、低コスト化といった電子機器の基本的要求を解決することも困難になる。また、複数のコンデンサを組み合わせても合成インピーダンスを一定にすることは困難である。
【０００４】
そこで、多種・多数のコンデンサから構成されるノイズフィルタに代わるものとして、広帯域の周波数において、特に高周波帯域において、低インピーダンスを可能にするノイズフィルタが開示されている（特許文献１参照）。このノイズフィルタは、回路基板に外付け実装されるものであり、ＬＳＩ等の負荷素子の近傍に並設される（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６４７６０号公報
【特許文献２】特開２００３−３４７６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ノイズフィルタを印刷配線板に外付け実装する場合、負荷素子の近隣に実装したとしても、ノイズフィルタと負荷素子は、共に外付けされているので、印刷配線板内に形成された導体層とスルーホールを経由して接続されることになる。すなわち、ノイズフィルタと負荷素子とは、ノイズフィルタと導体層間のスルーホール、導体層、及び導体層と負荷素子間のスルーホールを通じて接続されることになる。
【０００７】
ノイズフィルタの機能の１つとして、負荷素子への電荷供給があるが、電源電圧を一定にし、かつ負荷素子から遠くにあるコンデンサからの電荷供給を防止するためには、ノイズフィルタを負荷素子のできるだけ近くに配置することが好ましい。しかしながら、先に述べたように、特許文献１及び２に示すようなノイズフィルタを外付け実装する場合、ノイズフィルタを負荷素子の直近に搭載したとしても、ノイズフィルタと負荷素子間のラインは、少なくとも２つのスルーホール及びその間の導体層を経由することは避けられない。また、ノイズフィルタと負荷素子との導体距離が長くなるほど、抵抗及びインダクタンスが増大することになる。さらに、負荷素子において発生したノイズをフィルタリングする場合にも、負荷素子とノイズフィルタとの距離はできるだけ短いほうが好ましい。
【０００８】
本発明の目的は、広帯域の周波数において低インピーダンスであるノイズフィルタを負荷素子に近接させた、すなわち当該ノイズフィルタを内蔵した印刷配線板及び半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１視点によれば、複数の絶縁層と、少なくとも電源層とグランド層を有する複数の導体層と、ノイズフィルタと、を備え、ノイズフィルタは、複数の絶縁層のうち少なくとも１つの絶縁層中に配され、ノイズフィルタは、第１導電体と、第２導電体と、誘電体と、を有し、誘電体は、第１導電体の少なくとも両端の一部を除く表面を覆っており、第２導電体は、誘電体の少なくとも一部を覆っており、電源層は、誘電体に覆われていない第１導体の一端及び他端と電気的に接続され、グランド層は、第２導電体と電気的に接続されている印刷配線板を提供する。
【００１０】
本発明の第２視点によれば、複数の絶縁層と、少なくとも電源層とグランド層を有する複数の導体層と、ノイズフィルタと、を備え、ノイズフィルタは、複数の絶縁層のうち少なくとも１つの絶縁層中に配され、ノイズフィルタは、第１導電体と、第２導電体と、誘電体と、第１電極と、第２電極と、第３電極と、を有し、誘電体は、第１導電体の少なくとも両端の一部を除く表面を覆っており、第２導電体は、誘電体の少なくとも一部を覆っており、第１電極は、誘電体に覆われていない第１導体の一端と電気的に接続されると共に、絶縁層中に形成されたビアホール内の導体を介して電源層と電気的に接続され、第２電極は、誘電体に覆われていない第１導体の他端と電気的に接続されると共に、絶縁層中に形成されたビアホール内の導体を介して電源層と電気的に接続され、第３電極は、第２導電体と電気的に接続されると共に、絶縁層中に形成されたビアホール内の導体を介してグランド層と電気的に接続され、第１電極及び第２電極と第２導電体及び第３電極との間には絶縁体がそれぞれ配されている印刷配線板を提供する。
【００１１】
上記第１及び第２視点の好ましい形態によれば、第１導電体の一端が接続している電源層と、第１導電体の他端が接続している電源層とは、分離しており、第１導電体を介して電気的に接続されている。さらに好ましい形態によれば、第１導電体の一端が接続している電源層側の第１グランド層と、第１導電体の他端が接続している電源層側の第２グランド層とは、分離しており、第２導電体ないし第３電極を介して電気的に接続されている。さらに好ましい形態によれば、第２導電体ないし第３電極への第１グランド層の接点は、第２導電体ないし第３電極の中心より第１導電体の一端側にあり、第２導電体ないし第３電極への第２グランド層の接点は、第２導電体ないし第３電極の中心より第１導電体の他端側にある。
【００１２】
上記第１及び第２視点の好ましい形態によれば、第１導電体は、少なくとも一部が粗面化されており、誘電体は、第１導電体の酸化皮膜である。さらに好ましい形態によれば、第１導電体は、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム又はマグネシウムである。
【００１３】
上記第１及び第２視点の好ましい形態によれば、第２導電体は、導電性高分子からなる。さらに好ましい形態によれば、第２導電体は、ポリピロール、ポリチオフェン及びポリアニリンのうちの少なくとも１つである。
【００１４】
上記第１及び第２視点の好ましい形態によれば、第２導電体と第３電極とはグラファイト層及び導電性ペースト層を介して電気的に接続されている。
【００１５】
上記第１及び第２視点の好ましい形態によれば、ノイズフィルタは、第１導電体、第２導電体及び誘電体を備える構成を複数積層した多層構造を有する。
【００１６】
上記第１及び第２視点の好ましい形態によれば、ノイズフィルタを内蔵した前記絶縁層が複数積層され、第１導電体の一端は、ノイズフィルタ間で互いに電気的に接続され、第１導電体の他端は、ノイズフィルタ間で互いに電気的に接続され、第２導電体は、ノイズフィルタ間で互いに電気的に接続されている。
【００１７】
本発明の第３視点によれば、上記第１及び第２視点の印刷配線板と、半導体素子と、を有し、半導体素子の電源端子は、第１導電体の他端と電気的に接続され、半導体素子のグランド端子は、グランド層と電気的に接続されている半導体装置を提供する。
【００１８】
上記第３視点の好ましい形態によれば、第１導電体の一端が接続している電源層と半導体素子の電源端子とは、第１導電体を介して電気的に接続され、半導体素子のグランド端子は、第２導電体と電気的に接続されている。
【００１９】
上記第３視点の好ましい形態によれば、ノイズフィルタは、半導体素子の真下方向に内蔵されている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、広帯域において低インピーダンスであるノイズフィルタを内蔵した印刷配線板及び半導体装置を得ることができる。ノイズフィルタを内蔵させることによって、ＬＳＩ等の負荷素子の直下にノイズフィルタを配置することができ、ノイズフィルタと負荷素子間の距離を短くすることができる。これにより、負荷素子に供給される電流に含まれる交流成分（ノイズ）を負荷素子の直前で除去することができると共に、負荷素子の不足電荷を迅速に供給することができる。また、ノイズフィルタと負荷素子間の抵抗及びインダクタンスを低減させることができる。さらに、負荷素子において発生したノイズ（例えば、高周波電流）も直近でフィルタリングすることができる。
【００２１】
また、本発明の好ましい形態によれば、ノイズフィルタによって入力側（電源側）と出力側（負荷側）とを分離することができる。これにより、入力側ないし出力側で発生したノイズはノイズフィルタを経由することになり、他方へのノイズの伝播を防止することができる。
【００２２】
また、本発明の好ましい形態によれば、ノイズフィルタ自体又はノイズフィルタの内部構造を多層化することにより、容易に容量を増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の印刷配線板及び半導体装置に内蔵されるノイズフィルタについてまず説明する。図１及び図２に、ノイズフィルタの断面模式図を示す。図１及び図２は、それぞれノイズフィルタの長手方向及び短手方向の断面図である。また、図３に、本発明の印刷配線板及び半導体装置に内蔵されるノイズフィルタの外観及び寸法の一例を図示する斜視図を示す。ノイズフィルタ１は、第１導電体２と、第１導電体２面に形成されている誘電体３と、誘電体３面に形成されている第２導電体４とを有する。すなわち、第１導電体２と第２導電体４とは誘電体３を介して配置されており、ノイズフィルタ１は、コンデンサのような構成を有している。第１導電体２の両端は、誘電体３及び第２導電体４に覆われておらず、一端は第１電極８ａと、他端は第２電極８ｂと電気的に接続されている。ここで、第１電極８ａと第２電極８ｂのうち一方は電源側の電源層に接続され、他方は負荷素子ないし負荷素子側の電源層に接続される。また、第２導電体４には、第３電極６が電気的に接続されており、第３電極６はグランド層（基準電位）に接続される。
【００２４】
第１導電体２は、好ましくは、陽極的な作用するものであり、金属板ないし金属箔を利用することができ、第１導電体２の表面の少なくとも一部は、表面積を増大させるために粗面化処理すると好ましい。第１導電体２としては、好ましくは、表面に酸化物の皮膜を形成する弁作用金属を使用し、誘電体３としてその酸化皮膜を使用する。弁作用金属としては、例えば、アルミニウム、タンタル、ニオブ、チタン、ジルコニウム、マグネシウム、ケイ素等を挙げることができ、この場合、酸化皮膜は陽極酸化等によって形成することができる。また、誘電体３には、チタン酸バリウム、チタン酸バリウムストロンチウム、チタン酸ジルコン酸鉛等の金属酸化物も使用することができる。
【００２５】
誘電体３の表面を覆う第２導電体４としては、導電性高分子を使用すると好ましい。導電性高分子としては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン又はポリアニリンを使用することができる。
【００２６】
第１電極８ａ、第２電極８ｂ及び第３電極６は、金属板、金属箔ないし金属めっき、例えば銅板ないし銅箔、で形成することができる。図１に示す形態においては、第１電極８ａ及び第２電極８ｂと第１導電体２とは、導電性ペースト（導電性接着剤）９によって接合されている。第３電極６は、第２導電体４が金属である場合には、第２導電体４と一体にして形成することができる。すなわち、印刷配線板内の導体層と第２導電体４とを直接接続することができる。また、第２導電体４が導電性高分子である場合には、第３電極６は、銀めっきや銅めっき等の金属めっき又は銀ペースト等の導電性ペースト５を介して第２導電体４と接続することができる。このとき、導電性高分子と導電性ペースト（銀ペースト）とを直接接合すると、導電性ペーストが導電性高分子の微細な凹部に入り込めないため、接触面積が小さくなって、接触抵抗が大きくなってしまう。そこで、導電性ペーストと導電性高分子との間に、導電性高分子の凹部に入り込むことが可能な導電性ペースト、例えばグラファイト、を使用すると好ましい。この場合、導電性ペースト５を導電性ペーストとグラファイトの２層構造（不図示）にする、すなわち、導電性高分子、グラファイト、導電性ペースト、第３電極６の順に積層するようにする。
【００２７】
ノイズフィルタ１においては、第１導電体２と第２導電体４とは直接的な電気導通がないようにする。すなわち、第１導電体と電気的に接続されている第１電極８ａ、第２電極８ｂ及び導電性ペースト９と、第３電極６、第２導電体４及び導電性ペースト５とが接触しないようにする。例えば、第１電極８ａ等と第３電極６等の間に絶縁体７を配すると好ましい。
【００２８】
ノイズフィルタ１の一例を示すと、第１導電体２として約１００μｍ厚のアルミニウム、誘電体３として数ｐｍ〜数十ｎｍ厚の酸化アルミニウム、導電性ペースト５として数μｍ厚のグラファイト層と１０〜５０μｍ厚の銀ペースト、そして、第１〜第３電極８ａ、８ｂ、６として銅めっきを有するノイズフィルタ１を利用することができる。
【００２９】
なお、第１〜第３電極８ａ、８ｂ、６や導電ペースト５等は、ノイズフィルタ１を印刷配線板（半導体装置）中に内蔵させるための便宜上の要素であり、ノイズフィルタ１の原理的には第１導電体２、誘電体３及び第２導電体４があればよい。
【００３０】
次に、ノイズフィルタを内蔵した印刷配線板について説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る印刷配線板について説明する。図４に、本発明の第１実施形態に係る印刷配線板の断面模式図を示す。印刷配線板１１は、電源層１２ａとグランド層１２ｂを有し、ノイズフィルタ１は、電源層１２ａとグランド層１２ｂとの間に内蔵されている。電源層１２ａは、第１電極８ａ及び第２電極８ｂとそれぞれビアホールを介して接続され、グランド層１２ｂは、第３電極６とビアホールを介して接続されている。ノイズフィルタ１は、広帯域にわたって低インピーダンスであるので、電源電流に含まれる交流成分をグランド層１２ｂ側に逃がすことができる。特に、ノイズフィルタ１を内蔵させることにより、電源層１２ａ及びグランド層１２ｂと各電極間の距離を短くすることができ、各層と各電極間のインピーダンスの増大を抑えることができる。図４に示す形態においては、電源層１２ａとグランド層１２ｂとの間にノイズフィルタを内蔵したが、ノイズフィルタの位置は、図４において電源層１２ａの上方又はグランド層１２ｂの下方であってもよい。
【００３１】
次に、本発明の第２実施形態に係る印刷配線板について説明する。図５に、本発明の第２実施形態に係る印刷配線板の断面模式図を示す。第１実施形態においては、第１電極８ａに接続した電源層１２ａと第２電極８ｂに接続した電源層１２ａは一連となっている（接続されている）が、第２実施形態においては、第１電極８ａに接続した電源層１２ａと第２電極８ｂに接続した電源層１２ａとは連続しておらず、第１電極８ａ側と第２電極８ｂ側とに分離されている。つまり、電源層１２ａは、ノイズフィルタ１、すなわち第１導電体２、を介して電気的に接続されている。これにより、電源層１２ａを流れる電源電流は、必ずノイズフィルタ１を通過することになり、電源電流に含まれるノイズを確実にグランド層１２ｂへ流すことができる。また、図５に示す形態においては、グランド層１２ｂも第１電極８ａ側と第２電極８ｂ側とで分離され、それぞれが第３電極６と接触している。したがって、図５に示す形態においては、ノイズフィルタ１の入力側（上流側）の回路と出力側（下流側）の回路を完全にデカップリングすることが可能となる。これにより、上流側から下流側へのノイズの伝播を防止することができると共に、不足電荷の供給を、遠く離れた別のコンデンサによってではなくノイズフィルタ１によって行うことができ、ノイズの遮断のみならずノイズの発生を抑制することができる。図５に示す形態においては、電源層１２ａとグランド層１２ｂが共にノイズフィルタ１の前後で分離されているが、電源層１２ａのみを分離させて、グランド層１２ｂは第１実施形態と同様に上流側と下流側で接続させることもできる。
【００３２】
図６に、図５に示す形態のさらに好ましい形態を説明するためのノイズフィルタの平面図を示す。図６は、ノイズフィルタに接続するビアホール位置の一例を示すノイズフィルタの平面図である。第３電極６におけるビアホールの接続位置１４は、第１電極８ａ及び第２電極８ｂにより近い方が好ましく、例えば、第１電極８ａ及び第２電極８ｂから１ｍｍ以内にあると好ましい。また、第１電極８ａ、第２電極８ｂ、及び第３電極６における第１電極８ａ側及び第２電極８ｂ側それぞれに配置するビアホールの数は、接続信頼性を高めるために２個以上であると好ましい。図６は、各接続位置にビアホールを４個ずつ配置した形態を示す。
【００３３】
次に、本発明の第３実施形態に係る印刷配線板について説明する。図７に、本発明の第３実施形態に係る印刷配線板の断面模式図を示す。図４及び図５に示す第１及び第２実施形態の印刷配線板においては、導体層１２ａ、１２ｂと第１導電体２及び第２導電体４とは、各電極８ａ、８ｂ、６及び導電性ペースト９、５を介して電気的に接続してあるが、第３実施形態においては、第１〜第３電極８ａ、８ｂ、６を使用せずに、第１導電体２と電源層１２ａ、及び第２導電体４とグランド層１２ｂとを直接接触させている。これにより、ノイズフィルタ１の構造が簡素化されるので、省スペース化を図ることができる。
【００３４】
次に、本発明の第４実施形態に係る印刷配線板について説明する。図８に、本発明の第４実施形態に係る印刷配線板の断面模式図を示す。第４実施形態においては、第１導電体２と、誘電体３と、第２導電体４とを備えるキャパシタ構造を複数積層させてノイズフィルタ１を構成している。例えば、図８に示す印刷配線板１１に内蔵されたノイズフィルタ１は、図１及び図２に示すノイズフィルタ１の第１導電体２、誘電体３及び第２導電体４からなる構成を導電性ペースト５等を介して直接的に複数積層し、複数の第１導電体２を一括して第１電極８ａ及び第２電極８ｂと電気的に接続することによって構成されている。これにより、ノイズフィルタ１の静電容量を増大させることができる。導電性ペースト５としては、金属ペースト、金属めっき、半田付け等種々の手段を選択することができる。
【００３５】
次に、本発明の第５実施形態に係る印刷配線板について説明する。図９に、本発明の第５実施形態に係る印刷配線板の断面模式図を示す。第４実施形態においては、ノイズフィルタ内部のキャパシタ構造のみを複数積層させたが、第５実施形態においては、図１及び図２に示すノイズフィルタ全体を複数積層させる。例えば、図９に示す印刷配線板１１においては、３つのノイズフィルタを直接積層している。複数のノイズフィルタ１間においては、第１電極８ａ、第２電極８ｂ及び第３電極６は、隣接する電極と導電性ペースト１５を介して電気的に接続されている。導電性ペースト１５を使用せずに、各電極を直接接触させてノイズフィルタ１を積層してもよい。この形態によれば、ノイズフィルタの数を変更することによって簡単な構造で容易に静電容量を調節することができる。
【００３６】
次に、本発明の第６実施形態に係る印刷配線板について説明する。図１０に、本発明の第６実施形態に係る印刷配線板の断面模式図を示す。第５実施形態においては、複数のノイズフィルタ１を直接積層させたが、第６実施形態においては、ノイズフィルタを内蔵させた基板を積層させる。例えば、図１０に示す印刷配線板１１においては、ノイズフィルタ１を絶縁層１３に内蔵し、絶縁層１３の両面に形成した導体層１２ａ、１２ｂと各電極８ａ、８ｂ、６とをビアホールを介して電気的に接続している。このようにしてノイズフィルタ１を内蔵した基板を積層し、隣接する電極同士を導電性ペースト１５で電気的に接続している。これにより、各層のノイズフィルタ１を電気的に接続させている。この形態によれば、ノイズフィルタを内蔵する絶縁層１枚当たりの厚さを薄くすることができ、またノイズフィルタと導体層を共に多層化することができる。また、ノイズフィルタを内蔵した基板を予め作製しておくことができ、印刷配線板を容易かつ安価に製造することができる。
【００３７】
次に、本発明の第７実施形態に係る印刷配線板について説明する。図１１に、本発明の第７実施形態に係る印刷配線板の断面模式図を示す。第７実施形態に係る印刷配線板は、第６実施形態と同様に、ノイズフィルタを内蔵した基板を積層させたものである。第６実施形態においては、積層する導体層を導電性ペーストを介して電気的に接続したが、第７実施形態においては、導体層をスルーホールを介して電気的に接続する。例えば、図１１に示す形態においては、第２電極８ｂと電気的に接続している導体層１２ａをスルーホール１６と電気的に接続し、各層のノイズフィルタ１と電気的に接続させている。図示していないが、第１電極８ａと電気的に接続している導体層１２ａ同士及び第３電極６と電気的に接続している導体層１２ｂ同士も同様にして接続することができる。また、第６実施形態と第７実施形態を組み合わせて、すなわち導電性ペーストとスルーホールを任意に組み合わせてノイズフィルタを多層化してもよい。第７実施形態によれば、第６実施形態と同様の利点を得ることができる。
【００３８】
次に、ノイズフィルタを内蔵した半導体装置について説明する。図１２に、本発明の第８実施形態に係る半導体装置の断面模式図を示し、図１３に、本発明の第９実施形態に係る半導体装置の断面模式図を示す。図１２及び図１３において、左側の第１電極８ａは、入力側の電極であり、電源層に電気的に接続され、右側の第２電極８ｂは、出力側の電極であり、半導体素子２２（例えばＬＳＩ）の電源端子に電気的に接続されている。第３電極６は、グランド層及び半導体素子２２のグランド端子に電気的に接続されている。図１２及び図１３に示す半導体装置２１においては、図５に示す第２実施形態の印刷配線板のように、ノイズフィルタ１によって入力側（上流側）の電源層と出力側（下流側）の電源層とは分離されている。これらの形態によれば、電源からの電流は、ノイズフィルタ１、すなわち第１導電体、を経由して半導体素子２２に供給されることになり、電源電流に交流成分（ノイズ）が含まれている場合であっても、その交流成分は第２導電体を通じてグランド層へ逃がされ、ノイズを減衰させた電流を半導体素子２２に供給することができる。
【００３９】
図１２に示す第８実施形態と図１３に示す第９実施形態との差異は、第３電極６に接続されるグランド層が入力側と出力側とで分離されているか否かである。図１２に示す形態においては、図４に示す第１実施形態のグランド層１２ｂと同様にして、グランド層は、ノイズフィルタ１の入力側（上流側）回路と出力側（下流側）回路において共用されているが、図１３に示す形態においては、図５に示す第２実施形態のグランド層１２ｂと同様にして、第３電極６には、入力側回路用のビアホールと出力側回路用のビアホールが接続され、グランド層１２ｂは、ノイズフィルタ１を介して入力側と出力側とに分離されている。したがって、図１３に示す第９実施形態においては、入力側（電源側）の回路と出力側（半導体素子２２側）の回路がノイズフィルタ１のみによって接続されている。第９実施形態（又は第２実施形態）においては、図７において説明したように、第１電極８ａないし第２電極８ｂに接続するビアホールと第３電極６に接続するビアホールとはできるだけ接近させると好ましい。例えば、電源側の回路において、第１電極８ａに接続するビアホールと第３電極に接続するビアホールとを接近させるようにする。
【００４０】
第８実施形態及び第９実施形態の半導体装置２１によれば、ノイズフィルタ１は、半導体素子２２への供給電流における不足電流分を蓄積した電荷で補うこともできる。これにより、半導体素子２２に安定した電流を供給することができ、半導体素子２２におけるノイズの発生を抑制することができる。さらに、これらの形態によれば、半導体素子２２において発生した高周波電流（ノイズ）の電源側への伝播も防止することができる。
【００４１】
本発明の半導体装置２１において、ノイズフィルタ１は、半導体素子２２のできるだけ近傍（好ましくは真下）に配すると好ましい。より好ましくは、ノイズフィルタ１は、半導体素子２２から１〜４個のビアホールを介して半導体素子２２と電気的接続するようにする。これにより、ノイズフィルタ１と半導体素子２２間の電気経路が短くなるので、ノイズフィルタ１から半導体素子２２に迅速に不足電荷を供給することができると共に、遠方のコンデンサからの電荷供給を抑制することができる。また、当該電気経路が短くなると、ノイズフィルタ１と半導体素子２２間の抵抗及びインダクタンスを低減させることもできる。
【００４２】
図１２及び図１３に示す本発明の半導体装置２１においては、半導体素子２２のグランド端子は、ノイズフィルタ１の第３電極６と電気的に接続されているが、ノイズフィルタ１と電気的に接続せずにグランド層１２ｂと電気的に接続するだけでもよい。しかしながら、図１２及び図１３に示すように、半導体素子２２のグランド端子とノイズフィルタ１の第３電極６とを電気的に接続したほうが電源とグランド間に容量素子が入ることになり、ノイズ除去しやすくなるので好ましい。
【００４３】
図１２には、ノイズフィルタ１の上下に配置する絶縁層１３の好ましい厚さも示す。ノイズフィルタ１と隣接する導体層１２との間に配置する絶縁層の厚さは、好ましくは３０μｍ〜１００μｍである。また、図１２に示すような形態のノイズフィルタ１の場合、その厚さは２００μｍ〜２５０μｍとなる。
【００４４】
図４〜図１３に示す第１〜第９実施形態においては、導体層と、ノイズフィルタ１における各電極とを電気的に接続する手段として、ビアホール内に形成した導体を例示している。ビアホールは、例えば、絶縁層１３にレーザを照射して形成することができるが、このとき、第１〜第３電極８ａ、８ｂ、６に接する絶縁層１３にレーザを使用してビアホールを形成する際に、ノイズフィルタ１の各電極の厚さが十分にないとレーザが各電極を貫通するおそれがある。そのため、ノイズフィルタ１の各電極６、８ａ、８ｂの厚さは、レーザによって貫通しないように１０μｍ以上あると好ましい。
【００４５】
次に、印刷配線板（半導体装置）にノイズフィルタを内蔵する工程について説明する。図１４は、ノイズフィルタを内蔵する方法を示す工程図である。まず、図１４（ａ）において、絶縁層１３の両面に導体層１２を形成した基板を準備し、図１４（ｂ）において、導体層１２のエッチング等により、一方の面にノイズフィルタ１を実装するためのガイド１２ｄを形成する。このとき、絶縁層１３及び他方（ノイズフィルタ１を搭載していない側）の導体層１２にも、ノイズフィルタ１の載置位置を判別するための印（貫通孔等）（不図示）を形成しておくと好ましい。次に、図１４（ｃ）において、ガイド１２ｄに合わせてノイズフィルタ１を載置する。このとき、ノイズフィルタ１と絶縁層１３とは、接着剤又はＤＡＦ（接着フィルム；Die Attach Film）を介して貼り付ける。次に、図１４（ｄ）において、載置したノイズフィルタ１の周囲に絶縁層１３となる絶縁性樹脂１３ａ、１３ｂ（例えば熱硬化樹脂）を配する。絶縁性樹脂１３ｂは、ノイズフィルタ１の形状及び大きさに合わせた穴（貫通孔）又は切り欠きを設けたものであり、薄いものを複数枚重ねてノイズフィルタ１の高さに合わせたものでもよい。そして絶縁性樹脂１３ｂの上に、ノイズフィルタ１上を覆う絶縁性樹脂１３ａを載置し、図１４（ｅ）において、加熱加圧成型して、ノイズフィルタ１の周囲に絶縁層１３を形成する。これにより、ノイズフィルタ１は絶縁層１３によって封止されると共に、印刷配線板の各面（各層）を平滑にすることができる。
【００４６】
次に、図１４（ｆ）において、絶縁層１３上に導体層１２を形成する。このとき、導体層１２とノイズフィルタ１とを電気的接続するためのビアホールを形成する部分には、導体層１２を形成しないでおく。なお、この導体層１２は、図１４（ｄ）の工程において、絶縁性樹脂１３ａの上に金属層（例えば銅箔）を重ねて加熱加圧成型して形成することもできる。次に、図１４（ｇ）において、レーザ等により導体層１２を形成しなかった部分にノイズフィルタ１の電極に至るビアホール１３ｃを形成する。最後に、図１４（ｈ）において、ビアホール内に金属めっき（ビアホール導体１２ｅ）を施すことによって、導体層１２とノイズフィルタ１の各電極とを接続する。これらの工程は印刷配線板（半導体装置）の設計に応じて、ノイズフィルタ１の上面及び下面の両面において行う。
【００４７】
絶縁層１３に孔を形成する際に、ノイズフィルタ１の位置を特定するために、アライメント素子を利用することもできる。例えば、図１４（ｂ）〜（ｃ）において、最終的に断裁除去される周縁領域（例えば四隅）にアライメント素子を配置する。アライメント素子にはマークが付されており、樹脂を通してそのマークを透けて見ることができ、孔を形成する位置の目合わせが可能となる。基板の四隅にアライメント素子を配置した場合、そのうち１つは、他の３つの素子とは識別できるように配置すると好ましい。これにより、基板全体の方向を識別することができるようになる。
【００４８】
本発明の印刷配線板及び半導体装置は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において変形、変更、改良等を含むことができることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の印刷配線板及び半導体装置に内蔵されるノイズフィルタの断面模式図。
【図２】本発明の印刷配線板及び半導体装置に内蔵されるノイズフィルタの断面模式図。
【図３】本発明の印刷配線板及び半導体装置に内蔵されるノイズフィルタの外観及び寸法の一例を示す斜視図。
【図４】第１実施形態に係る本発明の印刷配線板の断面模式図。
【図５】第２実施形態に係る本発明の印刷配線板の断面模式図。
【図６】ビアホール接続位置の一例を示すノイズフィルタの平面図。
【図７】第３実施形態に係る本発明の印刷配線板の断面模式図。
【図８】第４実施形態に係る本発明の印刷配線板の断面模式図。
【図９】第５実施形態に係る本発明の印刷配線板の断面模式図。
【図１０】第６実施形態に係る本発明の印刷配線板の断面模式図。
【図１１】第７実施形態に係る本発明の印刷配線板の断面模式図。
【図１２】第８実施形態に係る本発明の半導体装置の断面模式図。
【図１３】第９実施形態に係る本発明の半導体装置の断面模式図。
【図１４】ノイズフィルタを内蔵する方法を示す工程図。
【符号の説明】
【００５０】
１        ノイズフィルタ
２        第１導電体
３        誘電体
４        第２導電体
５        導電性ペーストないし金属めっき
６        第３電極
７        絶縁体
８ａ      第１電極
８ｂ      第２電極
９        導電性ペースト
１１      印刷配線板
１２      導体層
１２ａ    電源層
１２ｂ    グランド層
１２ｃ    信号層
１２ｄ    ガイド
１２ｅ    ビアホール導体
１３      絶縁層
１３ａ    絶縁性樹脂
１３ｂ    絶縁性樹脂
１３ｃ    ビアホール
１４      ビアホールの接続位置
１５      導電性ペースト
１６      スルーホール
２１      半導体装置
２２      半導体素子
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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