(57)【要約】【課題】大容量のコンデンサを内蔵する多層配線基板を提供する。【解決手段】少なくとも一方の表面に第１の配線層５ａ，５ｂを備えるベース基板２と、ベース基板２に絶縁体層３を介して積層された第２の配線層４とを備える。第２の配線層４と絶縁体層３との間に、複数の導電体層７ａ，７ｂ，７ｃと、複数の誘電体層８ａ，８ｂ，８ｃとが交互に積層され、導電体層７ａ，７ｂ，７ｃが同極ごとにまとめられて第２の配線層４に接続されたコンデンサ素子９を備える。前記導電体層は導電体を含むペーストをインクジェット印刷することにより形成され、前記誘電体層は誘電体を含むペーストをインクジェット印刷することにより形成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の表面に第１の配線層を備えるベース基板と、
該ベース基板に絶縁体層を介して積層された第２の配線層とを備え、
該第２の配線層と前記絶縁体層との間に、複数の導電体層と複数の誘電体層とが交互に積層され、該導電体層が同極ごとにまとめられて該第２の配線層に接続されたコンデンサ素子を備えることを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
前記導電体層は導電体を含むペーストをインクジェット印刷することにより形成され、前記誘電体層は誘電体を含むペーストをインクジェット印刷することにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサ素子を内蔵する多層配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多層配線基板として、コアとなるベース基板の両面に、プリプレグ等の絶縁体層を介して金属箔を積層した後、前記ベース基板の配線層と前記金属箔とを接続する層間接続を形成し、さらに前記金属箔をエッチングすることにより所定の配線パターンを形成したものが知られている。前記従来の多層配線基板では、コンデンサ素子を組み込もうとするときには、ＢＧＡ、ＣＳＰ等の半導体パッケージ等の電子部品の場合と同様に、該多層配線基板の表面に実装されている。
【０００３】
一方、近年の電子情報技術の急激な発達に伴い、前記電子部品を電気的に接続する多層配線基板は、大きさを縮小し、厚さを薄くすると共に、配線を高密度化することが要求されている。ところが、前記のようにコンデンサ素子を前記多層配線基板の表面に実装したのでは、設計の自由度が制限され、配線の高密度化が難しい。
【０００４】
そこで、本出願人は、コンデンサ素子を内蔵する多層配線基板を開発し、既に特許出願している（特願２００２−２４１９３８号明細書参照）。前記多層配線基板は、表裏両面に第１の配線層を備えるベース基板に絶縁体層を介して積層された第２の配線層を備え、該第２の配線層は、前記絶縁体層との間に、誘電体層と導電体層とが積層されたコンデンサ素子を備えるものである。
【０００５】
しかしながら、前記多層配線基板は、前記導電体層と第２の配線層とが間に前記誘電体層を挟持することにより前記コンデンサ素子として作用するものであり、該誘電体層が単層であるので、前記コンデンサ素子を大容量とすることが難しい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情に鑑み、大容量のコンデンサを内蔵する多層配線基板を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の多層配線基板は、少なくとも一方の表面に第１の配線層を備えるベース基板と、該ベース基板に絶縁体層を介して積層された第２の配線層とを備え、該第２の配線層と前記絶縁体層との間に、複数の導電体層と複数の誘電体層とが交互に積層され、該導電体層が同極ごとにまとめられて該第２の配線層に接続されたコンデンサ素子を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の多層配線基板によれば、同極ごとにまとめられて前記第２の配線層に接続された複数の導電体層と前記第２の配線層とがそれぞれの間に誘電体層を挟持することにより、コンデンサ素子を構成しているので、大容量のコンデンサ素子を容易に形成することができる。
【０００９】
本発明の多層配線基板において、前記導電体層は導電体を含むペーストをインクジェット印刷することにより形成されており、前記誘電体層は誘電体を含むペーストをインクジェット印刷することにより形成されている。従って、本発明の多層配線基板では、前記誘電体層と導電体層とを、所定の位置に高精度で形成することができ、しかも層厚を薄くすることができるので、大容量のコンデンサ素子を容易に形成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の多層配線基板の一構成例を示す説明的断面図であり、図２乃至図５は図１示の多層配線基板の製造工程を示す説明的断面図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の多層配線基板１は、ベース基板としての両面基板２と、両面基板２にプリプレグ等の絶縁体層３を介して積層された配線層４を備えている。両面基板２は、ガラスエポキシ基板またはＢＴレジン、ポリイミド等からなる基板の両面に配線層５ａ，５ｂを備え、両配線層５ａ，５ｂはインターステイシアルビアホール等の層間接続６を介して接続されている。
【００１２】
また、多層配線基板１は、配線層４と絶縁体層３との間に、インクジェット印刷により形成された複数の導電体層７ａ，７ｂ，７ｃと、複数の誘電体層８ａ，８ｂ，８ｃとが交互に積層されている。前記導電体層７ａ，７ｃはまとめて配線層４の一方の接続端子部４ａに接続されており、導電体層７ｂは配線層４のもう一方の接続端子部４ｂに接続されて、互いに対向電極を構成している。尚、接続端子部４ｂは、その一部が導電体層７ａに対する対向電極を構成している。
【００１３】
そこで、多層配線基板１では、接続端子部４ｂの一部と、複数の導電体層７ａ，７ｂ，７ｃとにより対向電極が構成され、各対向電極と、各対向電極の間に配設された誘電体層８ａ，８ｂ，８ｃとにより、コンデンサ素子９が構成されている。尚、配線層４は、レーザービア等の図示しない層間接続により配線層５ａと接続されている。
【００１４】
多層配線基板１によれば、前記構成とすることにより、内蔵されたコンデンサ素子９を備えることができる。また、複数の導電体層７ａ，７ｂ，７ｃと、複数の誘電体層８ａ，８ｂ，８ｃとは、いずれもインクジェット印刷により形成されているので所定の位置に高精度で形成することができ、しかも層厚を薄くすることができるので、コンデンサ素子９は容易に大きな容量を得ることができる。
【００１５】
次に、本実施形態の多層配線基板１の製造方法について説明する。
【００１６】
まず、図２に示すように、金属箔１０上の所定の位置に、誘電体を含むペーストをインクジェットプリンタにより印刷して、誘電体層８ａを形成する。金属箔１０は、配線層４を形成するものであり、厚さ３〜３５μｍの銅箔等を用いることができる。誘電体層８ａは、誘電体を含むペーストを前記インクジェットプリンタ（例えばダイナトロン株式会社製サーキットプリンターＣＰ−４００（商品名））を用いて印刷した後、窒素等の不活性雰囲気下または所定濃度の水素を含む還元雰囲気下、７００〜９００℃の温度で焼成することにより、１〜５μｍの厚さに形成される。
【００１７】
前記誘電体を含むペーストは、誘電体を主成分として、さらに結合剤、溶剤を含んでいるものを用いることができる。前記ペーストは、インクジェット印刷のために０．００１〜１０Ｐａ・ｓの範囲の粘度を備えていることが好ましく、０．０１〜０．１Ｐａ・ｓの範囲の粘度を備えていることがさらに好ましい。
【００１８】
前記誘電体としては、鉛−ニオブ−タングステン系酸化物、チタン−バリウム系酸化物、チタン−ストロンチウム系酸化物、チタン−バリウム−ストロンチウム系酸化物、チタン−ビスマス系酸化物、鉛−チタン系酸化物、鉛−チタン−ジルコニア系酸化物、タンタル系酸化物、ニオブ系酸化物等を挙げることができる。また、前記結合剤としては、ガラス、粘土、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化珪素等の無機充填剤、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂等を挙げることができる。前記誘電体、結合剤は、鱗片状の粒子であるとチクソトロピー性が顕著に現れるため、インクジェット印刷のためには比較的球形の粒子であることが好ましく、さらに１μｍ未満の粒子径を備えていることが好ましい。
【００１９】
前記溶剤としては、沸点が１２０℃以下の低沸点溶剤の内、水溶性のものが、インクジェット印刷に適している。このような溶剤として、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、第二ブチルアルコール、イソブチルアルコール等の低級アルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル等のエステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類等を挙げることができる。
【００２０】
前記溶剤は、さらに、分散剤、流動性改良剤、消泡剤、水溶化剤等を含んでいてもよい。前記分散剤としては、ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸エステルナトリウム等のアニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル等の非イオン性界面活性剤を挙げることができる。前記流動性改良剤としては、アルギン酸ナトリウム、カゼイン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、ポリエチレンオキサイド等を挙げることができる。前記消泡剤としては、シリコーン、非イオン性界面活性剤、アルコール類等を挙げることができる。前記水溶化剤としては、アンモニア水、アルコールアミン類、モルホリン等を挙げることができる。
【００２１】
次に、誘電体層８ａの上に、導電体を含むペーストをインクジェットプリンタにより印刷して、導電体層７ａを形成する。導電体層７ａは、誘電体層８ａの一側に誘電体層８ａの露出部を設ける以外は誘電体層８ａを被覆して設けられ、前記誘電体層８ａの露出部と反対側で金属箔１０に接続される。
【００２２】
導電体層７ａは、導電体を含むペーストを用いる以外は、誘電体層８ａと全く同一にして、１〜５μｍの厚さに形成される。前記導電体を含むペーストは、誘電体に代えて、銀、銅等の導電体を含む以外は、前記誘電体を含むペーストと全く同一の構成を備えている。
【００２３】
次に、図３に示すように、導電体層７ａの上に、前記誘電体を含むペーストを前記インクジェットプリンタにより印刷して、誘電体層８ｂを形成する。誘電体層８ｂは、導電体層７ａが金属箔１０に接続されている側に導電体層７ａの露出部を設ける以外は、導電体層７ａを被覆して設けられ、前記導電体層７ａの露出部と反対側で、誘電体層８ａの露出部と接続される以外は、誘電体層８ａと全く同一にして、１〜５μｍの厚さに形成される。
【００２４】
次に、誘電体層８ｂの上に、前記導電体を含むペーストを前記インクジェットプリンタにより印刷して、導電体層７ｂを形成する。導電体層７ｂは、導電体層７ａが金属箔１０に接続されている側に誘電体層８ｂの露出部を設ける以外は、誘電体層８ｂを被覆して設けられ、前記誘電体層８ｂの露出部と反対側で、誘電体層８ｂと誘電体層８ａとの接続部に沿って、金属箔１０に接続される以外は、導電体層７ａと全く同一にして、１〜５μｍの厚さに形成される。
【００２５】
次に、図４に示すように、導電体層７ｂの上に、前記誘電体を含むペーストを前記インクジェットプリンタにより印刷して、誘電体層８ｃを形成する。誘電体層８ｃは、導電体層７ｂが金属箔１０に接続されている側に導電体層７ｂの露出部を設ける以外は、導電体層７ｂを被覆して設けられ、前記導電体層７ｂの露出部と反対側で、誘電体層８ｂの露出部と接続される以外は、誘電体層８ｂと全く同一にして、１〜５μｍの厚さに形成される。
【００２６】
次に、誘電体層８ｃの上に、前記導電体を含むペーストを前記インクジェットプリンタにより印刷して、導電体層７ｃを形成する。導電体層７ｃは、誘電体層８ｃを被覆して設けられ、誘電体層８ｃと誘電体層８ｂとの接続部に沿って、導電体層７ａに接続される以外は、導電体層７ａと全く同一にして、１〜５μｍの厚さに形成される。
【００２７】
この結果、導電体層７ａ，７ｂ，７ｃと誘電体層８ａ，８ｂ，８ｃとが交互に積層され、導電体層７ａ，７ｂ，７ｃが同極毎にまとめられているコンデンサ９の構造が形成される。
【００２８】
次に、図５に示すように、金属箔１０をコンデンサ９の構造を備える側を両面基板２に対向させて、絶縁体層３を介して両面基板２に積層する。そして、金属箔１０、絶縁体層３、両面基板２をホットプレスにより一体化した後、金属箔１０を所定の配線パターンにエッチングして、図１に示す配線層４を形成する。前記配線パターンは、導電体層７ａ，７ｃが接続される接続端子部４ａ、導電体層７ｂが接続され一部が導電体層７ａに対向する接続端子部４ｂを含んでいる。また、前記エッチングは、それ自体公知の方法により行うことができる。
【００２９】
次に、配線層４の所定の位置に、レーザービア等の図示しない層間接続を形成して、配線層４と配線層５ａとを接続することにより、図１に示す多層配線基板１を得ることができる。
【００３０】
尚、本実施形態では、導電体層と誘電体層とをそれぞれ３組ずつ積層するようにしているが、導電体層と誘電体層とはそれぞれ複数であればよく、２組ずつでも４組ずつ以上であってもよい。
【００３１】
また、本実施形態では、コンデンサ素子９を内蔵する配線層４が最上層となっているが、配線層４に絶縁体層を介してさらに他の配線層を積層してもよい。また、本実施形態では、両面基板２の一方の面にのみ、コンデンサ素子９を内蔵する配線層４を積層するようにしているが、両面基板２の他方の面にもコンデンサ素子９を内蔵する配線層４あるいは他の配線層を積層してもよい。また、コンデンサ素子９を内蔵する配線層４または他の配線層は、さらに、半導体等の能動素子または抵抗等の受動素子を内蔵していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層配線基板の一構成例を示す説明的断面図。
【図２】本発明の多層配線基板の製造工程を示す説明的断面図。
【図３】本発明の多層配線基板の製造工程を示す説明的断面図。
【図４】本発明の多層配線基板の製造工程を示す説明的断面図。
【図５】本発明の多層配線基板の製造工程を示す説明的断面図。
【符号の説明】
１…多層配線基板、  ２…ベース基板、  ３…絶縁体層、  ４…第２の配線層、  ５ａ，５ｂ…第１の配線層、  ７ａ，７ｂ，７ｃ…導電体層、  ８ａ，８ｂ，８ｃ…誘電体層、  ９…コンデンサ素子。
【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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