(57)【要約】【課題】プリント配線板の製造工程内に作り込んだキャパシタの精度を向上させ、層内における単位面積あたりの電気容量を大きくさせるプリント配線板およびその製造方法を提供することにある。【解決手段】プリント配線板の製造工程内にキャパシタ素子を作り込むプリント配線板の製造方法において、下記工程を含む事を特徴とするプリント配線板の製造方法。（ａ）屈曲性のある金属薄膜１に挟まれた高分子誘電体薄膜２の部材を用い、金属薄膜１上に薄膜接着剤２を形成する工程（ｂ）該工程を経た部材を少なくとも１回折り曲げ、折り曲げた面どうしを薄膜接着剤３にて接着させる工程（ｃ）プリント配線板上の絶縁層４面、あるいは、金属層面に貼り付ける工程【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャパシタ素子を内蔵したプリント配線板において、キャパシタ素子が、屈曲性のある金属薄膜に挟まれた高分子誘電体薄膜の部材を少なくとも１回折り曲げ、折り曲げた面どうしが接着剤で接着してなることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
プリント配線板の製造工程内にキャパシタ素子を作り込むプリント配線板の製造方法において、下記工程を含む事を特徴とするプリント配線板の製造方法。
（ａ）屈曲性のある金属薄膜に挟まれた高分子誘電体薄膜の部材を用い、金属薄膜上に薄膜接着剤を形成する工程
（ｂ）該工程を経た部材を少なくとも１回折り曲げ、折り曲げた面どうしを薄膜接着剤にて接着させる工程
（ｃ）プリント配線板上の絶縁層面、あるいは、金属層面に貼り付ける工程
【請求項３】
プリント配線板の製造工程内にキャパシタ素子を作り込むプリント配線板の製造方法において、下記工程を含む事を特徴とするプリント配線板の製造方法。
（ａ）屈曲性のある金属薄膜に挟まれた高分子誘電体薄膜の部材を用い、金属薄膜上に薄膜接着剤を形成する工程
（ｂ）該工程を経た部材を少なくとも１回折り曲げ、折り曲げた面どうしを薄膜接着剤にて接着させる工程
（ｃ）プリント配線板の所望の全面に絶縁性樹脂シートをラミネートし、キャパシタを形成する部分をレーザー等により、穴開け加工することで溝を形成する工程
（ｄ）プリント配線板上の溝内の絶縁層面、あるいは、金属層面に貼り付ける工程
【請求項４】
プリント配線板の製造工程内にキャパシタ素子を作り込むプリント配線板の製造方法において、下記工程を含む事を特徴とするプリント配線板の製造方法。
（ａ）屈曲性のある金属薄膜に挟まれた高分子誘電体薄膜、さらに、片方の金属薄膜に高分子誘電体薄膜が設けられた構造の部材を用い、該部材をボビンに巻き付け、加熱し、面どうしを接着させる工程
（ｂ）ボビンを引き抜き、接着剤を流し込み、加熱加圧し、平らに接着させる工程
（ｃ）プリント配線板上の絶縁層面、あるいは、金属層面に貼り付ける工程
【請求項５】
プリント配線板の製造工程内にキャパシタ素子を作り込むプリント配線板の製造方法において、折り曲げたキャパシタ素子の最下部の面積が最大である事を特徴とする請求項２〜４いずれか１項記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項６】
プリント配線板の製造工程内にキャパシタ素子を作り込むプリント配線板の製造方法において、キャパシタ素子の折り曲げ部分の金属薄膜の形状が他の部分に比べ面積が小さい事を特徴とする請求項２〜５いずれか１項記載のプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器のプリント配線板およびその製造方法に係わり、さらに詳しくは製造工程内にキャパシタ素子を作り込んだプリント配線板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプリント配線板の製造方法について以下に説明する。なお、本願では、プリント配線板は、インターポーザーを含むものとする。
プリント配線板の製造方法としては、図１０から図１２に示す様に、プリント配線板上のキャパシタとなる下部電極１５にスクリーン印刷にて誘電体１６を設け、焼成し、全面に絶縁性樹脂シート５をラミネートし、焼成し（図１０）、表面を研磨し、誘電体１６を露出させ（図１１）、セミアディティブ法等で上部電極１７を形成し（図１２）、キャパシタを形成するといった方法があった。または、下部電極１５を設けたプリント配線板上の全面に絶縁性樹脂シート５をラミネートし、焼成し、プリント配線板上のキャパシタとなる下部電極１５上に、レーザー等で溝６を設け、下部電極１５を露出させ（図１３）、ディスペンサ等で溝６内に誘電体１６を設け、焼成し、表面を研磨し（図１１）、セミアディティブ法等で上部電極１７を形成し、キャパシタを形成するといった方法（図１２）であった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平０５−２１８６６０号公報
【特許文献２】
特願２００２−１２５７２５号公報
【０００４】
上記したようなプリント配線板の製造方法では、誘電体の表面を露出させたり、絶縁層表面と誘電体表面を平坦化するために、研磨を行う事から、面内の研磨ばらつき、基板間の誘電体厚ばらつきが大きくなった。また、電気的信頼性の問題から、層間配線距離を確保（層間配線距離を４０μｍ以上）する必要があるため、誘電体の厚さが厚くなり（４０μｍよりも薄く出来ない）、層内における単位面積あたりの電気容量が小さくなってしまうといった問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記問題点を鑑みなされたものであり、その課題とするところは、プリント配線板の製造工程内に作り込んだキャパシタの精度を向上させ、層内における単位面積あたりの電気容量を大きくさせるプリント配線板およびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するもので、第１の発明としては、キャパシタ素子を内蔵したプリント配線板において、キャパシタ素子が、屈曲性のある金属薄膜に挟まれた高分子誘電体薄膜の部材を少なくとも１回折り曲げ、折り曲げた面どうしが接着剤で接着してなることを特徴とするプリント配線板としたものである。
【０００７】
第２の発明としては、プリント配線板の製造工程内にキャパシタ素子を作り込むプリント配線板の製造方法において、下記工程を含む事を特徴とするプリント配線板の製造方法としたものである。
（ａ）屈曲性のある金属薄膜に挟まれた高分子誘電体薄膜の部材を用い、金属薄膜上に薄膜接着剤を形成する工程
（ｂ）該工程を経た部材を少なくとも１回折り曲げ、折り曲げた面どうしを薄膜接着剤にて接着させる工程
（ｃ）プリント配線板上の絶縁層面、あるいは、金属層面に貼り付ける工程
【０００８】
第３の発明としては、プリント配線板の製造工程内にキャパシタ素子を作り込むプリント配線板の製造方法において、下記工程を含む事を特徴とするプリント配線板の製造方法としたものである。
（ａ）屈曲性のある金属薄膜に挟まれた高分子誘電体薄膜の部材を用い、金属薄膜上に薄膜接着剤を形成する工程
（ｂ）該工程を経た部材を少なくとも１回折り曲げ、折り曲げた面どうしを薄膜接着剤にて接着させる工程
（ｃ）プリント配線板の所望の全面に絶縁性樹脂シートをラミネートし、キャパシタを形成する部分をレーザー等により、穴開け加工することで溝を形成する工程
（ｄ）プリント配線板上の溝内の絶縁層面、あるいは、金属層面に貼り付ける工程
【０００９】
第４の発明としては、プリント配線板の製造工程内にキャパシタ素子を作り込むプリント配線板の製造方法において、下記工程を含む事を特徴とするプリント配線板の製造方法としたものである。
（ａ）屈曲性のある金属薄膜に挟まれた高分子誘電体薄膜、さらに、片方の金属薄膜に高分子誘電体薄膜が設けられた構造の部材を用い、該部材をボビンに巻き付け、加熱し、面どうしを接着させる工程
（ｂ）ボビンを引き抜き、接着剤を流し込み、加熱加圧し、平らに接着させる工程
（ｃ）プリント配線板上の絶縁層面、あるいは、金属層面に貼り付ける工程
としたものである。
【００１０】
第５の発明としては、プリント配線板の製造工程内にキャパシタ素子を作り込むプリント配線板の製造方法において、折り曲げたキャパシタ素子の最下部の面積が最大である事を特徴とする請求項２〜４いずれか１項記載のプリント配線板の製造方法としたものである。
【００１１】
第６の発明としては、プリント配線板の製造工程内にキャパシタ素子を作り込むプリント配線板の製造方法において、キャパシタ素子の折り曲げ部分の金属薄膜の形状が他の部分に比べ面積が小さい事を特徴とする請求項２〜５いずれか１項記載のプリント配線板の製造方法としたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１から図４に基づき本発明の実施の形態について説明する。
プリント配線板の製造方法としては、屈曲性のある金属薄膜１に挟まれた高分子誘電体薄膜２の部材を用い、金属薄膜上に薄膜接着剤３を形成した後、部材を少なくとも１回折り曲げ、折り曲げた面どうしを接着させる。次いで、プリント配線板上の絶縁層４面、あるいは、金属層面に、接着剤３を介して貼り付ける（図１）。次いで、全面に半硬化性絶縁性樹脂シートラミネートし、焼成し、表面を平滑化するために、研磨を行う。次いで、レーザー加工により、絶縁層に穴開けを行い、ビアを形成する。ここで、キャパシタへのビア加工は、高分子誘電体薄膜２を挟んだ金属薄膜１のそれぞれの面が露出するように、それぞれの面に対して少なくとも１つづつ加工する。次いで、セミアディティブ法等により、配線等を形成し、且つ、配線とキャパシタとの電気的接続を行う。次いで、一連のプリント配線板の後工程を行う方法である。
【００１３】
他の方法として、屈曲性のある金属薄膜１に挟まれた高分子誘電体薄膜２の部材を用い、金属薄膜１上に薄膜接着剤３を形成した後、部材を少なくとも１回折り曲げ、折り曲げた面どうしを接着させる。次いで、プリント配線板の所望の全面に絶縁性樹脂シート５をラミネートし、キャパシタを形成する部分をレーザー等により、穴開け加工することで溝６を形成する。次いで、溝６内の絶縁層４面、あるいは、金属層面に、接着剤３を介して貼り付ける（図２）。次いで、液状絶縁性樹脂をディスペンサ等により溝６内に流し込み、焼成し、表面を平滑化するために、研磨を行う。次いで、レーザー加工により、絶縁層に穴開けを行い、ビアを形成する。ここで、キャパシタへのビア加工は、金属薄膜１のそれぞれの面が露出するように、それぞれの面に対して少なくとも１つづつ加工する。次いで、セミアディティブ法等により、配線等を形成し、且つ、配線とキャパシタとの電気的接続を行う。次いで、一連のプリント配線板の後工程を行う方法である。
【００１４】
また、別の方法としては、屈曲性のある金属薄膜１に挟まれた高分子誘電体薄膜２、さらに、片方の金属薄膜１に高分子誘電体薄膜２が設けられた構造の部材を用い、該部材をボビンに巻き付け、加熱し、面どうしを接着させ、次いで、ボビンを引き抜き、接着剤３を流し込み、加熱加圧し、平らに接着させる。さらに、プリント配線板上の絶縁層４面、あるいは、金属層面に、接着剤３を介して貼り付ける（図３）。次いで、全面に半硬化性絶縁性樹脂シートラミネートし、焼成し、表面を平滑化するために、研磨を行う。次いで、レーザー加工により、絶縁層に穴開けを行い、ビアを形成する。ここで、キャパシタへのビア加工は、金属薄膜のそれぞれの面が露出するように、それぞれの面に対して少なくとも１つづつ加工する。次いで、セミアディティブ法等により、配線等を形成し、且つ、配線とキャパシタとの電気的接続を行う。次いで、一連のプリント配線板の後工程を行う方法である。
【００１５】
本発明のプリント配線板及びその製造方法は、屈曲性のある金属薄膜に挟まれた高分子誘電体薄膜の部材を用いるので、キャパシタ素子内蔵前に検査が可能なため、キャパシタとしての精度を向上させる事が可能である。さらに、誘電体の薄膜化が可能であり、折り曲げ等により、層内の単位面積あたりの電気容量が見かけ上向上する。
【００１６】
また、折り曲げしたキャパシタの最下部の面積を最大とすることで、ビア加工位置の設計がしやすくなる。
【００１７】
さらに、折り曲げ部分の金属薄膜（電極）の形状１４を、他の部分に比べ小さな面積とする事で、折り曲げ加工をしやすくするといった方法である（図４）。
【００１８】
【実施例】
＜実施例１＞
図５〜９を用い、実施例を具体的に説明する。
ポリイミド系樹脂にチタン酸バリウム等を混入させ加工された１０μｍ厚の所望面積の部材７を用い、スパッタリング法により、両面にＮｉ系合金を０．１μｍ程度設け、更に電気めっき法により、両面にＣｕ８を１μｍ程度設けた。
【００１９】
次いで、両面に感光性ドライフィルムをラミネートし、所望のパターンとなるよう、露光、現像を行い、更に、塩化第二鉄液を用い、エッチングし、更に、ドライフィルムを専用の剥離液で剥離する事により、４ｍｍ×７ｍｍのキャパシタの電極を形成した（図５）。
【００２０】
次に、上記部材の片面にエポキシ系接着剤９を塗布し、乾燥し、半硬化状態にした。
【００２１】
次に、折り曲げ用金型１０にて、約４ｍｍ×４ｍｍと４ｍｍ×３ｍｍになる様、電極をＶ字に折り曲げ（図６）、更に、接着用金型１１にて、更に折り曲げ加熱加圧し、接着硬化させた（図７）。
【００２２】
次に、上記部材を個々のキャパシタ素子に切断した。
【００２３】
次いで、両面に所定の回路パターンが形成された不織ガラスエポキシ樹脂を含浸させた銅張り樹脂基板を用い、所定のビルドアップ工程における途中工程において、絶縁層上にキャパシタ素子をエポキシ系接着剤９を介して形成した。
【００２４】
次いで、エポキシ系の絶縁性樹脂シート５を真空加圧ラミネートし、焼成した。
【００２５】
次に、絶縁層表面を研磨し、平坦化した。
【００２６】
次いで、層間の電気的接続用およびキャパシタ素子と所定の回路パターンとの電気的接続用として、炭酸ガスレーザーにより、例えば穴径６０μｍのビア１２を形成した（図８）。
【００２７】
次に、過マンガン酸、水酸化ナトリウム等からなる強アルカリ溶液で約２０分程度、ビアの残渣処理および樹脂表面粗化を行った後、還元処理を行った。
【００２８】
次いで、専用の処理液を用い、無電解Ｃｕめっきを行う事で、Ｃｕ薄膜を形成した。
【００２９】
次に、Ｃｕ薄膜表面にフォトレジストを設け、露光現像を行い、所望の配線パターン等となるＣｕ薄膜表面を露出させた。
【００３０】
次に、露出しているＣｕ薄膜表面に電解Ｃｕめっきを行い、Ｃｕを１０μｍ程度析出させた。
【００３１】
次いで、フォトレジストを剥離し、Ｃｕ薄膜を過硫酸アンモニウム水溶液等でソフトエッチングすることにより、配線１３等を形成した（図９）。
【００３２】
次に、残された一連のプリント配線板およびインターポーザーの製造工程を終了させる事により、本発明のプリント配線板およびインターポーザーの製造方法を用いプリント配線板を作製した。
【００３３】
＜実施例２＞
ポリイミド系樹脂にチタン酸バリウム等を混入させ加工された５μｍ厚の所望面積の部材を用い、スパッタリング法により、両面にＮｉ系合金を０．１μｍ程度設け、更に電気めっき法により、両面にＣｕ８を１μｍ程度設けた。
【００３４】
次いで、両面に感光性ドライフィルムをラミネートし、所望のパターンとなる様、露光、現像を行い、更に、塩化第二鉄液を用い、エッチングし、更に、ドライフィルムを専用の剥離液で剥離する事により、４ｍｍ×１０ｍｍのキャパシタの電極を形成した。その際、折り曲げ部はライン状パターン１４とした（図４参照）。
【００３５】
次いで、ポリイミド系樹脂にチタン酸バリウム等を混入させた５μｍ厚の半硬化性シートを該部材の片面にラミネートした。
【００３６】
次に、折り曲げ用金型にて、断面が約３ｍｍ×１ｍｍの金属線に巻き付け、加熱加圧し、接着硬化させた。
【００３７】
次に、金属線を引き抜き、その空洞にポリイミド系接着剤を注入し加熱加圧し、接着硬化させた。
【００３８】
次に、上記部材を個々のキャパシタ素子に切断した。
【００３９】
次いで、両面に所定の回路パターンが形成された不織ガラスエポキシ樹脂を含浸させた銅張り樹脂基板を用い、所定のビルドアップ工程における途中工程において、絶縁層上にキャパシタ素子をエポキシ系接着剤を介して形成した。
【００４０】
次いで、エポキシ系の絶縁性樹脂シートを真空加圧ラミネートし、焼成した。
【００４１】
次に、絶縁層表面を研磨し、平坦化した。
【００４２】
次いで、層間の電気的接続用およびキャパシタ素子と所定の回路パターンとの電気的接続用として、炭酸ガスレーザーにより、穴径６０μｍのビアを形成した。
【００４３】
次に、過マンガン酸、水酸化ナトリウム等からなる強アルカリ溶液で約２０分程度、ビアの残渣処理および樹脂表面粗化を行った後、還元処理を行った。
【００４４】
次いで、専用の処理液を用い、無電解Ｃｕめっきを行う事で、Ｃｕ薄膜を形成した。
【００４５】
次に、Ｃｕ薄膜表面にフォトレジストを設け、露光現像を行い、所望の配線パターン等となるＣｕ薄膜表面を露出させた。
【００４６】
次に、露出しているＣｕ薄膜表面に電解Ｃｕめっきを行い、Ｃｕを１０μｍ程度析出させた。
【００４７】
次いで、フォトレジストを剥離し、Ｃｕ薄膜を過硫酸アンモニウム水溶液等でソフトエッチングすることにより、配線等を形成した。
【００４８】
次に、残された一連のプリント配線板およびインターポーザーの製造工程を終了させる事により、本発明のプリント配線板およびインターポーザーの製造方法を用いプリント配線板を作製した。
【００４９】
実施例１、２で作成したキャパシタ素子のキャパシタは、誘電率が３５であって誘電体の厚みがそれぞれ１０μｍ、５μｍであることから、実装した場合の容量は５４．２ｐＦ／ｍｍ２、１５４．９ｐＦ／ｍｍ２となった。図１２で示した従来の方式で作成した場合、誘電体の厚みが４０μｍであることから、７．７ｐＦ／ｍｍ２となり、本発明のキャパシタは従来に比べ７〜２０倍の容量であった。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成、その作用から、プリント配線板の製造工程内に作り込んだキャパシタの精度を向上させ、層内における単位面積あたりの電気容量を大きくさせるプリント配線板およびその製造方法とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリント配線板の製造方法において、キャパシター材料として用いられる部材（半硬化性樹脂シートが金属箔と離型フィルムに挟まれた部材）をプリント配線板上に貼りつけた後の状態を断面で表した説明図である。
【図２】本発明のプリント配線板の製造方法において、キャパシタの下部電極上の絶縁樹脂をレーザー等により加工し、下部電極を露出させ、該下部電極上に上部電極付き誘電材を貼り付けた後の状態を断面で表した説明図である。
【図３】本発明のプリント配線板の製造方法において、ボビンを利用してキャパシタを作成し、プリント配線板上に貼り付けた後の状態を断面で表した説明図である。
【図４】本発明のプリント配線板の製造方法において、キャパシター材料として用いられる部材（半硬化性樹脂シートが金属箔と離型フィルムに挟まれた部材）の、金属薄膜の折り曲げ部分の面積が小さい例を平面で表した説明図である。
【図５】本発明のプリント配線板の製造方法の実施例において、所望のパターンの金属箔をキャパシター材料となる半硬化性樹脂シートに形成した部材を断面で表した説明図である。
【図６】本発明のプリント配線板の製造方法の実施例において、部材を接着用金型にて折り曲げた後の状態を断面で表した説明図である。
【図７】本発明のプリント配線板の製造方法の実施例において、部材を接着用金型にて、折り曲げ接着硬化した後の状態を断面で表した説明図である。
【図８】本発明のプリント配線板の製造方法の実施例において、キャパシタ素子を接着し、絶縁性樹脂ラミネートし、ビア形成した後の状態を断面で表した説明図である。
【図９】本発明のプリント配線板の製造方法の実施例において、所望の配線パターンを形成した後の状態を断面で表した説明図である。
【図１０】従来のプリント配線板の製造方法において、キャパシタの下部配線上に、スクリーン印刷法で誘電体を形成し、樹脂シートをラミネートした後の状態を断面で表した説明図である。
【図１１】従来のプリント配線板の製造方法において、絶縁性樹脂シートを表面研磨した後の状態を断面で表した説明図である。
【図１２】従来のプリント配線板の製造方法において、キャパシタの上部配線を形成した後の状態を断面で表した説明図である。
【図１３】従来のプリント配線板の製造方法において、キャパシタの下部電極を設けたプリント配線板上の全面に絶縁性樹脂シートをラミネートし、下部電極上に溝を設けた後の状態を断面で表した説明図である。
【符号の説明】
１・・・金属薄膜
２・・・高分子誘電体薄膜
３・・・接着剤
４・・・絶縁層
５・・・絶縁性樹脂シート
６・・・溝
７・・・部材
８・・・Ｃｕ
９・・・エポキシ系接着剤
１０・・・折り曲げ用金型
１１・・・接着用金型
１２・・・ビア
１３・・・配線
１４・・・ライン状パターン
１５・・・上部電極
１６・・・誘電体
１７・・・下部電極
【図１】
2004356265.tif 000003
【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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