(57)【要約】【課題】従来よりも工程数の少ない受動素子内蔵プリント配線板の製造法を提供し、また、それにより得られる受動素子内蔵プリント配線板を提供する。【解決手段】回路パターン（第三導体層）を表面に有する平坦化された内層回路板Ｇの表面側に、順に、高誘電率樹脂層（第２絶縁層）９と、レーザ用窓穴１０が形成された金属層（第二導体層）１１＋１２と、絶縁樹脂層（第１絶縁層）１４と、表面金属層（第一導体層）とを積層一体化させた後、レーザ用窓穴１０に対応する箇所に、第一導体層の上からレーザ光を当て、第三導体層に達するレーザ穴を形成させ、レーザ穴内壁及び第三導体層表面全体に金属層を形成させ、基板表面の穴回り及び必要な箇所に外層回路パターンを形成させる。【選択図】  図２。
2005064316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路パターン（第三導体層）を表面に有する平坦化された内層回路板の表面側に、順に、高誘電率樹脂層（第２絶縁層）と、レーザ用窓穴が形成された金属層（第二導体層）と、絶縁樹脂層（第１絶縁層）と、表面金属層（第一導体層）とを積層一体化し、
前記レーザ用窓穴に対応する箇所に、前記第一導体層の上からレーザ光を当て、前記第三導体層に達するレーザ穴を形成させ、その後、レーザ穴内壁及び第三導体層表面全体に金属層を形成させ、そして
基板表面の穴回り及び必要な箇所に外層回路パターンを形成させる、受動素子内蔵プリント配線板の製造法。
【請求項２】
次の工程（６）〜（１２）を順に行なう、請求項１の受動素子内蔵プリント配線板の製造法。
工程（６）：回路パターン（第三導体層）を表面に有する内層回路板の、少なくともその表面側に、回路パターンが隠れるまで平坦化樹脂を配し、その樹脂を硬化させた後、回路パターンが現れるまで研磨し、内層回路板を平坦化する。
工程（７）：平坦化された内層回路板の表面側に、順に、高誘電率樹脂層（第２絶縁層）及び金属箔を重ね、加熱・加圧下に積層一体化する。
工程（８）：表面側の金属箔をエッチング処理して、レーザ用窓穴と、二つあるキャパシタ電極のうちのもう一つの電極とを含む所望の回路パターン（第二導体層）を形成させる。
工程（９）：得られた回路板の表面に、順にプリプレグ及び金属箔を重ね、加熱・加圧下に積層一体化する。
工程（１０）：前記レーザ用窓穴に対応する箇所に、前記第一導体層の上からレーザ光を当て、内層回路板表面の回路パターンに達するレーザ穴を形成させる。必要に応じて、裏面（下面）側にも、所望の位置にレーザ穴を形成させる。
工程（１１）：レーザ穴内壁及び表面金属箔に金属めっき層を形成させる。
工程（１２）：得られた基板の表面の穴回り及び必要な箇所に外層回路パターンを形成する。
【請求項３】
請求項２の受動素子内蔵プリント配線板の製造法において、工程（１０）に代えて、次の工程（１０’）を行う受動素子内蔵プリント配線板の製造法。
工程（１０’）：表面の金属箔を所望の箇所でエッチング除去し、レーザ用窓穴を形成させたのち、その窓穴から内層回路板表面の回路パターンに達するレーザ穴を形成させる。必要に応じて、裏面側にも、所望の位置にレーザ穴を形成させる。
【請求項４】
請求項２又は３の受動素子内蔵プリント配線板の製造法において、工程（１２）に続いて、次の工程（１３）を行う受動素子内蔵プリント配線板の製造法。
工程（１３）：得られた基板の表面に、ソルダーレジスト液の層を形成させ、乾燥・露光・現像して所望の箇所にソルダーレジストを形成させる。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの受動素子内蔵プリント配線板の製造法において、内層回路板は、次の工程（１）、（２）、(３)、（４）、（５）を順に行なって作製した内層回路板を用いる受動素子内蔵プリント配線板の製造法。
工程（１）：両面金属箔張積層板の所望の場所に穴を設ける。
工程（２）：穴の内壁及び金属箔表面に金属めっき層を形成させる。
工程（３）：穴内に穴埋め樹脂を充填させる。
工程（４）：得られた基板の表面及び裏面に金属めっき層を形成させる。
工程（５）：金属めっき層をエッチング処理して、表面側には、二つあるキャパシタ電極のうちの一方の電極を含んでなる所望の回路パターンを、また、裏面側には、所望の回路パターンを形成させた内層回路板とする。
【請求項６】
表面側から順に、パッドを含む回路パターンの層（第一導体層）と、絶縁樹脂層（第１絶縁層）と、二つあるキャパシタ電極のうちの他の一方のキャパシタ電極を含んでなる回路パターンの層（第二導体層）と、高誘電率樹脂層（第２絶縁層）と、二つあるキャパシタ電極のうちの一方のキャパシタ電極を含んでなる回路パターン（第三導体層）及びその回路パターンの回りに充填された平坦化樹脂と、用いた金属張り積層板由来の基材層（第２絶縁層）と、回路パターン（第四の導体層）及びその回路パターンの回りに充填された平坦化樹脂とで構成される受動素子内蔵プリント配線板であって、
そのプリント配線板の表面側においては、第一の導体層、第二導体層及び第三導体層を電気的に接続するバイアホールが形成され、第三導体層及び第四の導体層の間にも、バイアホールが形成されている受動素子内蔵プリント配線板。
【請求項７】
請求項６の受動素子内蔵プリント配線板において、第四の導体層の下面側に更に、絶縁樹脂層（第３の絶縁層）と、パッドを含む回路パターンの層（第五の導体層）とを形成させるとともに、前記第四の導体層及び第五の導体層を電気的に接続するバイアホールが形成されている受動素子内蔵プリント配線板。
【請求項８】
請求項６又は７の受動素子内蔵プリント配線板に、半導体チップを搭載してなる半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受動素子内蔵プリント配線板の製造法、得られる配線板及びその配線板を用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
装置の小型化を目的として、キャパシタ（コンデンサともいう）、インダクタ、抵抗等の受動素子を基板に内蔵させた受動素子内蔵プリント配線板は、従来から知られている（非特許文献１参照）。
【０００３】
また、キャパシタやインダクタフィルタをプリント配線板に内蔵させてフィルタ回路をつくる方法も、従来から知られている（特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２３３５６２号公報
【特許文献２】特開２００２−１６４６３０号公報
【非特許文献１】“注目を浴びる部品内蔵配線板技術の現状”、エレクトロニクス実装学会誌、Ｖｏｌ．５、Ｎｏ．７、Ｎｏｖ．２００２、ｐ６２１〜６４５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特開平１０−２３３５６２号公報に開示の方法では、複数個の貫通スルーホールを形成させ、これらのスルーホール間をキャパシタとして基板内に内蔵させるため、基板表面で配線不可の領域が広くなり、回路パターンの高密度化に限界がある。
また、特開２００２−１６４６３０号公報に開示の方法では、基板側面に端子を形成するため、所望する基板表面の所定の位置に端子を形成しようとすると、基板側面から基板表面へ配線を引き回す必要が生じ、工程が煩雑となる。
【０００５】
本発明の課題は、キャパシタやインダクタ等の受動素子を内蔵する高密度配線可能なプリント配線板の製造法であって、従来よりも作業工程数の少ない製造法を提供することであり、また、その製造法で得られる受動素子内蔵プリント配線板を提供することであり、更には、その受動素子内蔵プリント配線板を用いた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】
【０００６】
上記課題を達成するために、本発明では次の構成をとった。すなわち、本発明は、要するに、回路パターン（第三導体層）を表面に有する平坦化された内層回路板Ｇの表面側に、順に、高誘電率樹脂層（第２絶縁層）９と、レーザ用窓穴１０が形成された金属層（第二導体層）１１＋１２と、絶縁樹脂層（第１絶縁層）１４と、表面金属層（第一導体層）とを積層一体化させた後、レーザ用窓穴１０に対応する箇所に、（第一導体層を除去することなく、あるいはレーザ用窓穴１０に対応する箇所の第一導体層を除去したのちに、）その第一導体層の上からレーザ光を当て、第三導体層に達するレーザ穴を形成させ、レーザ穴内壁及び第三導体層表面全体に金属層を形成させ、そして、
基板表面の穴回り及び必要な箇所に外層回路パターンを形成させることを特徴とする、受動素子内蔵プリント配線板の製造法である。
【０００７】
ここで、上記製造法において、好ましくは、次の工程（６）〜（１２）を順に行なう。
工程（６）：回路（導体）パターンを表面に有する内層回路板Ｆの、少なくともその表面側に、回路（導体）パターンが隠れるまで平坦化樹脂７を配し、その樹脂を熱処理等により硬化させた後、回路パターンが現れるまで研磨し、内層回路板Ｆを平坦化する。
工程（７）：平坦化された内層回路板Ｇの表面側に、順に、高誘電率樹脂層（第２絶縁層）９及び金属箔８を重ね、加熱・加圧下に積層一体化する。
工程（８）：得られた基板の表面側の金属箔をエッチング処理して、レーザ用窓穴１０と、二つあるキャパシタ電極のうちのもう一つの電極１１と（必要に応じて、インダクタ１２も）を含む所望の回路パターンを形成させる（回路板Ｉ）。
工程（９）：得られた回路板Ｉの表面（必要に応じて両面）に、順にプリプレグ１４及び金属箔１３ａを重ね、加熱・加圧下に積層一体化する。
工程（１０）：前記レーザ用窓穴１０に対応する箇所に、窓穴１０に対応する箇所の金属箔１３ａ／１３を除去することなく、あるいは、除去したのち、前記第一導体層の上からレーザ光を当て、内層回路板表面の回路パターン６に達するレーザ穴１５ａを形成させる。必要に応じて、裏面（下面）側にも、所望の位置にレーザ穴１５ｂを形成させる。
工程（１１）：レーザ穴内壁及び金属箔表面全体に金属めっき層１６を形成させる。
工程（１２）：得られた基板の表面（必要に応じて両面）の穴回り及び必要な箇所に外層回路パターン１７を形成する。
【０００８】
なお、工程（６）において、内層回路板表面の導体パターン間に樹脂を充填して平坦化することにより、次の工程（７）における高誘電率樹脂層（第２絶縁層）９及び金属箔８、または、金属箔付き高誘電率樹脂シートの積層時に、厚みバラツキの少ない高誘電率樹脂層が得られ、容量バラツキの小さなキャパシタを形成できる。
また、工程（８）において、二つあるキャパシタ電極のうちの他の一方のキャパシタ電極１１を含んでなる回路パターンの層（第二導体層）と、二つあるキャパシタ電極のうちのもう一方のキャパシタ電極を含んでなる回路パターン（第三導体層）とのランド部にクリアランス（穴）を設けることで、第二導体層と第三導体層とを接続するバイアホール２０ａの径を制御することが可能となる。
また、工程（１０）において、基板表面の金属箔を除去せずにレーザ穴あけを行うため、レーザ用窓穴を形成する工程を省くことができる。
表面の回路パターン（第一導体層）におけるバイアホール２０ａの径は、好ましくは５０〜３００μｍとする。５０μｍ未満では、アスペクト比（穴深さＨ／穴径Ｄ）が大きくなりめっき付き性が低下する、また３００μｍを越えると配線板の高密度化が難かしくなる。
【０００９】
上記製造法において、工程（１０）に代えて、工程（１０’）を行うこともできる。
工程（１０’）：表面の金属箔１３を所望の箇所でエッチング除去し、レーザ用窓穴２１ａを形成させたのち、その窓穴２１ａから内層回路板表面の回路パターン６に達するまでのレーザ穴１５ａを形成させる。必要に応じて、裏面（下面）側にも、所望の位置にレーザ穴１５ｂを形成させる。
【００１０】
この場合、基板表面の金属箔に予めエッチング処理でレーザ用窓穴を形成するので、その金属箔厚みが２０μｍ以上の比較的厚い場合にも、表面の回路パターン（第一導体層）、第二導体層及び第三導体層を接続するバイアホール２０ａの形成が可能となる。また、バイアホール２０ａの径は窓穴径により容易に制御できる。
【００１１】
ここで、工程（１２）に続いて、好ましくは、次の工程（１３）を行う。
工程（１３）：得られた基板の表面（必要に応じて両面）に、ソルダーレジスト液の層を形成させ、乾燥・露光・現像して所望の箇所にソルダーレジスト１９を形成させる。
外層回路パターン１７の金属が銅である場合は、更に、次の工程（１４）を行なうことが好ましい。
工程（１４）：外層回路パターン１７の露出部に無電解ニッケルめっき層、続いて無電解金めっき層を形成させる。
【００１２】
また、上記工程（６）で用いる内層回路板は、次の工程（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を順に行なって作製できる。
工程（１）：両面金属箔張積層板（１＋２）の所望の場所にドリル等により穴３を設ける。
工程（２）：これを洗浄した後に、穴３の内壁及び金属箔表面に金属めっき層４形成させる。
工程（３）：基板表面を粗化処理した後に、穴３内に穴埋め樹脂５を充填し、その樹脂を熱処理で硬化させる。
工程（４）：得られた基板の表面及び裏面に金属めっき層６を形成させる。
工程（５）：金属めっき層６をエッチング処理して、表面側には、二つあるキャパシタ電極のうちの一方の電極を含んでなる所望の回路パターンを、また、裏面側には、所望の回路パターンを形成させた内層回路板とする。
【００１３】
本発明は、上記製造法に得られる受動素子内蔵プリント配線板にも関する。すなわち、本発明の受動素子内蔵プリント配線板は、表面側から順に、パッド１７ａを含む回路パターン１７の層（第一導体層）と、プリプレグ由来の絶縁樹脂層１４（第１絶縁層）と、二つあるキャパシタ電極のうちの他の一方のキャパシタ電極１１（必要に応じて、インダクタ１２も）を含んでなる回路パターンの層（第二導体層）と、高誘電率樹脂層９と、二つあるキャパシタ電極のうちの一方のキャパシタ電極を含んでなる回路パターン（第三導体層）及びその回路パターンの回りに充填された樹脂（平坦化樹脂）７と、用いた金属張り積層板由来の基材層（第２絶縁層）１と、回路パターン（第四の導体層）及びその回路パターンの回りに充填された平坦化樹脂７とで構成される受動素子内蔵プリント配線板であって、そのプリント配線板の表面側（上面側）においては、前記第一導体層、第二導体層及び第三導体層を電気的に接続するバイアホール２０ａが形成され、第三導体層及び第四の導体層の間にもバイアホールが形成されていることを特徴とする。
ここで、第三導体層及び第四の導体層の間に形成されたバイアホールの穴内には、高密度配線を可能にするために、通常、穴埋め樹脂を充填する。
【００１４】
また、上記受動素子内蔵プリント配線板には、前記した第四の導体層の下面側に更に、プリプレグ由来の絶縁樹脂層（第３の絶縁層）１４と、パッド１８ａを含む回路パターンの層（第五の導体層）とを形成させるとともに、その第四の導体層及び第五の導体層を電気的に接続するバイアホール２０ｂを形成させることもできる。
【００１５】
本発明は、上記の受動素子内蔵プリント配線板に、半導体チップを搭載してなる半導体装置にも関する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の製造法によれば、高密度配線が可能な受動素子内蔵プリント配線板を従来より少ない工程数で、経済的に製造できる。
本発明の受動素子内蔵プリント配線板は、新規であり、高密度配線を可能とする。また、半導体チップを搭載すれば半導体装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明における受動素子内蔵プリント配線板の回路に用いる導体（金属）は、電気的な特性と経済性を考慮して選ぶ。銅、銀、金、錫、ニッケル、亜鉛などの金属から選ぶことができる。２種以上の金属を用いてもよい。
【００１８】
高誘電率樹脂層における高誘電率材料としては、絶縁樹脂および高誘電率充填材をメチルエチルケトン等の有機溶剤と混合したワニスを用いることができる。
【００１９】
上記の絶縁樹脂として好ましいものは、半硬化状態で用いることが可能で、硬化後には絶縁性の優れた高誘電率特性を有するエポキシ樹脂である。
ここでエポキシ樹脂としては、硬化して接着作用を呈するものがよく、好ましくは二官能以上で、分子量が５０００未満（更に好ましくは３０００未満）のエポキシ樹脂を使用する。
二官能エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型またはビスフェノールＦ型樹脂等がある。ビスフェノールＡ型またはビスフェノールＦ型液状樹脂は、油化シェルエポキシ株式会社から、エピコート８０７、エピコート８２７、エピコート８２８という商品名で市販されている。また、ダウケミカル日本株式会社からは、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３０、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３３１、Ｄ．Ｅ．Ｒ．３６１という商品名で市販されている。さらに、東都化成株式会社から、ＹＤ８１２５、ＹＤ８１７０という商品名で市販されている。
【００２０】
また、高Ｔｇ化を目的に、これらに多官能エポキシ樹脂（例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂）を加えてもよい。フェノールノボラック型エポキシ樹脂は日本化薬株式会社からＥＰＰＮ−２０１という商品名で市販されている。クレゾールノボラック型エポキシ樹脂は、住友化学工業株式会社から、ＥＳＣＮ−１９０、ＥＳＣＮ−１９５という商品名で市販されている。また、日本化薬株式会社からＥＯＣＮ１０１２、ＥＯＣＮ１０２５、ＥＯＣＮ１０２７という商品名で市販されている。さらに、東都化成株式会社から、ＹＤＣＮ７０１、ＹＤＣＮ７０３、ＹＤＣＮ７０４という商品名で市販されている。
【００２１】
また、上記エポキシ樹脂を硬化させるための硬化剤としては、通常用いられているものを使用することができ、例えばアミン、ポリアミド、酸無水物、ポリスルフィッド、三弗化硼素及びフェノール性水酸基を１分子中に２個以上有する化合物であるビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ等が挙げられる。特に吸湿時の耐電食性に優れるためフェノール樹脂であるフェノールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂またはクレゾールノボラック樹脂等が好ましい。大日本インキ化学工業株式会社から入手できるプライオーフェンＬＦ２８８２、フェノライトＴＤ−２０９０、フォノライトＴＤ−２１４９、フェノライトＶＨ４１５０、フェノライトＶＨ４１７０（いずれも商品名）が特に好ましい。
【００２２】
硬化剤とともに、各種イミダゾール類等の硬化促進剤を用いることができる。イミダゾールとしては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート等がある。このようなイミダゾール類は、四国化成工業株式会社から、２Ｅ４ＭＺ、２ＰＺ−ＣＮ、２ＰＺ−ＣＮＳという商品名で市販されている。
【００２３】
上記高誘電率充填材としては、例えば、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、チタン酸マグネシウム、チタン酸鉛、二酸化チタン、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸鉛等を使用することができる。これらは単独でも二種以上を用いてもよい。特に比誘電率が５０以上のものを用いることが好ましい。
高誘電率充填材の配合量は、絶縁樹脂１００重量部に対して好ましくは３００〜３０００重量部を配合する。
【００２４】
また、高誘電率材料（絶縁樹脂および高誘電率充填材を含むワニス）の取り扱い性を向上させるために、エポキシ基、アミド基、カルボキシル基、シアネート基、ヒドロキシ基等の少なくとも一種類の官能基を有する重量平均分子量が１万〜８０万である高分子量樹脂を配合することが好ましい。重量平均分子量が１万以上であるとＢステージにおける高誘電率材料のタック性の低減や硬化時の可とう性を向上させることができ、また高誘電率充填材を均一に分散しやすいからである。
【００２５】
このような高分子量樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、高分子量エポキシ樹脂、超高分子量エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、官能基含有反応性ゴムなどが挙げられる。上記フェノキシ樹脂は、東都化成株式会社から、フェノトートＹＰ−４０、フェノトートＹＰ−５０という商品名で市販されている。また、フェノキシアソシエート社から、ＰＫＨＣ、ＰＫＨＨ、ＰＫＨＪという商品名で市販されている。上記高分子量エポキシ樹脂、さらには、重量平均分子量が８万を超える超高分子量エポキシ樹脂（特公平７−５９６１７号、特公平７−５９６１８号、特公平７−５９６１９号、特公平７−５９６２０号、特公平７−６４９１１号、特公平７−６８３２７号公報参照）があり、何れも日立化成工業株式会社で製造している。上記ポリアミドイミド樹脂は、日立化成工業株式会社からＫＳ９０００シリーズという商品名で市販されている。上記官能基含有反応性ゴムとしては、カルボキシル基含有アクリルゴムが帝都化学産業株式会社から、ＨＴＲ−８６０Ｐという商品名で、エポキシ基含有アクリルゴムがＨＴＲ−８６０Ｐ−３という商品名で市販されている。
【００２６】
さらに、上記高誘電率材料には分散剤を加えても良い。分散剤としては、市販されている非シリコーン系の分散剤などを使用できる。また、その配合量は、実験により適宜決定すればよい。
【００２７】
また、上記高誘電率材料の１２０℃における溶融粘度は、好ましくは１００〜２００Ｐａ・ｓである。最低溶融粘度が１００Ｐａ・ｓ未満になるとフローが大きくなり、厚みのバラツキが大きくなりやすい。また、２００Ｐａ・ｓを越えると接着性が低下しやすくなる。
【００２８】
第二導体層に用いる金属（箔）としては、銅（箔）、アルミ（箔）などがあり、好ましくは銅箔であり、その厚さは１〜３５μｍであることが好ましく、１〜１２μｍであることが更に好ましい。
【００２９】
高誘電率樹脂層（第２絶縁層）とその上側の金属層（第二導体層）として、金属箔付き高誘電率樹脂シートを用いることもできる。絶縁樹脂および高誘電率充填材を含む高誘電率材料を、メチルエチルケトン等の有機溶剤と混合してワニス状とし、これを金属箔に塗布、乾燥し、シート状にして作製できる。
【００３０】
本発明で用いる平坦化樹脂としては、塗布しやすいペーストタイプのエポキシ系熱硬化性樹脂が用いられる。例えば、ＣＣＦ−３００ＡＳ（太陽インキ製造株式会社製）、ＣＣＦ−５００ＡＳ（太陽インキ製造（株）製）、ＡＥ−２５００（味の素ファインテクノ製造株式会社製）等があり、いずれも市販品を入手できる。
また、用いる穴埋め樹脂としては、穴に入り込みやすいペーストタイプのエポキシ系熱硬化性樹脂が用いられる。例えば、ＨＤＩ−２００ＤＢ４（太陽インキ製造製造株式会社製）、ＡＥ−８３ＣＬ（味の素ファインテクノ製造株式会社製）、ＣＢ−８００（デュポン製造株式会社製）等があり、いずれも市販品を入手できる。
【００３１】
基板にインダクタを内蔵させたのときのそのパターンとしては、好ましくはスパイラルである。エッチングによりインダクタを形成させた場合、ミアンダパターンよりもスパイラルタパターンの方がインダクタ特性に優れるためである。
【００３２】
キャパシタ材料以外の基板の絶縁材料としては、樹脂とガラス織布及び／又はガラス不織布とからなるものが好ましい。基板を加熱処理するためには、高温においても基板の剛性を維持できることが必要であり、したがって、樹脂と無機フィラーのみからなる絶縁材料や樹脂とセルロースや合成樹脂などの紙からなる絶縁材料等を用いることよりも、樹脂とガラス織布及び／又はガラス不織布からなる絶縁材料を用いるほうが好ましい。また、耐熱性の高いフッ素樹脂やポリエーテルエーテルケトンなどの熱可塑性樹脂やポリイミドやポリアミドイミドなどの熱硬化性樹脂のシートを用いることも可能であるが、これらは経済性の面で難がある。ガラス織布やガラス不織布は、高温における剛性の高い、すなわち弾性率の高いものであれば限定するものではなく、Ｄガラス、ＥガラスやＳガラスなどが使用可能である。
【００３３】
受動素子内蔵プリント配線板の表面側から順の３つの導体層（第一導体層、第二導体層及び第三導体層）のうち、受動素子のうちのキャパシタを形成する層は、第二導体層及び第三導体層にキャパシタ電極を形成する。
また、受動素子のうちのインダクタを形成する層は、好ましくは、第二導体層又は第三導体層のいずれか一方に、あるいは両方の層に形成させる。これにより、基板表面層の配線可能領域が増し、高密度化が図れる。
【００３４】
また、キャパシタ電極の一方は、表面層（第一導体層）と第二導体層と第三導体層とを接続するバイアホール２０ａに繋がり、もう一方のキャパシタ電極は表面層（第一導体層）と第二導体層とを接続するバイアホール（図示せず）に繋がっており、また、第二導体層及び／又は第三導体層にインダクタを形成させれば、配線板内部にフィルタ回路機能を付与することができる。
【００３５】
受動素子内蔵プリント配線板の表面側から順の３つの導体層（第一導体層、第二導体層及び第三導体層）に挟まれた２つの絶縁層（第１絶縁層及び第２絶縁層）のなかで配線板表面から遠いほうの第２絶縁層はキャパシタの誘電体である。ここで、第１絶縁層及び第２絶縁層の厚みの比は、好ましくは、２〜１０：１である。
絶縁層の厚みとバイアホール径の大きさとは関係があり、絶縁層の厚みが薄いほど小径のバイアホールの形成が容易となる。また、キャパシタの静電容量は誘電体となる第２絶縁層の厚みが薄いほど高くなり、キャパシタを小型にできる。とはいえ、第２絶縁層の厚みは薄くなるほど取り扱いにくくなるため、好ましくは０．１〜３０μｍ、更に好ましくは１０〜２０μｍとする。また、第１絶縁層の厚みは好ましくは１０〜３００μｍ（更に好ましくは１００〜２００μｍ）である。これにより、３つの導体層（第一導体層、第二導体層及び第三導体層）を接続するバイアホール１５ａの径は０．３ｍｍ以下にすることが容易となり、配線の高密度化が図れる。
【００３６】
バイアホール２０ａについて、第二導体層と第三導体層を接続する箇所の穴径（Ｄ１）及び穴深さ（Ｈ１）のアスペクト比（Ｈ１／Ｄ１）は好ましくは０．５以下とする。前記アスペクト比が０．５を越えるとめっき付き性が低下し、接続信頼性が低下する。また、前記アスペクト比は、第一導体層及び第二導体層を接続する箇所の穴径（Ｄ２）及び穴深さ（Ｈ２）のアスペクト比（Ｈ２／Ｄ２）よりも小さいことが好ましい。逆になると、第一導体層でのバイアホール２０ａの径が大きくなり、配線の高密度化を阻害する。
【００３７】
これまで述べてきた受動素子内蔵プリント配線板に半導体チップを搭載して半導体装置とすることができる。基板内に、容量バラツキの小さなキャパシタとインダクタンス密度の高いインダクタを有することにより、小型化と軽量化を同時に達成した半導体装置を製造できる。
【００３８】
本発明における製造法では、前記第一導体層の上からレーザ光を当てる前に、レーザ用窓穴１０に対応する箇所の金属箔１３ａ／１３を除去しても、除去しなくともよい。金属箔１３ａ／１３の厚みとレーザ光の出力を調整することで、いずれの場合も内層回路板表面の回路パターン（金属めっき層）６に達するレーザ穴１５ａを形成することができる。
本発明の受動素子内蔵プリント配線板では、表面側から順の３つの導体層（第一導体層、第二導体層及び第三導体層）が１つのバイアホール２０ａで接続されているので、配線の高密度化が可能となる。
また、バイアホール２０ａ、２０ｂを、各々、受動素子内蔵プリント配線板の表面側及び裏面側に設けているので、その穴埋めは不要である。そのため、穴埋め作業の一部を省くことができ、全体としては、工程短縮に寄与する。
さらに、第一導体層（表面層）と第二導体層及び第三導体層とを接続するバイアホール、並びに第一導体層（表面層）と第二導体層とを接続するバイアホール（図示せず）はレーザで同時に穴あけをし、めっきを行うため、従来の２段積み上げバイアホールと比較して製造工程数が少なく、経済性に優れる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例及び比較例において用いた材料等の名称、メーカ、商品名等を以下にまとめた。
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：東都化成株式会社製のＹＤ−８１２５
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂：東都化成株式会社製のＹＤＣＮ−７０３
エポキシ樹脂硬化剤としてのフェノールノボラック樹脂：大日本インキ化学工業株式会社製のブライオーフェンＬＦ２８８２
高分子量樹脂としてのフェノキシ樹脂（重量平均分子量５万）：東都化成株式会社製のフェノトートＹＰ−５０
平均粒径１．５μｍチタン酸バリウムフィラー：富士チタン工業株式会社製のＢＴ−１００ＰＲ
平均粒径０．６μｍのチタン酸バリウムフィラー：富士チタン工業株式会社製のＨＰＢＴ−１
分散剤としての非シリコーン系分散剤：ビックケミー・ジャパン株式会社製のＢＹＫ−Ｗ９０１０
厚さ１２μｍの電解銅箔：古河サーキットフォイル株式会社製のＧＴＳ−１２
銅箔張ガラスエポキシ積層板：日立化成工業株式会社製のＭＣＬ−Ｅ−６７９Ｆ
穴埋め樹脂：太陽インキ製造株式会社製のＨＤＩ−２００ＤＢ４
平坦化樹脂：太陽インキ製造株式会社製のＣＣＦ−３００ＡＳ
厚み８０μｍのフィラー入りガラスエポキシプリプレグ：日立化成工業株式会社製のＧＥＡ−６７９Ｆ
３５μｍキャリア銅箔付き厚み３μｍの銅箔：三井金属鉱業株式会社製のＭＴ３５Ｓ３
無電解銅めっき液：日立化成工業株式会社製のＣＵＳＴ−３０００
ソルダーレジスト液：太陽インキ製造株式会社製のＰＳＲ−４０００ＡＵＳ５
無電解ニッケルめっき液：日立化成工業株式会社製のＮＩＰＳ１００
無電解金めっき液：日立化成工業株式会社製のＨＧＳ２０００
【００４０】
実施例１
（ｉ）銅箔付き高誘電率樹脂シートの作製
受動素子内蔵プリント配線板の製造に用いる銅箔付き高誘電率樹脂シートを予め、作製した。
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂６６重量部（以下、単に部という。）、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂３４部、エポキシ樹脂硬化剤としてのフェノールノボラック樹脂６３部、高分子量樹脂としてのフェノキシ樹脂（重量平均分子量５万）２４部、硬化促進剤としての１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール（キュアゾール２ＰＺ−ＣＮ）０．６部、高誘電率充填材としての平均粒径１．５μｍのチタン酸バリウムフィラー１３００部、同じく高誘電率充填材としての平均粒径０．６μｍのチタン酸バリウムフィラー４００部、及び分散剤としての非シリコーン系分散剤１１．２部からなる樹脂組成物に、メチルエチルケトンを加えてビーズミルを用いて１０００回転／分で１時間撹拌混合した。混合物を２００メッシュのナイロン布に通した後、真空脱気して得られた樹脂ワニスを、厚さ１２μｍの電解銅箔上に塗布し、１４０℃、５分間加熱して、Ｂステージ状態の塗膜（膜厚：１０μｍ）を形成させた（銅箔付き高誘電率樹脂シート）。
【００４１】
得られた樹脂シートの１２０℃における溶融粘度を、島津フローテスターＣＦＴ−１００型を用い、ノズル径２ｍｍの治具で測定したところ、１５０Ｐａ・ｓであった。また、１７０℃、１時間、加熱・硬化させた硬化物について、ＬＣＲメータ ＹＨＰ４２７５Ａ（横河ヒューレットパッカード株式会社製商品名）を用いて求めたインピーダンス特性（２５℃、１ＭＨｚ）から算出した誘電率は４５であった。
【００４２】
（ii）受動素子内蔵プリント配線板の製造
図１に、本発明の受動素子内蔵プリント配線板の製造法（手順）を示した。以下、工程順に説明する。
工程（１）：基材（ガラスエポキシ積層板）１の両面に銅箔２ａ、２ｂを張り付けた銅箔張ガラスエポキシ積層板（板厚０．２ｍｍ、銅箔厚９μｍ）（１＋２）の所望の箇所にドリル穴３を設けた（図１（ｂ））。
工程（２）：炭化した樹脂カスを、超音波洗浄及びアルカリ過マンガン酸液で除去し、これに触媒を用いて密着促進処理を行なった後、無電解銅めっき液を用いて、ドリル穴の内壁及び銅箔表面に約１５μｍの銅めっき層４を形成させた（図１（ｃ））。
【００４３】
工程（３）：得られた基板の両面を次亜塩素酸ナトリウムを主成分とする黒化処理とジメチルアミノボランを主成分とする還元処理とを組み合わせた粗化処理を行った後、ドリル穴内に、ペーストタイプの穴埋め樹脂５をスクリーン印刷により充填し、１７０℃、６０分間の熱処理で硬化させ、その後、基板の両面をバフブラシで研磨し、余分な樹脂硬化物を除去した（図１（ｄ））。
工程（４）：触媒を用いて密着促進処理した後、基板の両面に約１５μｍの無電解銅めっき層６を形成させた（図１（ｅ））。
【００４４】
工程（５）：基板の両面に所望のエッチングレジストを形成し、塩化第２鉄水溶液を用いて不要な銅をエッチング除去して、表面側には、二つあるキャパシタ電極のうちの一方の電極を含んでなる所望の回路（導体）パターンを形成させ、裏面側には、所望の回路パターンを形成させた内層回路板Ｆを作製した（図１（ｆ））。
工程（６）：得られた内層回路板Ｆの両面に、ペーストタイプの平坦化樹脂７を、表面の回路パターンが隠れる程度にロールコータを用いて塗布し、これを１７０℃、６０分間の熱処理で硬化させた後、回路パターンが現れるまでバフブラシによって研磨し、余分な樹脂を除去した。このときの内層回路板表面の凹凸は３μｍ以下であった。その後、この回路表面に黒化処理と還元処理とを組み合わせた粗化処理（前述）を施し、平坦化された内層回路板Ｇを得た（図１（ｇ））。
【００４５】
工程（７）：上記内層回路板Ｇの表面（上面）に、予め作製した銅箔付き高誘電率樹脂シート（８＋９）を、高誘電率樹脂層９側が内層回路板Ｇに接するように重ね、温度１７０℃、圧力１．５ＭＰａ、時間６０分のプレス条件で積層一体化した（図１（ｈ））。
工程（８）：得られた基板の表面側の銅箔上に所望のエッチングレジストを形成させ、不要な銅箔をエッチング除去し（前述）、レーザ用窓穴１０、二つあるキャパシタ電極のうちのもう一つの電極１１及びインダクタ１２を含む所望の回路パターンを形成した。続いて、その表面に黒化処理と還元処理とを組み合わせた粗化処理（前述）を施し、回路板Ｉを得た（図１（ｉ））。
【００４６】
工程（９）：得られた回路板Ｉの表面側に、厚み８０μｍのフィラー入りガラスエポキシプリプレグ１４を２枚、及び３５μｍキャリア銅箔付き厚み３μｍの銅箔１３ａ／ｂを順に重ね、更に、裏面側にも同様にプリプレグ１４を２枚、及びキャリア銅箔付き銅箔１３ａ／ｂを順に重ね、温度１７０℃、圧力１．５ＭＰａ、時間６０分のプレス条件で積層一体化した後、キャリア銅箔１３ｂ、１３ｂを剥がし去った。その後、銅箔（３μｍ）１３ａ，１３ａの表面を、メックエッチボンドＣＺ−８１０１（メック株式会社製商品名）を用いて粗化させた（図１（ｊ））。
【００４７】
工程（１０）：基板表面（上面）側では、銅箔付き高誘電率樹脂シートの銅箔上の窓穴１０に対応する箇所に、炭酸ガスレーザ（ＮＬＣ−１Ｂ２１型：日立ビアメカニクス株式会社製商品名）を用いて、パルス幅３５μｓ、ショット回数１回と、パルス幅２０μｓ、ショット回数２回と、パルス幅１０μｓ、ショット回数３回の条件で処理することにより、内層回路板表面の銅めっき層６に達するレーザ穴１５ａを形成させ、また、基板裏面（下面）側では、所望の位置に同様にして、レーザ穴１５ｂを形成させた（図１（ｋ））。
【００４８】
工程（１１）：炭化した樹脂カスの除去・洗浄（前述）に続く触媒による密着促進処理（前述）の後、無電解銅めっき液を用いて銅めっきを行い、レーザ穴内壁及び銅箔表面に約２０μｍの銅めっき層１６を形成させた（図１（ｌ））。
工程（１２）：得られた基板の両面の穴回り及び必要な箇所にエッチングレジストを形成させた後、不要な銅をエッチング除去して、穴回りの導体パターン（パッド）１７ａ、１８ａを含む外層回路パターン１７、１８を形成した（図１（ｍ））。
【００４９】
工程（１３）：ロールコータを用いて、基板表面にソルダーレジスト液を３０μｍの厚みに塗布し、乾燥・露光・現像して、所望の箇所にソルダーレジスト１９を形成した。
工程（１４）：無電解ニッケルめっき液を用いて、外層回路パターンの露出表面に３μｍのニッケルめっき層、続いて無電解金めっき液を用いて、０．１μｍの金めっき層を形成させ、受動素子内蔵プリント配線板を得た（図１（ｎ））。
【００５０】
なお、本実施例１における工程数は、穴あけが２工程、めっきが３工程、回路加工が３工程、穴埋めが１工程で、合計９工程である。
【００５１】
得られた受動素子内蔵プリント配線板の断面図（拡大図）を図２に示した。表面（上面）側から順に、パッド１７ａを含む回路パターンの層（第一導体層）と、プリプレグ由来の絶縁樹脂層１４（第１絶縁層）と、二つあるキャパシタ電極のうちの他の一方のキャパシタ電極１１及びインダクタ１２を含んでなる回路パターンの層（第二導体層）と、高誘電率樹脂層９と、二つあるキャパシタ電極のうちのもう一方のキャパシタ電極を含んでなる回路パターン（第三導体層）及びその回路パターンの回りに充填された樹脂（平坦化樹脂）７と、用いた銅張り積層板由来の基材層１と、回路パターン（第四の導体層）及びその回路パターンの回りに充填された平坦化樹脂７と、プリプレグ由来の絶縁樹脂層（第３の絶縁層）１４と、パッド１８ａを含む回路パターンの層（第五の導体層）とからなる受動素子内蔵プリント配線板であり、そのプリント配線板の一方の面（表面側；上面側）においては、前記第一導体層、第二導体層及び第三導体層を電気的に接続するバイアホール２０ａが形成され、第三導体層及び第四の導体層の間にも、穴内に穴埋め樹脂を充填したバイアホールが形成されている。また、プリント配線板の他方の面（裏面側；下面側）においては、上記第四の導体層及び第五の導体層を電気的に接続するバイアホール２０ｂも形成されている。
【００５２】
実施例２
本発明に係る受動素子内蔵プリント配線板の別の製造法（手順）を図３に示す。ここで、工程（１）〜（８）は、実施例１における工程（１）〜（８）（すなわち、図１（ａ）〜（ｉ））と全く同じであるので、省略する。
工程（９’）：図３（ｉ）の回路板Ｉの回路表面に黒化処理と還元処理とを組み合わせた粗化処理（前述）を施した後、その回路板Ｉの表面側に、厚み８０μｍのフィラー入りガラスエポキシプリプレグ１４を２枚、及び厚み１２μｍの銅箔１３を順に重ね、更に、裏面側にも同様に厚み８０μｍのプリプレグ１４を２枚、及び厚み１２μｍの銅箔１３を順に重ね、温度１７０℃、圧力１．５ＭＰａ、時間６０分のプレス条件で積層一体化した。その後、基板両面の所望の箇所にエッチングレジストを形成し、不要な銅箔をエッチング除去し、０．１５ｍｍ径のレーザ用窓穴２１ａ，２１ｂを形成した（図３（ｊ’））。
工程（１０’）：レーザ用窓穴２１ａ，２１ｂを形成した箇所に炭酸ガスレーザ（ＮＬＣ−１Ｂ２１型：日立ビアメカニクス株式会社製商品名）を用いて、パルス幅２０μｓ、ショット回数８回の条件でレーザ穴あけをし、内層回路板表面の銅めっき層に達するレーザ穴をあけた（図２（ｋ））。
なお、工程（１１）〜（１４）も実施例１と同様であるので省略する。
【００５３】
本実施例２における工程数は、穴あけが２工程、めっきが３工程、回路加工が４工程、穴埋めが１工程で、合計１０工程である。
【００５４】
比較例
実施例１における工程（１）〜（７）（図１（ａ）〜（ｈ）参照）と同様にして、回路板の片面に高誘電率樹脂シートを積層一体化し、高誘電率樹脂シートの銅箔上に所望のエッチングレジストを形成し、不要な銅箔をエッチング除去して、所望の箇所に０．１５ｍｍ径のレーザ用窓穴１０を形成した（図４（ｉ））。
この基板表面に設けた窓穴の箇所に炭酸ガスレーザ（ＭＬ５０５ＧＴ型：三菱電機株式会社製商品名）を用いて、パルス幅１００μｓ、ショット回数６回の条件で、レーザ穴１５を設けた（図３（ｊ））。
炭化した樹脂カスを除去・洗浄し、触媒による密着促進処理をした後、無電解銅めっき液を用いて銅めっきを行い、レーザ穴内壁と銅箔表面に約２０μｍの銅めっき層４を形成した（図３（ｋ））。
【００５５】
この基板のバイアホール内にスクリーン印刷でペーストタイプの穴埋め樹脂５を充填し、１７０℃、６０分間の熱処理で硬化させた（図３（ｌ））。
基板表面をバフブラシにより研磨し、余分な樹脂を除去し、触媒による密着促進処理をした後、基板表面に約１５μｍの無電解銅めっき層４を形成した（図３（ｍ））。
得られた基板の表面に所望のエッチングレジストを形成した後、不要な銅をエッチング除去して、キャパシタ電極１１及びインダクタ１２を含む回路パターンを形成した（図３（ｎ））。
【００５６】
この回路パターンの表面に黒化処理と還元処理とを組み合わせた粗化処理（前述）を施し、表面及び裏面の各々に、厚み８０μｍのフィラー入りガラスエポキシプリプレグ１４を２枚、及び３５μｍキャリア銅箔付き厚み３μｍの銅箔１３ａ／ｂを順に重ね、温度１７０℃、圧力１．５ＭＰａ、時間６０分のプレス条件で積層一体化した。その後キャリア銅箔を剥がした（図３（ｏ））。
不要な基板端部を切断し、基板表面に所望のエッチングレジストを形成した後、不要な銅箔をエッチング除去して、所望の箇所に０．１５ｍｍ径のレーザ用窓穴を形成させた。その後、そのレーザ用窓穴の箇所に炭酸ガスレーザ（ＭＬ５０５ＧＴ型：三菱電機株式会社製商品名）を用いて、出力パワー２６ｍＪ、パルス幅１００μｓ、ショット回数６回の条件でレーザ穴１５を設けた（図３（ｐ））。
【００５７】
炭化した樹脂カスを除去・洗浄した後、触媒による密着促進処理を施し、無電解銅めっき液を用いて銅めっきを行い、レーザ穴内壁と銅箔表面に約２０μｍの銅めっき層４を形成した（図３（ｑ））。
この基板表面のパッドや回路パターンなど必要な箇所にエッチングレジストを形成し、不要な銅をエッチング除去して、外層回路パターン１７を形成した（図３（ｒ））。
【００５８】
なお、比較例における工程数は、穴あけが３工程、めっきが５工程、回路加工が５工程、穴埋めが２工程、合計１５工程である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】受動素子内蔵プリント配線板の製造法（手順）を示す断面図（実施例１）。
【図２】得られた受動素子内蔵プリント配線板の断面図（拡大図）。
【図３】受動素子内蔵プリント配線板の別の製造法（手順）を示す断面図（実施例２）。
【図４】比較例の製造法（手順）を示す断面図。
【符号の説明】
【００６０】
１：基材（内層基材、ガラスエポキシ積層板）
２、２ａ，２ｂ：金属箔（銅箔）
１＋２：銅張ガラスエポキシ積層板    ３：穴
４、６：金属めっき層（無電解銅めっき層）
５、７：穴埋め樹脂又は平坦化樹脂（ペーストタイプの熱硬化型絶縁材料）
８：金属箔（銅箔）
８＋９：銅箔付き高誘電率樹脂シート
９：高誘電率樹脂層（第２絶縁層）    １０：レーザ用窓穴
１１：キャパシタ電極のうちの他の一方の電極
１２：インダクタ
１３：金属箔（銅箔）
１３ａ／ｂ：キャリア銅箔付き銅箔
１３ａ：銅箔（３μｍ）    １３ｂ：キャリア銅箔
１４：基材（プリプレグ）又はプリプレグ由来の絶縁樹脂層（第１絶縁層）
１５：レーザ穴
１６：無電解銅めっき層
１７、１８：外層回路パターン
１７ａ、１８ａ：パッド
１９：ソルダーレジスト
２０ａ，２０ｂ：バイアホール
２１ａ，２１ｂ：レーザ用窓穴
Ｆ：内層回路板
Ｇ：平坦化された内層回路板
Ｉ：回路板
【図１】
2005064316.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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