(57)【要約】【課題】信頼性の高い接続ビアを形成することができる印刷配線板、多層配線板及び半導体装置を提供すること。【解決手段】アルミニウムよりなる金属基材１１と、金属基材を覆って形成された誘電体膜１２と、誘電体膜を覆って形成された導電性高分子膜１３と、導電性高分子膜の表面に形成された導電性ペースト膜１４と、金属基材乃至導電性ペースト膜を含む組立体を封止するとともに、第１の開口部１５ａ及び第２の開口部１５ｂを有する第１の絶縁樹脂膜１５と、金属基材の表面に形成された亜鉛よりなる第１の導電層１６と、第１の導電層の表面に形成されたニッケルめっきよりなる第２の導電層１７と、第２の導電層と導電性ペースト膜の表面に形成され、膜厚が５μｍ以上である銅めっきよりなる第３の導電層１８ａ、１８ｂと、を備える。【選択図】          図１
2005005500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の一部又は全部が粗化されたアルミニウムよりなる金属基材と、
少なくとも前記金属基材の粗化された表面を覆って形成された誘電体膜と、
前記誘電体膜の表面を覆って形成された導電性高分子膜と、
前記導電性高分子膜の表面の少なくとも一部に形成された導電性ペースト膜と、
前記金属基材乃至前記導電性ペースト膜を含む組立体を封止するとともに、前記金属基材に通じる第１の開口部を有し、かつ、前記導電性ペースト膜に通じる第２の開口部を有する第１の絶縁樹脂膜と、
前記第１の開口部における前記金属基材の表面に形成され、かつ、亜鉛よりなる第１の導電層と、
前記第１の開口部における前記第１の導電層の表面に形成され、かつ、ニッケルめっき又はパラジウムめっきよりなる第２の導電層と、
前記第１の開口部における前記第２の導電層の表面に形成されるとともに、前記第２の開口部における前記導電性ペースト膜の表面に形成され、前記第２の導電層よりも電気伝導性の高い金属めっきよりなり、かつ、膜厚が２μｍ以上である第３の導電層と、
を備えることを特徴とする印刷配線板。
【請求項２】
表面の一部又は全部が粗化されたアルミニウムよりなる金属基材と、
少なくとも前記金属基材の粗化された表面を覆って形成された誘電体膜と、
前記誘電体膜の表面を覆って形成された導電性高分子膜と、
前記導電性高分子膜の表面の少なくとも一部に形成された導電性ペースト膜と、
前記金属基材乃至前記導電性ペースト膜を含む組立体を封止するとともに、前記金属基材に通じる第１の開口部を有し、かつ、前記導電性ペースト膜に通じる第２の開口部を有する第１の絶縁樹脂膜と、
前記第１の開口部における前記金属基材の表面に形成され、かつ、亜鉛よりなる第１の導電層と、
前記第１の開口部における前記第１の導電層の表面に形成されるとともに、前記第２の開口部における前記導電性ペースト膜の表面に形成され、かつ、ニッケルめっき又はパラジウムめっきよりなる第２の導電層と、
前記第１の開口部における前記第２の導電層の表面に形成されるとともに、前記第２の開口部における前記第２の導電層の表面に形成され、かつ、前記第２の導電層よりも電気伝導性の高い金属めっきよりなり、膜厚が２μｍ以上である第３の導電層と、
を備えることを特徴とする印刷配線板。
【請求項３】
前記金属基材乃至前記第３の導電層を含む組立体を封止するとともに、前記第１の開口部における前記第３の導電層に通じる第１のコンタクトホール、及び前記第２の開口部における前記第３の導電層に通じる第２のコンタクトホールの少なくとも一方を有する第２の絶縁樹脂膜と、
を備え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】
前記誘電体膜は、酸化アルミニウム、酸化チタン及びチタン酸バリウムのうち少なくとも１つよりなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の印刷配線板。
【請求項５】
前記導電性高分子膜は、ポリピロール、ポリアセチレン及びポリアニリンのうち少なくとも１つよりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の印刷配線板。
【請求項６】
前記導電性ペースト膜は、カーボンペーストと銀ペーストの２層よりなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の印刷配線板。
【請求項７】
前記第１の絶縁樹脂膜は、感光性絶縁樹脂よりなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の印刷配線板。
【請求項８】
前記第１の導電層は、ジンケート法又はダブルジンケート法によって処理された亜鉛よりなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の印刷配線板。
【請求項９】
前記第２の導電層の膜厚は、１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の印刷配線板。
【請求項１０】
前記第３の導電層は、銅めっきよりなることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載の印刷配線板。
【請求項１１】
前記第３の導電層の膜厚は、５μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一に記載の印刷配線板。
【請求項１２】
前記第２の絶縁樹脂膜は、非感光性絶縁樹脂よりなることを特徴とする請求項３乃至１１のいずれか一に記載の印刷配線板。
【請求項１３】
前記第１のコンタクトホール及び前記第２のコンタクトホールは、前記第２の絶縁樹脂膜にレーザを照射することによって形成されたことを特徴とする請求項３乃至１２のいずれか一に記載の印刷配線板。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一に記載の前記印刷配線板の上層及び下層の少なくとも一方に、絶縁層と配線層とが交互に積層されてなることを特徴とする多層配線板。
【請求項１５】
半導体チップと、
請求項１乃至１３のいずれか一に記載の前記印刷配線板、又は、請求項１４記載の前記多層配線板よりなる配線板と、
を搭載することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンデンサを内蔵する印刷配線板、多層配線板及び半導体装置に関し、特に、信頼性の高い接続ビアを形成することができる印刷配線板、多層配線板及び半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンデンサを基板中に内蔵する従来の印刷配線板として、例えば以下の特許文献１が参照される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２０１７１号公報
【０００４】
特許文献１には、アルミニウムからなる金属基材の表面を覆って形成された酸化アルミニウムからなるコンデンサ用誘電体層と、このコンデンサ用誘電体層の表面を覆って形成されたコンデンサ電極用銅めっき層と、を備え、このコンデンサ用誘電体層に、金属基材に通じる第１のコンタクトホールがレーザにより開口して形成され、コンデンサ電極用銅めっき層に、第１のコンタクトホールと連通し、該第１のコンタクトホールの径よりも大きい径を有する第２のコンタクトホールが開口して形成され、コンデンサ電極用銅めっき層上に非感光性樹脂からなる絶縁層が形成され、該絶縁層に、第２のコンタクトホール及び第１のコンタクトホールのそれぞれを通って金属基材まで通じる金属基材コンタクト用ビアホールがレーザにより形成され、該絶縁層に、コンデンサ電極用銅めっき層まで通じるコンデンサ電極コンタクト用ビアホールがレーザにより形成され、金属基材コンタクト用ビアホールの内壁に、金属基材と電気的に接続する金属基材コンタクト用銅めっき層が形成され、コンデンサ電極コンタクト用ビアホールの内壁に、コンデンサ電極用銅めっき層と電気的に接続するコンデンサ電極コンタクト用銅めっき層が形成された構成が開示されている。これにより、チップコンデンサを層間絶縁膜内に埋め込む必要をなくし、層間絶縁膜の膜厚を薄くし、多層配線基板全体の厚みも薄くすることを可能としている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザにより絶縁層１１９に第１のコンタクトホール１１９ａを形成すると、レーザが金属基材１１１の内部にまで到達してしまう。金属基材１１１が露出すると電解銅めっきが均一な膜に析出せず、信頼性のある金属基材コンタクト用の銅めっき１２０ａが形成できないおそれがある（図９（Ａ）参照）。
【０００６】
また、コンデンサ電極用の銅めっき１１８が金属スパッタ膜のように薄い場合には、レーザにより絶縁層１１９に第２のコンタクトホール１１９ｂを形成すると、レーザが銅めっき１１８を突き破ってコンデンサ用の誘電体層１１２の内部にまで到達してしまう。コンデンサ用の誘電体層１１２が露出すると電解銅めっきが均一な膜に析出せず、信頼性のあるコンデンサ電極コンタクト用の銅めっき１２０ｂが形成できないおそれがある（図９（Ｂ）参照）。
【０００７】
ところで、特許文献１には、アルミニウム基材の表面を酸素プラズマ処理してその表層部を酸化し、表層部をＡｌ２Ｏ３からなるコンデンサ用誘電体膜、あるいは、Ａｌ２Ｏ３よりなる粉体をアルミニウム基材の表面に堆積させ、それを焼成することで、Ａｌ２Ｏ３からなるコンデンサ用誘電体膜を形成することができる旨が記載されている。しかしながら、粉体の焼成等によって形成される酸化アルミニウム膜では、要求される薄膜化に対応できるものとはいえない。
【０００８】
本発明の第１の目的は、信頼性の高い接続ビア（コンタクトホール）を形成することができる印刷配線板、多層配線板及び半導体装置を提供することである。
【０００９】
本発明の第２の目的は、コンデンサ用誘電体膜の薄膜化に対応できる印刷配線板、多層配線板及び半導体装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
コンデンサ電極用コンタクトホールをレーザによって形成する際に、レーザをコンデンサ電極用銅めっき層の表面近くで止めることができるようにするには、コンデンサ電極用銅めっき層の厚みを数〜数十μｍと厚くすることが有効である。そして、コンデンサ用誘電体層を薄膜化（容量の増大化）したときの絶縁性を確保するためには、コンデンサ用誘電体層を固体電解質材料（例えば、ポリピロールなど）からなる導電性高分子膜で覆うことが有効である。よって、このようなコンデンサ電極用銅めっき層と導電性高分子膜を組み合わせた構成にすれば、導電性高分子膜とコンデンサ電極用銅めっき層の両者の有利な効果を享受することができ、上記目的を達成することができるとも考えられる。しかしながら、コンデンサ電極用の銅めっき２１８を厚く析出させるためには、導電性高分子膜２１３を直接めっき浴に長時間浸漬することとなり、導電性高分子膜２１３が破壊されて電気特性の劣化（静電容量の低下、リーク電流の増加）を引き起こすおそれがある（図１０参照）。そこで、このような問題を解決すべく、以下のような手段を案出した。
【００１１】
本発明の第１の視点においては、コンデンサを内蔵する印刷配線板において、表面の一部又は全部が粗化されたアルミニウムよりなる金属基材と、少なくとも前記金属基材の粗化された表面を覆って形成された誘電体膜と、前記誘電体膜の表面を覆って形成された導電性高分子膜と、前記導電性高分子膜の表面の少なくとも一部に形成された導電性ペースト膜と、前記金属基材乃至前記導電性ペースト膜を含む組立体を封止するとともに、前記金属基材に通じる第１の開口部を有し、かつ、前記導電性ペースト膜に通じる第２の開口部を有する第１の絶縁樹脂膜と、を備える。そして、前記第１の開口部における前記金属基材の表面に形成され、かつ、亜鉛よりなる第１の導電層を有する。そして、前記第１の開口部における前記第１の導電層の表面に形成され、かつ、ニッケルめっき又はパラジウムめっきよりなる第２の導電層を有する。そして、前記第１の開口部における前記第２の導電層の表面に形成されるとともに、前記第２の開口部における前記導電性ペースト膜の表面に形成され、前記第２の導電層よりも電気伝導性の高い金属めっきよりなり、かつ、膜厚が２μｍ以上（好ましくは５μｍ以上）である第３の導電層を有する。そして、前記金属基材乃至前記第３の導電層を含む組立体を封止するとともに、前記第１の開口部における前記第３の導電層に通じる第１のコンタクトホール、及び前記第２の開口部における前記第３の導電層に通じる第２のコンタクトホールの少なくとも一方を有する第２の絶縁樹脂膜を有する。そして、前記第１のコンタクトホールにおける前記第３の導電層の表面を含む前記第２の絶縁樹脂膜の表面の所定領域に形成された第１の電極パッドと、前記第２のコンタクトホールにおける前記第３の導電層の表面を含む前記第２の絶縁樹脂膜の表面の所定領域に形成された第２の電極パッドと、を有する。
【００１２】
本発明の第２の視点においては、コンデンサを内蔵する印刷配線板において、表面の一部又は全部が粗化されたアルミニウムよりなる金属基材と、少なくとも前記金属基材の粗化された表面を覆って形成された誘電体膜と、前記誘電体膜の表面を覆って形成された導電性高分子膜と、前記導電性高分子膜の表面の少なくとも一部に形成された導電性ペースト膜と、前記金属基材乃至前記導電性ペースト膜を含む組立体を封止するとともに、前記金属基材に通じる第１の開口部を有し、かつ、前記導電性ペースト膜に通じる第２の開口部を有する第１の絶縁樹脂膜と、を備える。そして、前記第１の開口部における前記金属基材の表面に形成され、かつ、亜鉛よりなる第１の導電層を有する。そして、前記第１の開口部における前記第１の導電層の表面に形成されるとともに、前記第２の開口部における前記導電性ペースト膜の表面に形成され、かつ、ニッケルめっき又はパラジウムめっきよりなる第２の導電層を有する。そして、前記第１の開口部における前記第２の導電層の表面に形成されるとともに、前記第２の開口部における前記第２の導電層の表面に形成され、前記第２の導電層よりも電気伝導性の高い金属めっきよりなり、かつ、膜厚が２μｍ以上（好ましくは５μｍ以上）である第３の導電層を有する。そして、前記金属基材乃至前記第３の導電層を含む組立体を封止するとともに、前記第１の開口部における前記第３の導電層に通じる第１のコンタクトホール、及び前記第２の開口部における前記第３の導電層に通じる第２のコンタクトホールの少なくとも一方を有する第２の絶縁樹脂膜を有する。そして、前記第１のコンタクトホールにおける前記第３の導電層の表面を含む前記第２の絶縁樹脂膜の表面の所定領域に形成された第１の電極パッドと、前記第２のコンタクトホールにおける前記第３の導電層の表面を含む前記第２の絶縁樹脂膜の表面の所定領域に形成された第２の電極パッドと、を有する。
【００１３】
本発明の第３の視点においては、多層配線板において、前記印刷配線板の上層及び下層の少なくとも一方に、絶縁層と配線層とが交互に積層されてなることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第４の視点においては、半導体装置において、半導体チップと、前記印刷配線板又は前記多層配線板よりなる配線板と、を搭載することを特徴とする。
【００１５】
以下の説明からも明らかとされるように、上記目的は特許請求の範囲の各請求項の本発明によっても同様にして達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態１に係る印刷配線板について図面を用いて説明する。図１及び図２は、本発明の実施形態１に係る印刷配線板の構成を模式的に示した部分断面図である。図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、図１の丸で囲んだＡの領域（第１のコンタクトホール１９ａ周辺部）、Ｂの領域（第２のコンタクトホール１９ｂ周辺部）をそれぞれ拡大して示した部分拡大図である。この印刷配線板１０は、金属基材１１、誘電体膜１２、導電性高分子膜１３、導電性ペースト膜１４、第１の絶縁樹脂膜１５、第１の導電層１６、第２の導電層１７、第３の導電層１８ａ、１８ｂ、第２の絶縁樹脂膜１９、第１の電極パッド２０ａ、第２の電極パッド２０ｂ、を有する。
【００１７】
金属基材１１は、表面の一部（例えば、陽極接続用ビアが配される領域及びその周辺領域を除く部分）又は表面全部が粗化処理（例えば、エッチング処理）された細かい凹凸面を有するアルミニウムよりなる部材である。アルミニウム板をコア基板とすれば、基板の厚みを薄くしながら、必要な強度を保つことができる。また、金属基材１１の粗化処理された表面粗さは、一例として、１〜５０μｍ（マイクロメートル）程度とされる。
【００１８】
誘電体膜１２は、少なくとも金属基材１１の粗化された凹凸面を覆って形成されている。誘電体膜１２には、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化タンタル、ＢＳＴ、ＰＺＴ等の金属酸化物を用いることができ、２種以上の金属酸化物を組み合わせた複合膜も用いることができる。また、誘電体膜１２には、酸化アルミニウムの比誘電率（約ε＝９．０）以上の高誘電物質を用いることが好ましい。誘電体膜１２の膜厚は、例えば、酸化アルミニウムの場合、数百ｐｍ（ピコメートル）〜数十ｎｍ（ナノメートル）とされる。誘電体膜１２の形成は、金属基材１１の表面を酸化処理することで行ってもよいし、スパッタリング法等の成膜法で行ってもよい。このように、本実施形態によれば、粗化処理により表面積が拡大された金属基材１１に、薄膜の誘電体膜１２が形成されたことで、コンデンサの厚み（電極間の距離）が縮減し、誘電体膜１２が、下地となった金属基材１１の表面の凹凸に追従した凹凸となり、誘電体及び電極の表面積が拡大し、コンデンサの静電容量は増大している。
【００１９】
導電性高分子膜１３は、誘電体膜１２の表面を覆って形成された対向電極である。誘電体膜１２を、導電性高分子膜１３で覆うことで絶縁性が確保されている。導電性高分子膜１３には、例えば、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリアニリン、ポリアリレーン、ポリアリレーンビニレン、ポリチオフェン、ポリ−３−アルキルチオフェン等を用いることができ、２種以上の組み合わせでもよく、その中でもポリピロールを用いることが好ましい。導電性高分子膜１３の膜厚は、例えば、１０〜５０μｍとされる。
【００２０】
導電性ペースト膜１４は、導電性高分子膜１３の表面の少なくとも一部（第２の電極用の接続ビアで接続を行う箇所を含む領域）に形成されている。導電性ペースト膜１４として、カーボンペースト層上に銀ペースト層を形成した２層構造よりなる膜を用いることが好ましい。導電性ペースト層１４の膜厚は、例えば、カーボンペーストと銀ペーストの２層からなる場合、５〜２０μｍとされる。
【００２１】
第１の絶縁樹脂膜１５は、金属基材１１乃至導電性ペースト膜１４を含む組立体を封止する絶縁性の樹脂膜である。第１の絶縁樹脂膜１５は、金属基材１１に通じる第１の開口部１５ａを有し、導電性ペースト膜１４に通じる第２の開口部１５ｂを有し、第１の絶縁樹脂膜１５を貫通する貫通部１５ｃを有する。第１の絶縁樹脂膜１５として、例えば、感光性ソルダーレジスト（太陽インキ製造社製ＰＳＲ４０００  ＮＡＳ−９０−ＴＹ，タムラ化研社製  ＤＳＲ  ２２００  ＢＧＸ−８等）等を用いることができる。
【００２２】
第１の導電層１６は、第１の開口部１５ａにおける金属基材１１（アルミニウム）の表面に形成され、かつ、亜鉛よりなる導電層である。第１の導電層１６は、例えば、粒径１μｍ程度の多数の結晶性亜鉛を金属基材１１（アルミニウム）に置換析出させている。第１の導電層１６を設けるのは、金属基材１１に係るアルミニウムは酸やアルカリに弱いため（活性が大きいため）、アルミニウムの表面に既存の銅めっき、ニッケルめっき等を成膜させることが困難だからであり、アルミニウムの表面が酸化してしまって良好なめっき密着が得られないからである。その点、亜鉛よりなる第１の導電層１６を形成することで、金属基材１１と第１の導電層１６が良好に密着し、かつ、亜鉛上に銅めっきやニッケルめっきを行うことが可能となる。ここで、第１の導電層１６の形成方法は、例えば、ダブルジンケート法又はジンケート法である。ダブルジンケート法では、例えば、アルカリ脱脂工程、酸性エッチング工程、活性化工程、第１の亜鉛置換工程、亜鉛剥離工程、第２の亜鉛置換工程の順に行われ、各工程における薬品（いずれもメルテックス社製）、濃度、温度、時間は、表１に示すとおりである。ジンケート法では、例えば、アルカリ脱脂工程、酸性エッチング工程、活性化工程、亜鉛置換工程の順に行われる。
【００２３】
【表１】
2005005500.tif 000003
【００２４】
第２の導電層１７は、第１の開口部１５ａにおける第１の導電層１６の表面に形成された導電層である。すなわち、第１の導電層１６を介して、第２の導電層１７と金属基材１１とは電気的接続が行われている。第２の導電層１７には、ニッケルめっき又はパラジウムめっきを用いることができる。ニッケルめっき又はパラジウムめっきの形成には、例えば、既存の電解めっき法、無電解めっき法を用いることができる。このようなニッケルめっき又はパラジウムめっきは、亜鉛よりなる第１の導電層１６と良好な密着性を有することができるとともに、耐食性の向上、低接触抵抗等の効果がある。また、ニッケルめっき又はパラジウムめっきを行った後は、既存の電解銅めっき法、無電解銅めっき法のいずれの方法も可能となる。第２の導電層１７の厚さは、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下であり、好ましくは３μｍ以上７μｍ以下である。
【００２５】
第３の導電層１８ａは、第１の開口部１５ａにおける第２の導電層１７の表面に形成された陽極取り出し用の導電層である。第３の導電層１８ｂは、第２の開口部１５ｂにおける導電性ペースト膜１４の表面に形成された陰極取り出し用の導電層である。第３の導電層１８ａ、１８ｂには、第２の導電層よりも電気伝導性の高い金属めっき、例えば、銅めっき、金めっき、銀めっき等を用いることができる。第３の導電層１８ａ、１８ｂの形成には、例えば、既存の電解めっき法、無電解めっき法を用いることができる。第３の導電層１８ａ、１８ｂの厚さは、当該第３の導電層１８ａ、１８ｂにレーザ（例えば、ＣＯ２レーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ）を照射しても当該レーザを前記第３の導電層で止めることができる厚さであればよく、例えば、２μｍ以上であり、好ましくは５μｍ以上２５μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ以上２０μｍ以下である。
【００２６】
第２の絶縁樹脂膜１９は、金属基材１１乃至第３の導電層１８ａ、１８ｂを含む組立体を封止する絶縁性の樹脂膜である。また、第２の絶縁樹脂膜１９は、第１の開口部１５ａにおける第３の導電層１８ａに通じる陽極接続用の第１のコンタクトホール１９ａを有し、第２の開口部１５ｂにおける第３の導電層１８ｂに通じる陰極接続用の第２のコンタクトホール１９ｂを有し、貫通部１５ｃにおける第２の絶縁樹脂膜１９を貫通するスルーホール用の貫通孔１９ｃを有する。第２の絶縁樹脂膜１９には、例えば、市販の絶縁樹脂フィルムや絶縁樹脂付き銅箔を用いることができる。絶縁樹脂として、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、液晶ポリマー等の非感光性絶縁樹脂を用いることができる。また、絶縁樹脂を塗布して、第２の絶縁樹脂膜１９の形成を行ってもよい。第１のコンタクトホール１９ａ、第２のコンタクトホール１９ｂ及び貫通孔１９ｃは、例えば、第２の絶縁樹脂膜１９にレーザ（例えば、ＣＯ２レーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ）を照射することによって形成することができる。第１のコンタクトホール１９ａ、第２のコンタクトホール１９ｂ及び貫通孔１９ｃを形成するときのレーザの選択について、レーザのエネルギー量や回路の微細度合いにもよるが、例えば、径が約７５μｍ以上の穴を形成するときはＣＯ２レーザが適しており、径が約７５μｍ以下の穴を形成するときはＵＶ−ＹＡＧレーザが適している。
【００２７】
第１の電極パッド２０ａは、第１のコンタクトホール１９ａにおける第３の導電層１８ａの表面を含む第２の絶縁樹脂膜１９の表面の所定領域に形成された金属層である。第２の電極パッド２０ｂは、第２のコンタクトホール１９ｂにおける第３の導電層１８ｂの表面を含む第２の絶縁樹脂膜１９の表面の所定領域に形成された金属層である。また、印刷配線板１０は、基板の貫通孔１９ｃの表面に貫通接続するためのスルーホール２０ｃ（めっきスルーホール）を備えており、表面と裏面間での信号配線が可能である。第１の電極パッド２０ａ、第２の電極パッド２０ｂ及びスルーホール２０ｃには、例えば、無電解めっき、電解めっき等による銅等の電極材料を用いることができ、第３の導電層１８ａ、１８ｂと同じ材料を用いてもよい。銅等の電極材料を被着する際、印刷配線板の図示されない導体パターンと、貫通孔１９ｃの表面にも、銅等の電極材料が被着される。
【００２８】
この印刷配線板１０は、金属基材１１を陽極（＋）とし、誘電体膜１２を介して導電性ペースト膜１４側を陰極（−）としており、この間に、電荷を蓄積する。
【００２９】
なお、図１の断面図で示す金属基材１１ａと１１ｂは一体である。この印刷配線板１０を上面からみた場合、金属基材１１ａと１１ｂの平面形状は、環状、π状等任意のパターンであってよい（図示せず）。
【００３０】
図２（Ａ）に示すように、第１のコンタクトホール１９ａ付近には、金属基材１１に第１の導電層１６、第２の導電層１７及び第３の導電層１８ａを介して接続される第１の電極パッド２０ａが設けられている。金属基材１１の表面には、図示した範囲内において誘電体膜、導電性高分子膜及び導電性ペースト膜は形成されていない。
【００３１】
図２（Ｂ）に示すように、第２のコンタクトホール１９ｂ付近には、金属基材１１の対向電極である導電性高分子膜１３に導電性ペースト膜１４及び第３の導電層１８ｂを介して接続される第２の電極パッド２０ｂが設けられている。
【００３２】
かかる構成の本実施形態によれば、誘電体膜１２の厚さを極めて薄く形成することができ、金属基材１１の粗化処理により電極の表面積を増大させ、導電性高分子膜１３を金属基材１１の粗化面に良好な追従性で被覆することができ、このため実質的に、金属基材１１の対向電極及び誘電体膜１２の表面積を増大させることが可能となり、高い静電容量を実現することができる。また、第１の開口部１５ａ及び第２の開口部１５ｂへの第３の導電層１８ａ、１８ｂを形成する際（例えば、電解銅めっきする際）、導電性高分子膜１３は導電性ペースト膜１４若しくは第１の絶縁樹脂膜１５で覆われており、めっき液に直接接することがないので、導電性高分子膜１３が破壊され電気特性劣化（静電容量低下やリーク電流増加）を引き起こすことがない。また、レーザによって第２の絶縁樹脂膜１９に開口した第１のコンタクトホール１９ａ及び第２のコンタクトホール１９ｂの底では、常に十分に厚い第３の導電層１８ａ、１８ｂが表面となるので、レーザを確実に第３の導電層１８ａ、１８ｂで止めることができ、過剰に掘り込んで金属基材１１、誘電体膜１２及び導電性高分子膜１３を露出させることがないので、第１のコンタクトホール１９ａ及び第２のコンタクトホール１９ｂへの安定した第１の電極パッド２０ａ及び第２の電極パッド２０ｂの形成（例えば、銅めっき析出）とビア接続を得ることができる。さらに、高い静電容量のコンデンサを実現するとともに、基板を貫通するスルーホール２０ｃが形成され、基板の表面と裏面に所望のパターンが形成され、インターポーザとしての基板としての役割も果たしている。
【００３３】
次に、本発明の実施形態１に係る印刷配線板の製造方法について説明する。図３及び図４は、本発明の実施形態１に係る印刷配線板の断面を主たる製造工程について工程順に模式的に示した部分断面図である。なお、図３及び図４は、単に、図面作成の都合で分図されている。
【００３４】
まず、図３（Ａ）に示すように、金属基材１１（例えば、箔状のアルミニウム板）を用意する（ステップＡ１）。次に、図３（Ｂ）に示すように、金属基材１１の所望の位置に、ドリル加工等により、穴明けし、貫通穴１１ｃ形成する（ステップＡ２）。
【００３５】
次に、図３（Ｃ）に示すように、金属基材１１の表面上の、陽極接続用ビアを形成する箇所を含む領域にテンポラリーマスク２２（絶縁性のレジスト）を形成する（ステップＡ３）。ここで、テンポラリーマスク２２の形成は、金属基材１１の表面の粗化処理の前に行われる。テンポラリーマスク２２としては、例えば、市販の感光性ドライフィルム等を用いることができる。テンポラリーマスク２２は、例えば、感光性ドライフィルムを熱圧着ラミネータで両面に貼り付け、所望のパターンを有するフォトマスクを介して紫外線を照射して感光性ドライフィルムを選択的に硬化させ、その後、未露光部を現像液で除去することによって形成することができる。
【００３６】
次に、このテンポラリーマスク２２をマスクとして、金属基材１１の表面の粗化処理を行う（ステップＡ４）。この粗化処理は、例えば、エッチングによって行われる。その際、テンポラリーマスク２２で覆われた表面以外の金属基材１１の表面には凹凸を形成する。当然のことながら、テンポラリーマスク２２が塗布された箇所の金属基材１１の表面は粗化処理されない。
【００３７】
次に、コンデンサ用の誘電体として、金属基材１１の粗化処理された表面の凹凸に追従するようにして、誘電体膜１２（例えば、酸化アルミニウム）を形成する（ステップＡ５）。誘電体膜１２の膜厚は数百ｐｍ〜数十ｎｍとする。粗化処理により表面積が拡大された誘電体膜が形成されるので静電容量が増大する。テンポラリーマスク２２が塗布された箇所の金属基材１１の表面には誘電体膜１２は形成されない。
【００３８】
次に、誘電体膜１２の上に、導電性高分子膜１３（例えば、ポリピロール膜）を形成する（ステップＡ６）。導電性高分子膜１３の膜厚は１０〜２０μｍとする。テンポラリーマスク２２が塗布された箇所の金属基材１１の表面には導電性高分子膜は形成されない。テンポラリーマスク２２の側面は、ポリピロール膜１３の端部と当接している。この後、テンポラリーマスク２２を剥がす（ステップＡ７）ことで、図３（Ｄ）に示すような組立体（基板）ができる。
【００３９】
次に、図３（Ｅ）に示すように、導電性高分子膜１３の表面上の、陰極接続用ビアを形成する箇所を含む領域に、導電性ペースト膜１４を形成する（ステップＡ８）。ここでの導電性ペースト膜１４は、カーボンペーストと、銀ペーストの２層からなる。導電性ペースト膜１４は、インクジェット方式又はスクリーン方式などの印刷により形成することができる。
【００４０】
次に、図３（Ｆ）に示すように、金属基材１１乃至導電性ペースト膜１４を含む組立体全体を第１の絶縁樹脂膜１５（感光性絶縁樹脂）で覆い、フォトリソグラフィ法（ここでは、露光、現像のみ）により、陽極接続用ビア及び陰極接続用ビアのそれぞれに対応する第１の開口部１５ａ及び第２の開口部１５ｂを形成した後、第１の絶縁樹脂膜１５を硬化させる（ステップＡ９）。この時点では、金属基材１１の貫通穴１１ｃの箇所にも第１の絶縁樹脂膜１５が覆われており、スルーホールに対応する貫通部１５ｃが存在する。
【００４１】
次に、図４（Ａ）に示すように、第２の開口部１５ｂ含む領域をマスキングするテンポラリーマスク２３（絶縁性のレジスト）を形成する（ステップＡ１０）。この時点では、第１の開口部１５ａはマスキングされておらず、金属基材１１が露出している。テンポラリーマスク２３は、前記テンポラリーマスク２２と同様な方法で形成される。
【００４２】
次に、第１の開口部１５ａから露出している金属基材１１の表面に第１の導電層１６（亜鉛）を形成する（ステップＡ１１）。ここでの第１の導電層１６（亜鉛）の形成は、ダブルジンケート法又はジンケート法であり、これにより第１の開口部１５ａから露出した金属基材１１（アルミニウム）の表面に、選択的に第１の導電層１６（亜鉛）を析出させることができる。なお、この時点ではテンポラリーマスク２３は剥がされていない。
【００４３】
次に、図４（Ｂ）に示すように、第１の開口部１５ａから露出している第１の導電層１６（亜鉛）の表面に第２の導電層１７（ニッケルめっき又はパラジウムめっき）を形成する（ステップＡ１２）。第２の導電層１７の膜厚は、１〜１０μｍとする。ここでは、第１の開口部１５ａから露出した第１の導電層１６（亜鉛）の表面に、選択的に第２の導電層１７（ニッケルめっき又はパラジウムめっき）を成膜させることができる。なお、この時点ではテンポラリーマスク２３は剥がされていない。
【００４４】
次に、テンポラリーマスク２３を剥がした後、図４（Ｃ）に示すように、第１の開口部１５ａから露出している第２の導電層１７（ニッケルめっき又はパラジウムめっき）の表面、及び第２の開口部１５ｂから露出している導電性ペースト膜１４（例えば、カーボンペースト、銀ペースト）の表面に、それぞれ第３の導電層１８ａ（例えば、銅めっき）及び第３の導電層１８ｂ（例えば、銅めっき）を形成する（ステップＡ１３）。第３の導電層の膜厚は、５〜２５μｍとする（なお、めっき前処理の酸洗により溶解する分を見込んで、この数値範囲に１〜２μｍ加えてもよい）。ここでは、第１の開口部１５ａから露出した第２の導電層１７（ニッケルめっき又はパラジウムめっき）の表面、及び第２の開口部１５ｂから露出している導電性ペースト膜１４（カーボンペースト、銀ペースト）の表面に、選択的に第３の導電層１８ａ、１８ｂ（銅めっき）を成膜させることができる。
【００４５】
次に、第１の絶縁樹脂膜１５をマスクとして、第３の導電層１８ａ、１８ｂ（例えば、銅めっき）の表面の粗化処理が行われる（ステップＡ１４）。この粗化処理は、例えば、公知の黒化還元処理、ソフトエッチング等によって行われる。その際、第１の絶縁樹脂膜１５で覆われた表面以外の第３の導電層１８ａ、１８ｂの表面には凹凸を形成する。
【００４６】
次に、組立体の表面に第２の絶縁樹脂膜１９（例えば、エポキシ樹脂）を形成する（ステップＡ１５）。ここで、第２の絶縁樹脂膜１９は、絶縁樹脂付き銅箔を用いる場合、組立体の上下面に絶縁樹脂付き銅箔を貼り、真空積層プレスすることにより形成できる。また、絶縁樹脂フィルムを用いる場合、組立体の上下面に絶縁樹脂フィルムを真空ラミネータで貼り付け、その後、硬化させることにより第２の絶縁樹脂膜１９を形成することができる。また、絶縁樹脂を塗布して第２の絶縁樹脂膜１９を形成してもかまわない。
【００４７】
次に、第２の絶縁樹脂膜１９のスルーホールを設ける場所にスルーホール用の貫通孔１９ｃをレーザ（例えば、ＣＯ２レーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ）加工で形成し、陽極接続用の第１のコンタクトホール１９ａ、及び陰極接続用の第２のコンタクトホール１９ｂをレーザ（例えば、ＣＯ２レーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ）加工で形成する（ステップＡ１６）。第１のコンタクトホール１９ａ及び第２のコンタクトホール１９ｂでは、第３の導電層１８ａ、１８ｂの上面まで第２の絶縁樹脂膜１９を除去し、第３の導電層１８ａ、１８ｂを露出させる。レーザの条件について、例えば、ＣＯ２レーザでは、装置が三菱電機製レーザ加工機、パルスあたりのエネルギー量が２〜１０ｍＪ、パルス幅が２〜１０μ秒、ショット数が３〜１０ショット、加工方法がバースト加工、サイクル加工、及びトレパニング加工とすることができる。また、例えば、ＵＶ−ＹＡＧレーザでは、装置が三菱電機製レーザ加工機、パルスあたりのエネルギー量が０．０１〜０．０５ｍＪ、パルス幅が１００〜５００ｎ秒、ショット数が３０〜２００ショット、加工方法がバースト加工、及びトレパニング加工とすることができる。
【００４８】
次に、第１のコンタクトホール１９ａ、第２のコンタクトホール１９ｂの壁面やビア底、及び貫通孔１９ｃの壁面に付着したコンタミネーションを除去するために、過マンガン酸液で洗浄する（ステップＡ１７）。
【００４９】
次に、めっきの密着性を増強させるため、第２の絶縁樹脂膜１９（例えば、エポキシ樹脂）の表面の化学粗化を行ない、その後、基板表面全体（ビア底も含む）に無電解銅めっきでシード層を形成する（ステップＡ１８）。ここで、化学粗化には、例えば、公知のデスミア、樹脂粗化処理等を用いることができる。
【００５０】
次に、回路形成用のドライフィルムを基板にラミネートしてからマスク露光、現像工程を経て、所望の配線パターンを形成した後、電解銅めっきで配線パターン（第１の電極パッド２０ａ、第２の電極パッド２０ｂ、スルーホール２０ｃ、回路２０ｄを含む）を形成する（ステップＡ１９）。なお、両面の配線パターンをスルーホールめっきにより接続するスルーホールめっき技術として、例えばアディティブ法等が用いられるが、本発明は、かかる手法に限定されるものではない。
【００５１】
最後に、ドライフィルムを剥がす（同時にシード層も除去される）（ステップＡ２０）。以上の工程により、図４（Ｄ）の構成の印刷配線板が形成される。
【００５２】
本実施形態の製造方法によれば、第１の開口部１５ａ及び第２の開口部１５ｂへの第３の導電層１８ａ、１８ｂを形成する際（例えば、電解銅めっきする際）、導電性高分子膜１３は導電性ペースト膜１４及び第１の絶縁樹脂膜１５で覆われており、めっき液に直接接することがない。また、レーザによって第２の絶縁樹脂膜１９に開口した第１のコンタクトホール１９ａ及び第２のコンタクトホール１９ｂの底では、常に十分に厚い第３の導電層１８ａ、１８ｂが表面となるので、レーザを確実に第３の導電層１８ａ、１８ｂで止めることができ、過剰に掘り込んで金属基材１１、誘電体膜１２及び導電性高分子膜１３を露出させることがない。
【００５３】
次に、本発明の実施形態２に係る印刷配線板について図面を用いて説明する。図５及び図６は、本発明の実施形態２に係る印刷配線板の構成を模式的に示した部分断面図である。図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、図５の丸で囲んだＡの領域（第１のコンタクトホール１９ａ周辺部）、Ｂの領域（第２のコンタクトホール１９ｂ周辺部）をそれぞれ拡大して示した部分拡大図である。この印刷配線板１０は、金属基材１１、誘電体膜１２、導電性高分子膜１３、導電性ペースト膜１４、第１の絶縁樹脂膜１５、第１の導電層１６、第２の導電層１７ａ、１７ｂ、第３の導電層１８ａ、１８ｂ、第２の絶縁樹脂膜１９、第１の電極パッド２０ａ、第２の電極パッド２０ｂ、を有する。
【００５４】
実施形態２に係る印刷配線板は、第２の導電層１７ｂを有する点で、実施形態１に係る印刷配線板と異なる。実施形態２に係る印刷配線板の第２の導電層１７ｂ以外の構成は、実施形態１に係る印刷配線板の対応する構成と同様である。
【００５５】
第２の導電層１７ｂは、第２の開口部１５ｂにおける導電性ペースト膜１４の表面に形成されている。第２の導電層１７ｂの材料や膜厚は、実施形態１に係る印刷配線板の第２の導電層１７（図１参照）と同様である。第３の導電層１８ｂは、第２の開口部１５ｂにおける第２の導電層１７ｂの表面に形成されている。
【００５６】
かかる構成の本実施形態によれば、誘電体膜１２の厚さを極めて薄く形成することができ、金属基材１１の粗化処理により電極の表面積を増大させ、導電性高分子膜１３を金属基材１１の粗化面に良好な追従性で被覆することができ、このため実質的に、金属基材１１の対向電極及び誘電体膜１２の表面積を増大させることが可能となり、高い静電容量を実現することができる。また、第１の開口部１５ａ及び第２の開口部１５ｂへの第２の導電層１７ａ、１７ｂ及び第３の導電層１８ａ、１８ｂを形成する際（例えば、電解銅めっきする際）、導電性高分子膜１３は導電性ペースト膜１４及び第１の絶縁樹脂膜１５で覆われており、めっき液に直接接することがないので、導電性高分子膜１３が破壊され電気特性劣化（静電容量低下やリーク電流増加）を引き起こすことがない。また、レーザによって第２の絶縁樹脂膜１９に開口した第１のコンタクトホール１９ａ及び第２のコンタクトホール１９ｂの底では、常に十分に厚い第３の導電層１８ａ、１８ｂが表面となるので、レーザを確実に第３の導電層１８ａ、１８ｂで止めることができ、過剰に掘り込んで金属基材１１、誘電体膜１２及び導電性高分子膜１３を露出させることがないので、第１のコンタクトホール１９ａ及び第２のコンタクトホール１９ｂへの安定した第１の電極パッド２０ａ及び第２の電極パッド２０ｂの形成（例えば、銅めっき析出）とビア接続を得ることができる。さらに、高い静電容量のコンデンサを実現するとともに、基板を貫通するスルーホール２０ｃが形成され、基板の表面と裏面に所望のパターンが形成され、インターポーザとしての基板としての役割も果たしている。
【００５７】
次に、本発明の実施形態２に係る印刷配線板の製造方法について説明する。図７及び図８は、本発明の実施形態２に係る印刷配線板の断面を主たる製造工程について工程順に模式的に示した部分断面図である。なお、図７及び図８は、単に、図面作成の都合で分図されている。
【００５８】
実施形態２に係る印刷配線板の製造方法は、実施形態１に係る印刷配線板の製造方法におけるステップＡ１〜Ａ１１、Ａ１４〜Ａ２０と共通し、ステップＡ１２及びＡ１３と異なる。
【００５９】
実施形態２に係る印刷配線板の製造方法では、実施形態１に係る印刷配線板の製造方法におけるステップＡ１〜Ａ１１を行った後（図８（Ｂ）参照）、テンポラリーマスク２３を剥がし、その後、第１の開口部１５ａから露出している第１の導電層１６（亜鉛）の表面に第２の導電層１７ａ（ニッケルめっき又はパラジウムめっき）を形成するとともに、第２の開口部１５ｂから露出している導電性ペースト膜１４（カーボンペースト、銀ペースト）の表面に第２の導電層１７ｂ（ニッケルめっき）を形成する。次に、第１の開口部１５ａから露出している第２の導電層１７ａ（ニッケルめっき又はパラジウムめっき）の表面、及び第２の開口部１５ｂから露出している第２の導電層１７ｂ（ニッケルめっき又はパラジウムめっき）の表面に、それぞれ第３の導電層１８ａ（銅めっき）及び第３の導電層１８ｂ（銅めっき）を形成する（図８（Ｃ）参照）。その後、実施形態２に係る印刷配線板の製造方法では、実施形態１に係る印刷配線板の製造方法におけるステップＡ１４〜Ａ２０を行う。以上の工程により、図８（Ｄ）の構成の印刷配線板が形成される。
【００６０】
本実施形態の製造方法によれば、第１の開口部１５ａ及び第２の開口部１５ｂに第２の導電層１７ａ、１７ｂ及び第３の導電層１８ａ、１８ｂを形成する際（例えば、電解銅めっきする際）、導電性高分子膜１３は導電性ペースト膜１４及び第１の絶縁樹脂膜１５で覆われており、めっき液に直接接することがない。また、レーザによって第２の絶縁樹脂膜１９に開口形成した第１のコンタクトホール１９ａ及び第２のコンタクトホール１９ｂの底では、常に十分に厚い第３の導電層１８ａ、１８ｂが表面となるので、レーザを確実に第３の導電層１８ａ、１８ｂで止めることができ、過剰に掘り込んで金属基材１１、誘電体膜１２及び導電性高分子膜１３を露出させることがない。
【００６１】
【発明の効果】
本発明に係る印刷配線板によれば、電極表面を粗化処理して電極の表面積を増大させ、比誘電率の高い酸化皮膜を薄く形成して、コンデンサの電極間の距離を薄くし、大静電容量のコンデンサを内蔵した印刷配線板を実現している。これにより、インターポーザ等の基板内に大静電容量のコンデンサを内蔵することを可能としている。
【００６２】
また、本発明に係る印刷配線板によれば、導電性高分子膜が第１の絶縁樹脂膜及び導電性ペースト膜で覆われており、めっき液に直接接することがないので、導電性高分子膜が破壊され電気特性劣化（静電容量低下やリーク電流増加）を引き起こすことがない。これにより、信頼性の高い接続ビアを形成することができる。
【００６３】
また、本発明に係る印刷配線板によれば、レーザによる第２の絶縁樹脂膜への穴あけの際、レーザを確実に第３の導電層で止めることができ、過剰に掘り込んで金属基材、誘電体膜及び導電性高分子膜を露出させることがない。これにより、信頼性の高い接続ビアを形成することができる。
【００６４】
また、本発明に係る印刷配線板によれば、陽極の電極と陰極の電極との電気的な絶縁性が確保されており、印刷配線板における配線の引き回し等に支障をきたすことなく、設計自由度を確保しながら、高静電容量のキャパシタを基板内に形成することを可能としている。
【００６５】
また、本発明の半導体装置によれば、デカップリングコンデンサ、ノイズフィルタ、大容量のキャパシタアレイ等を内蔵したパッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る印刷配線板の構成を模式的に示した部分断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る印刷配線板の構成を模式的に示した部分断面図（拡大）である。
【図３】本発明の実施形態１に係る印刷配線板の断面を主たる製造工程について工程順に模式的に示した第１の部分断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る印刷配線板の断面を主たる製造工程について工程順に模式的に示した第２の部分断面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る印刷配線板の構成を模式的に示した部分断面図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る印刷配線板の構成を模式的に示した部分断面図（拡大）である。
【図７】本発明の実施形態２に係る印刷配線板の断面を主たる製造工程について工程順に模式的に示した第１の部分断面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る印刷配線板の断面を主たる製造工程について工程順に模式的に示した第２の部分断面図である。
【図９】従来例に係る印刷配線板の構成を模式的に示した部分断面図（拡大）である。
【図１０】比較例に係る印刷配線板の構成を模式的に示した部分断面図（拡大）である。
【符号の説明】
１０  印刷配線板
１１、１１ａ、１１ｂ、１１１、２１１  金属基材（アルミニウム）
１１ｃ  貫通穴
１２、１１２、２１２  誘電体膜
１３、２１３  導電性高分子膜
１４  導電性ペースト膜（カーボンペースト、銀ペースト）
１５  第１の絶縁樹脂膜（感光性絶縁樹脂）
１５ａ  第１の開口部
１５ｂ  第２の開口部
１５ｃ  貫通部
１６  第１の導電層（亜鉛）
１７、１７ａ、１７ｂ  第２の導電層（ニッケル又はパラジウムめっき）
１８ａ、１８ｂ、１１８、２１８  第３の導電層（銅めっき）
１９、１１９、２１９  第２の絶縁樹脂膜（非感光性絶縁樹脂）
１９ａ、１１９ａ  第１のコンタクトホール（陽極接続用）
１９ｂ、１１９ｂ、２１９ｂ  第２のコンタクトホール（陰極接続用）
１９ｃ  貫通孔（スルーホール用）
２０ａ、１２０ａ  第１の電極パッド（銅めっき）
２０ｂ、１２０ｂ、２２０ｂ  第２の電極パッド（銅めっき）
２０ｃ  スルーホール（銅めっき）
２０ｄ  回路（銅めっき）
２２、２３  テンポラリーマスク
【図１】
2005005500.tif 000004
【図２】
2005005500.tif 000005
【図３】
2005005500.tif 000006
【図４】
2005005500.tif 000007
【図５】
2005005500.tif 000008
【図６】
2005005500.tif 000009
【図７】
2005005500.tif 000010
【図８】
2005005500.tif 000011
【図９】
2005005500.tif 000012
【図１０】
2005005500.tif 000013