(57)【要約】【課題】コンデンサ素子内蔵基板において、電気的接続不良を発生してしまう。【解決手段】有機材料から成る複数の絶縁層３を積層するとともにこれら絶縁層３の表面に配線導体４を形成し、絶縁層３を挟んで上下に位置する配線導体４間を絶縁層３に形成された貫通導体５を介して電気的に接続して成り、絶縁層３の少なくとも一層に設けられた空洞部７の内部に、配線導体４または貫通導体５と電気的に接続される引出し電極部１０を有するコンデンサ素子８を内蔵したコンデンサ素子内蔵多層配線基板９であって、少なくともコンデンサ素子８の上下に位置する絶縁層３は、液晶ポリマー層１の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物により液晶ポリマー繊維を結合して成る被覆層２を形成したものである。【選択図】　図２
2004119688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機材料から成る複数の絶縁層を積層するとともにこれら絶縁層の表面に配線導体を形成し、前記絶縁層を挟んで上下に位置する前記配線導体間を前記絶縁層に形成された貫通導体を介して電気的に接続して成り、前記絶縁層の少なくとも一層に設けられた空洞部の内部に、前記配線導体または前記貫通導体と電気的に接続される引出し電極部を有するコンデンサ素子を内蔵したコンデンサ素子内蔵多層配線基板であって、少なくとも前記コンデンサ素子の上下に位置する前記絶縁層は、液晶ポリマー層の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物により液晶ポリマー繊維を結合して成る被覆層を形成したものであることを特徴とするコンデンサ素子内蔵多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種ＡＶ機器や家電機器・通信機器・コンピュータやその周辺機器等の電子機器に使用されるコンデンサ素子を内蔵した配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、配線基板は、アルミナ等のセラミック材料から成る絶縁層あるいはガラスエポキシ樹脂等の有機樹脂材料から成る絶縁層の内部および表面に複数の配線導体を形成し、上下に位置する配線導体間を絶縁層に形成した貫通導体を介して電気的に接続して成り、この配線基板の表面に半導体素子やコンデンサ・抵抗素子等の電子素子を搭載取着するとともにこれらの電極を各配線導体に接続することによって電子機器に使用される電子装置が形成されている。
【０００３】
しかしながら、近年、電子機器は、移動体通信機器に代表されるように小型・薄型・軽量化が要求されてきており、このような電子機器に搭載される配線基板も小型・高密度化が要求されるようになってきている。
【０００４】
このような要求に対応するために、特開平１１−２２０２６２号公報には、配線基板の表面に搭載される電子素子の数を減らして配線基板を小型化する目的で、配線基板の内部にチップ状コンデンサ素子等の回路部品を内蔵した回路部品内蔵モジュールが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２２０２６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−２２０２６２号公報に示された回路部品内蔵モジュールは、銅箔上に実装した回路部品をエポキシ樹脂やシアネート樹脂から成る絶縁性基板に埋設することにより製作されており、エポキシ樹脂やシアネート樹脂は熱膨張係数が大きいため、回路部品を内蔵する絶縁性基板に外部環境の熱や回路部品が作動時に発生する熱等が繰り返し印加されると、絶縁性基板の膨張あるいは収縮により回路部品と配線パターンとの接続部に応力が集中し、回路部品と配線パターンとの間で電気的接続不良が発生してしまうという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、内蔵するコンデンサ素子と貫通導体または配線導体との電気的接続信頼性に優れた小型で軽量なコンデンサ素子内蔵多層配線基板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板は、有機材料から成る複数の絶縁層を積層するとともにこれら絶縁層の表面に配線導体を形成し、前記絶縁層を挟んで上下に位置する前記配線導体間を前記絶縁層に形成された貫通導体を介して電気的に接続して成り、前記絶縁層の少なくとも一層に設けられた空洞部の内部に、前記配線導体または前記貫通導体と電気的に接続される引出し電極部を有するコンデンサ素子を内蔵したコンデンサ素子内蔵多層配線基板であって、少なくとも前記コンデンサ素子の上下に位置する前記絶縁層は、液晶ポリマー層の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物により液晶ポリマー繊維を結合して成る被覆層を形成したものであることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板によれば、少なくともコンデンサ素子の上下に位置する絶縁層を液晶ポリマー層の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物により液晶ポリマー繊維を結合して成る被覆層を形成して成るものとしたことから、コンデンサ素子の上下に位置する絶縁層の熱膨張係数とコンデンサ素子の熱膨張係数とがほぼ等しくなり、コンデンサ素子内蔵多層配線基板に外部環境の熱や表面に実装される回路部品が作動時に発生する熱等が繰り返し印加されたとしても、コンデンサ素子の上下に位置する絶縁層の膨張あるいは収縮によりコンデンサ素子の引出し電極部とコンデンサ素子の上下に位置する絶縁層に設けた貫通導体や配線導体との接続部に応力が集中してコンデンサ素子の引出し電極部と貫通導体や配線導体との間で電気的接続不良が発生することはない。
【００１０】
また、液晶ポリマー層は剛直であるが、液晶ポリマー層の上下面に液晶ポリマーと馴染みが良いポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層を形成したことから、上下の絶縁層同士を良好に密着させることができる。
【００１１】
さらに、被覆層がポリフェニレンエーテル系有機物により液晶ポリマー繊維を結合して成ることから、ポリフェニレンエーテル系有機物のみから成る被覆層に較べて曲げ強度が強くなるため、コンデンサ素子との界面での熱衝撃によるクラックも発生することもない。
【００１２】
また、充填物が液晶ポリマー繊維であることから、絶縁層に形成される貫通孔の加工性もよく、微細な貫通孔も開孔径のばらつきのない加工ができ、貫通導体や配線導体とコンデンサ素子の引出し電極部との電気的接続信頼性の高いコンデンサ素子内蔵多層配線基板とすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板に用いる絶縁層の実施の形態の一例の断面図、図２は、本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板の実施の形態の一例を示す断面図、そして図３は、図２に示すコンデンサ素子の実施の形態の一例を示す要部拡大断面図である。
【００１４】
これらの図において、１は液晶ポリマー層、２は被覆層で主にこれらで絶縁層３が形成されている。また、４は配線導体、５は貫通導体、６は接続パッド、７は空洞部、８がコンデンサ素子で、主にこれらで本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板９が構成されている。なお、本例のコンデンサ素子内蔵多層配線基板９は、絶縁層３を４層積層して成るとともに、絶縁層３の少なくとも１層に空洞部７が形成され、空洞部７の内部には、コンデンサ素子８が埋設されている。また、この図の例では、コンデンサ素子８の各電極層１１は引出し電極部１０を介して貫通導体５と電気的に接続されている。
【００１５】
コンデンサ素子内蔵多層配線基板９に内蔵されるコンデンサ素子８は、縦・横・高さがそれぞれ１〜５ｍｍの直方体であり、図３に要部拡大断面図で示すように、電極層１１とセラミック誘電体層１２とを交互に複数積層することにより形成されている。
【００１６】
このようなセラミック誘電体層１２の材料としては、種々の誘電体セラミック材料を用いることができ、例えば、ＢａＴｉＯ３やＬａＴｉＯ３・ＣａＴｉＯ３・ＳｒＴｉＯ３等のセラミック組成物、あるいはＢａＴｉＯ３の構成元素であるＢａをＣａで、ＴｉをＺｒやＳｎで部分的に置換した固溶体等のチタン酸バリウム系材料や、鉛系ペロブスカイト型構造化合物等が挙げられる。
【００１７】
また、電極層１１を形成する材料としては、例えばＰｄやＡｇ・Ｐｔ・Ｎｉ・Ｃｕ・Ｐｂ等の金属やそれらの合金が用いられる。
【００１８】
さらに、コンデンサ素子８は、多数の電極層１１に電気的に接続した複数の引出し電極部１０を有しており、この引出し電極部１０を絶縁層３の貫通導体５に接続することにより、あるいは配線導体４に直接接続することにより、コンデンサ素子８の電極層１１とコンデンサ素子内蔵多層配線基板９の配線導体４とが電気的に接続されている。
【００１９】
このような引出し電極部１０は、コンデンサ素子８の端面に半田ペーストを印刷することによって、あるいは電極層１１とセラミック誘電体層１２との積層体に貫通孔を形成し、これに導体を埋め込むことによって形成される。なお、微細化・工程の容易性・インダクタンス低減という観点からは、引出し電極部１０は、貫通孔を形成後、これに導体を埋め込むことによって形成することが好ましい。
【００２０】
このようなコンデンサ素子８に形成される貫通孔は、電極層１１とセラミック誘電体層１２とから成る積層体に、パンチングによる打ち抜き加工やＵＶ−ＹＡＧレーザやエキシマレーザ・炭酸ガスレーザ等によるレーザ穿設加工等の方法により形成され、特に微細な貫通孔とするためには、レーザによる穿設加工により形成することが好ましい。また、貫通孔の径は数１０μｍ〜数ｍｍであり、コンデンサ素子８の大きさにあわせて適宜決められる。
なお、貫通孔は、内部に充填される導体と電極層１１との電気的接続を良好にするために、打ち抜き加工やレーザ穿設加工後に超音波洗浄処理やデスミア処理等を施しても良い。
【００２１】
また、貫通孔に充填される導体としては、ＰｄやＡｇ・Ｐｔ・Ｎｉ・Ｃｕ・Ｐｂ等の金属やそれらの合金が用いられ、特に電極層１１との電気的接続を良好にするという観点からは、電極層１１と同じ材質のものを含有することが好ましい。
【００２２】
このような貫通孔に充填される導体は、有機溶剤に有機バインダ樹脂を溶解させた有機ビヒクル中に金属粉末を分散させて成る導電ペーストを貫通孔にスクリーン印刷法等の方法で充填することにより形成される。なお、ビヒクル中には、これらの他、各種分散剤・活性剤・可塑剤などが必要に応じて添加されても良い。
【００２３】
また、導電ペーストに用いられる有機バインダ樹脂は、金属粉末を均質に分散させるとともに貫通孔への埋め込みに適正な粘度とレオロジーを与える役割をもっており、例えば、アクリル樹脂やフェノール樹脂・アルキッド樹脂・ロジンエステル・エチルセルロース・メチルセルロース・ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）・ポリビニルブチラート等が挙げられる。特に、金属粉末の分散性を良くするという観点からは、アクリル樹脂を用いることが好ましい。
【００２４】
さらに、導電ペーストに用いられる有機溶剤は、有機バインダ樹脂を溶解して金属粉末粒子を分散させ、このような混合系全体をペースト状にする役割をなし、例えば、α−テルピネオールやベンジルアルコール等のアルコール系や炭化水素系・エーテル系・ＢＣＡ（ブチルカルビトールアセテート）等のエステル系・ナフサ等が用いられ、特に、金属粉末の分散性を良くするという観点からは、α−テルピネオール等のアルコール系溶剤を用いることが好ましい。
【００２５】
さらにまた、導電ペーストは、埋め込み・焼成後のコンデンサ磁器への接着強度を上げるために、ガラスフリットやセラミックフリットを加えたペーストとすることができる。この場合のガラスフリットやセラミックフリットとしては、特に限定されるものではなく、例えばホウ珪酸系やホウ珪酸亜鉛系のガラスやチタニア・チタン酸バリウムなどのチタン系酸化物などを適宜用いることができる。
【００２６】
このようなコンデンサ素子８は、次に述べる方法により製作される。
まず、周知のシート成形法により製作したセラミック誘電体層１２と成る、例えばＢａＴｉＯ３誘電体セラミックグリーンシート表面に、周知のペースト作成法により作成したＮｉ金属ペーストをスクリーン印刷法により所定形状と成るように印刷して電極層１１と成る未焼成電極層を形成し、続いてこれらを所定順序に積層するとともに圧着して積層体を得る。そして、これを所定の大きさに切断するとともに８００〜１６００℃の温度で焼成することにより製作される。
【００２７】
また、コンデンサ素子８の表面は、絶縁層３および後述する空洞部７となる貫通穴が形成されている絶縁層３とコンデンサ素子８との接着性を向上させるという観点からは、セラミック誘電体層１２の表面の算術平均粗さＲａの最大値Ｒｍａｘが０．２μｍより大きく、望ましくは０．５μｍ以上、最適には１．０μｍ以上とすることが好ましい。なお、セラミック誘電体層１２の算術平均粗さＲａの最大値Ｒｍａｘが５μｍを超えると、コンデンサ素子８に割れや欠けが発生し易くなる傾向があるため、算術平均粗さＲａの最大値Ｒｍａｘを５μｍ以下としておくことが好ましい。
【００２８】
このようなコンデンサ素子８表面のセラミック誘電体層１２の表面は、焼成前のグリーンシート積層体の段階で、積層体の表面をブラシ研磨による粗化処理やあらかじめ凹凸加工した平板を押し付けるなどの方法で物理的に凹凸をつけた後、あるいはレーザによりグリーンシート積層体表面に非貫通孔を開けることによりディンプル加工を施した後、焼成することにより所望の表面粗さとすることができる。また、セラミック誘電体層１２に用いられるセラミック材料よりも焼成時の耐熱性が高く平均粒子径が１０μｍ以上のセラミック粉末、あるいはセラミック誘電体層１２に用いられるセラミック材料の一部と反応性を有し平均径が１０μｍ以上のセラミック粉末を一部が埋入するようにグリーンシート積層体表面に付着させて焼成することによって所望の表面粗さとしても良い。さらに、グリーンシート積層体の焼成後のコンデンサ素子８の表面をサンドブラスト等の物理的手法あるいはエッチング等の化学的手法により粗化しても良い。
【００２９】
次に、本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板９は、少なくともコンデンサ素子８の上下に位置する絶縁層が図１に示すように、液晶ポリマー層１の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物により液晶ポリマー繊維を結合して成る被覆層２を形成して成るものである。なお、図２には、絶縁層３が４層とも、液晶ポリマー層１の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物により液晶ポリマー繊維を結合して成る被覆層２を形成したものである場合の例を示している。
【００３０】
また、本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板９は、絶縁層の少なくとも一層に設けた空洞部７に、コンデンサ素子３がその引出し電極部１０が貫通導体５または配線導体４と電気的に接続するように埋設されている。
【００３１】
なお、ここで液晶ポリマーとは、溶融時に液晶状態あるいは光学的に複屈折する性質を有するポリマーを指し、一般に溶液状態で液晶性を示すリオトロピック液晶ポリマーや溶融時に液晶性を示すサーモトロピック液晶ポリマー、あるいは、熱変形温度で分類される１型・２型・３型すべての液晶ポリマーを含むものであり、本発明に用いる液晶ポリマーとしては、温度サイクル信頼性・半田耐熱性・加工性の観点からは２００〜４００℃の温度、特に２５０〜３５０℃の温度に融点を有するものが好ましい。また、ポリフェニレンエーテル系有機物とは、ポリフェニレンエーテル樹脂やポリフェニレンエーテルに種々の官能基が結合した樹脂、あるいはこれらの誘導体・重合体を意味するものである。
【００３２】
このような液晶ポリマー層１は、層としての物性を損なわない範囲内で、熱安定性を改善するための酸化防止剤や耐光性を改善するための紫外線吸収剤等の光安定剤、難燃性を付加するためのハロゲン系もしくはリン酸系の難燃性剤、アンチモン系化合物やホウ酸亜鉛・メタホウ酸バリウム・酸化ジルコニウム等の難燃助剤、潤滑性を改善するための高級脂肪酸や高級脂肪酸エステル・高級脂肪酸金属塩・フルオロカーボン系界面活性剤等の滑剤、熱膨張係数を調整するため、および／または機械的強度を向上するための酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化チタン・酸化バリウム・酸化ストロンチウム・酸化ジルコニウム・酸化カルシウム・ゼオライト・窒化珪素・窒化アルミニウム・炭化珪素・チタン酸カリウム・チタン酸バリウム・チタン酸ストロンチウム・チタン酸カルシウム・ホウ酸アルミニウム・スズ酸バリウム・ジルコン酸バリウム・ジルコン酸ストロンチウム等の充填材を含有してもよい。
【００３３】
なお、上記の充填材等の粒子形状は、略球状・針状・フレーク状等があり、充填性の観点からは略球状が好ましい。また、粒子径は、通常０．１〜１５μｍ程度であり、液晶ポリマー層１の厚みよりも小さい。
【００３４】
また、被覆層２は、後述する配線導体４を被着形成する際の接着剤の機能を有するとともに、コンデンサ素子８を空洞部７に内蔵した際にコンデンサ素子８を空洞部７内に固定させる接着剤としての役割を果たす。また、絶縁層３同士を接着する接着剤の役目を果たす。
【００３５】
被覆層２は、ポリフェニレンエーテル樹脂やその誘導体、または、これらのポリマーアロイ等のポリフェニレンエーテル系有機物を３０〜９０体積％含有しており、とりわけ熱サイクル信頼性や配線導体４を接着する際の位置精度の観点からは、アリル変性ポリフェニレンエーテル等の熱硬化性ポリフェニレンエーテルを含有することが好ましい。
【００３６】
なお、ポリフェニレンエーテル系有機物の含有量が３０体積％未満であると、後述する充填材との混練性が低下する傾向があり、また、９０体積％を超えると、液晶ポリマー層１表面に被覆層２を形成する際に、被覆層２の厚みバラツキが大きくなる傾向がある。従って、ポリフェニレンエーテル系有機物の含有量は、３０〜９０体積％の範囲が好ましい。
【００３７】
また、被覆層２は、液晶ポリマー層１との接着性や配線導体４・後述する貫通導体５との密着性を良好にするという観点からは、重合反応可能な官能基を２個以上有する多官能性モノマーあるいは多官能性重合体等の添加剤を含有することが好ましく、例えば、トリアリルイソシアヌレートやトリアリルシアヌレートおよびこれらの重合体等を含有することが好ましい。
【００３８】
そして、本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板９においては、少なくともコンデンサ素子８の上下に位置する絶縁層３を液晶ポリマー層１の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物により液晶ポリマー繊維を結合して成る被覆層２を形成して成るものとしたことから、コンデンサ素子８の上下に位置する絶縁層３の熱膨張係数とコンデンサ素子８の熱膨張係数とがほぼ等しくなり、コンデンサ素子内蔵多層配線基板９に外部環境の熱や表面に実装される回路部品が作動時に発生する熱等が繰り返し印加されたとしても、コンデンサ素子８の上下に位置する絶縁層３の膨張あるいは収縮によりコンデンサ素子８の引出し電極部１０とコンデンサ素子８の上下に位置する絶縁層３に設けた貫通導体５や配線導体４との接続部に応力が集中してコンデンサ素子８の引出し電極部１０と貫通導体５や配線導体４との間で電気的接続不良が発生することはない。
【００３９】
また、液晶ポリマー層１は剛直であるが、液晶ポリマー層１の上下面に液晶ポリマーと馴染みが良いポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層２を形成したことから、上下の絶縁層１同士を良好に密着させることができる。
【００４０】
さらに、被覆層２がポリフェニレンエーテル系有機物により液晶ポリマー繊維を結合して成ることから、ポリフェニレンエーテル系有機物のみから成る被覆層２に較べて曲げ強度が強くなるため、コンデンサ素子８との界面での熱衝撃によるクラックも発生することもない。
【００４１】
また、充填物が液晶ポリマー繊維であることから、絶縁層３に形成される貫通孔の加工性もよく、微細な貫通孔も開孔径のばらつきのない加工ができ、貫通導体５や配線導体４とコンデンサ素子８の引出し電極部１０との電気的接続信頼性の高いコンデンサ素子内蔵多層配線基板９とすることができる。
【００４２】
なお、コンデンサ素子８の上下に位置する絶縁層３は、これらを積層・加圧してコンデンサ素子内蔵多層配線基板９を形成する際に、被覆層２の流動性を抑制し、貫通導体５の位置ずれや被覆層２の厚みばらつきを防止するという観点からは、被覆層２は充填材として１０体積％以上の液晶ポリマー繊維を含有することが好ましい。また、液晶ポリマー層１との接着界面および配線導体４との接着界面での剥離を防止するという観点からは、液晶ポリマー繊維の含有量を７０体積％以下とすることが好ましい。従って、ポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層２に、１０〜７０体積％の液晶ポリマー繊維を含有させておくことが好ましい。
【００４３】
また、被覆層２は、弾性率を調整するためのゴム成分や熱安定性を改善するための酸化防止剤、耐光性を改善するための紫外線吸収剤等の光安定剤、難燃性を付加するためのハロゲン系もしくはリン酸系の難燃性剤、アンチモン系化合物やホウ酸亜鉛・メタホウ酸バリウム・酸化ジルコニウム等の難燃助剤、潤滑性を改善するための高級脂肪酸や高級脂肪酸エステルや高級脂肪酸金属塩・フルオロカーボン系界面活性剤等の滑剤、熱膨張係数を調整したり機械的強度を向上するための酸化アルミニウムや酸化珪素・酸化チタン・酸化バリウム・酸化ストロンチウム・酸化ジルコニウム・酸化カルシウム・ゼオライト・窒化珪素・窒化アルミニウム・炭化珪素・チタン酸カリウム・チタン酸バリウム・チタン酸ストロンチウム・チタン酸カルシウム・ホウ酸アルミニウム・スズ酸バリウム・ジルコン酸バリウム・ジルコン酸ストロンチウム等の充填材、あるいは、充填材との親和性を高めこれらの接合性向上と機械的強度を高めるためのシラン系カップリング剤やチタネート系カップリング剤等のカップリング剤を含有してもよい。
【００４４】
なお、上記の充填材等の形状は、略球状・針状・フレーク状等があり、充填性の観点からは、略球状が好ましい。また、粒子径は、０．１〜１５μｍ程度であり、被覆層２の厚みよりも小さい。
【００４５】
これらの充填材は、絶縁層３用の前駆体シートを積層・加圧してコンデンサ素子内蔵多層配線基板９を形成する際に、被覆層２の流動性を抑制し、貫通導体５の位置ずれや被覆層２の厚みばらつきを防止するという目的、あるいは液晶ポリマー層１との接着界面および配線導体４との接着界面での半田リフロー時の剥離を防止するという目的からは、液晶ポリマー繊維と合わせて被覆層２に１０〜７０体積％含有させておくことが好ましい。
【００４６】
なお、このような絶縁層３用の前駆体シートは、例えば粒径が０．１〜１５μｍ程度の酸化珪素等の無機絶縁粉末や液晶ポリマー繊維に、熱硬化性ポリフェニレンエーテル樹脂と溶剤・可塑剤・分散剤等を添加して得たペーストを、プラズマ処理によりトリアリルイソシアヌレートとの接触角が３〜５０°であって、かつ表面エネルギーが４５〜７０ｍＪ／ｍ２となるように表面処理した液晶ポリマー層１の上下表面に従来周知のドクターブレード法等のシート成型法を採用して被覆層２を形成した後、あるいは上記のペースト中に液晶ポリマー層１を浸漬し垂直に引き上げることによって液晶ポリマー層１の表面に被覆層２を形成した後、これを熱硬化性樹脂が完全硬化しない温度に加熱して乾燥することにより製作される。
【００４７】
また、各絶縁層３の表面には複数の配線導体４が被着形成されており、最上層の絶縁層３の表面に被着された配線導体４の一部は半導体素子等の電子素子（不図示）が接続される接続パッド６を形成している。
【００４８】
このような配線導体４は、銅・金・銀・アルミニウム等の金属箔から成り、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート・ポリイミド・ポリフェニレンサルファイド・塩化ビニル・ポリプロピレン等の樹脂から成る支持体上に配線導体４を予め所定のパターンに被着させておくとともに、その配線導体４を絶縁層３用の前駆体シートの表面に転写することにより、絶縁層３の表面に被着される。なお、配線導体４の転写は、配線導体４が形成された支持体を前駆体シートの表面へ重ね合わせ、しかる後、圧力が０．５〜１０ＭＰａ、温度が６０〜１５０℃の条件で加圧加熱した後、支持体を剥がすことにより行なわれる。
【００４９】
さらに、各絶縁層３には、上下の配線導体４同士を電気的に接続するとともに配線導体４とコンデンサ素子８の引き出し電極部１０とを電気的に接続するための貫通導体５が配設されている。貫通導体５は、銅・金・銀・半田等の金属粉末とポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂とから成る導電材料であり、絶縁層３用の前駆体シートに貫通導体５を設けるための貫通孔を形成しておくとともに、その貫通孔内に銅・銀・金・半田等の金属粉末とポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂とから成る導電性ペーストを従来周知のスクリーン印刷法等を採用して充填し、それを絶縁層３用の前駆体シートとともに熱硬化させることによって形成される。
【００５０】
また、コンデンサ素子８を空洞部７内に埋設するには、絶縁層３用の前駆体シートの一つに空洞部７を形成するための貫通穴をレーザ法やパンチング法により形成しておくとともに、コンデンサ素子８をその貫通穴内に収容した状態で絶縁層３用の複数の前駆体シートを積層し、それらを温度が１５０〜３００℃、圧力が０．５〜１０ＭＰａの条件で３０分〜２４時間ホットプレスして前駆体シートおよび導電性ペーストを完全硬化させる方法が採用される。
【００５１】
なお、空洞部７の縦・横の長さは、コンデンサ素子８の縦または横の長さをＬμｍとした場合、Ｌ＋３μｍ〜Ｌ＋３０μｍであり、貫通導体５とコンデンサ素子８との接続における位置精度の観点からはＬ＋３０μｍ以下が好ましく、コンデンサ素子８を空洞部５に挿入する際にコンデンサ素子８を挿入し易くするという観点からはＬ＋３μｍ以上が好ましい。
【００５２】
さらに、空洞部７が形成されている絶縁層３は、被覆層２の厚みの合計が液晶ポリマー層１の厚み以下であると、空洞部７に埋設するコンデンサ素子８と被覆層２の接着面積が小さくなりコンデンサ素子８を固定する接着力が小さくなってしまい、外部環境の熱や搭載する電子素子が作動時に発生する熱等が繰り返し印加された場合に貫通導体５や配線導体４とコンデンサ素子８の引出し電極部１０との接続部に負荷が加わって両者間が断線しやすくなる傾向がある。従って、空洞部７が形成されている絶縁層３における被覆層２の厚みの合計は液晶ポリマー層１の厚みよりも大きいことが好ましい。さらに、絶縁層３を積層する際の樹脂流れによる位置合わせ精度の低下を防止するという観点からは、空洞部７が形成されている絶縁層３における被覆層２の厚みの合計は液晶ポリマー層１の厚みの１．４倍以下であることが好ましい。
【００５３】
かくして、本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板９によれば、上記構成のコンデンサ素子内蔵多層配線基板９の最外層に位置する配線導体４の一部から成る接続パッド６に半田等の導体バンプ（図示せず）を介して半導体素子等の電子素子（図示せず）を電気的に接続することにより配線密度が高く接続信頼性に優れた混成集積回路とすることができる。
【００５４】
なお、本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板９は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、例えば、上述の実施例では４層の絶縁層３を積層することによってコンデンサ素子内蔵多層配線基板９を製作したが、３層や５層以上の絶縁層３を積層してコンデンサ内蔵多層配線基板９を製作してもよい。また、コンデンサ素子８を埋設するための空洞部７となる貫通穴が形成された絶縁層３を１層としたが、２層以上としてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板によれば、少なくともコンデンサ素子の上下に位置する絶縁層を液晶ポリマー層の上下面にポリフェニレンエーテル系有機物により液晶ポリマー繊維を結合して成る被覆層を形成して成るものとしたことから、コンデンサ素子の上下に位置する絶縁層の熱膨張係数とコンデンサ素子の熱膨張係数とがほぼ等しくなり、コンデンサ素子内蔵多層配線基板に外部環境の熱や表面に実装される回路部品が作動時に発生する熱等が繰り返し印加されたとしても、コンデンサ素子の上下に位置する絶縁層の膨張あるいは収縮によりコンデンサ素子の引出し電極部とコンデンサ素子の上下に位置する絶縁層に設けた貫通導体や配線導体との接続部に応力が集中してコンデンサ素子の引出し電極部と貫通導体や配線導体との間で電気的接続不良が発生することはない。
【００５６】
また、液晶ポリマー層は剛直であるが、液晶ポリマー層の上下面に液晶ポリマーと馴染みが良いポリフェニレンエーテル系有機物から成る被覆層を形成したことから、上下の絶縁層同士を良好に密着させることができる。
【００５７】
さらに、被覆層がポリフェニレンエーテル系有機物により液晶ポリマー繊維を結合して成ることから、ポリフェニレンエーテル系有機物のみから成る被覆層に較べて曲げ強度が強くなるため、コンデンサ素子との界面での熱衝撃によるクラックも発生することもない。
【００５８】
また、充填物が液晶ポリマー繊維であることから、絶縁層に形成される貫通孔の加工性もよく、微細な貫通孔も開孔径のばらつきのない加工ができ、貫通導体や配線導体とコンデンサ素子の引出し電極部との電気的接続信頼性の高いコンデンサ素子内蔵多層配線基板とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板を構成する絶縁層の実施の形態の一例の断面図である。
【図２】本発明のコンデンサ素子内蔵多層配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図３】図２に示すコンデンサ素子の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・液晶ポリマー層
２・・・・・・・・・被覆層
３・・・・・・・・・絶縁層
４・・・・・・・・・配線導体
５・・・・・・・・・貫通導体
６・・・・・・・・・接続パッド
７・・・・・・・・・空隙部
８・・・・・・・・・コンデンサ素子
９・・・・・・・・・コンデンサ素子内蔵多層配線基板
１０・・・・・・・・・引出し電極部
１１・・・・・・・・・電極層
１２・・・・・・・・・セラミック誘電体層
【図１】
2004119688.tif 000003
【図２】
2004119688.tif 000004
【図３】
2004119688.tif 000005