(57)【要約】【課題】精度のよいコンデンサを内蔵した電子部品内蔵基板を提供する。【解決手段】絶縁層と導体層を交互に形成してなる多層プリント配線板にコンデンサを内蔵した電子部品内蔵基板であって、該コンデンサが、多層プリント配線板を形成するいずれかの絶縁層上の一部にコンデンサ下部電極が設けられ、該コンデンサ下部電極を覆うように誘電体層が設けられ、該誘電体層の上部には該コンデンサ下部電極より広い面積のコンデンサ上部電極が設けられていることを特徴とする電子部品内蔵基板とする。【選択図】図１
2005116604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と導体層を交互に形成してなる多層プリント配線板にコンデンサを内蔵した電子部品内蔵基板であって、該コンデンサが、
多層プリント配線板を形成するいずれかの絶縁層上の一部にコンデンサ下部電極が設けられ、
該コンデンサ下部電極を覆うように誘電体層が設けられ、
該誘電体層の上部には該コンデンサ下部電極より広い面積のコンデンサ上部電極が設けられていることを特徴とする電子部品内蔵基板。
【請求項２】
前記下部電極が絶縁層より下層の配線回路と導通をとるために形成したビア上に前記コンデンサ下部電極が形成されていることを特徴とする請求項1記載の電子部品内蔵基板。
【請求項３】
前記コンデンサ下部電極の周囲には前記誘電体層を形成する誘電材料の流れ止め防止のためのパターンが形成されていることを特徴とする請求項1または２記載の電子部品内蔵基板。
【請求項４】
絶縁層と導体層を交互に形成してなる多層プリント配線板にコンデンサを内蔵した電子部品内蔵基板の製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法。
ａ．多層プリント配線板を形成するいずれかの絶縁層上の一部にコンデンサ下部電極を設ける工程、
ｂ．該絶縁層上の一部に前記コンデンサ下部電極を覆うように熱硬化性樹脂を主成分とする高誘電樹脂ペーストをスクリーン印刷して誘電体層を設ける工程、
ｃ．前記コンデンサ下部電極よりも広い面積を占めるコンデンサ上部電極と該コンデンサ上部電極と前記多層プリント配線板内の配線回路との接続部を導電性ペーストによって形成する工程。
【請求項５】
請求項４記載の工程ａのかわりに、
ｄ．多層プリント配線板を形成するいずれかの絶縁層に、該絶縁層より下層の配線回路と導通をとるためのビアホールを形成する工程、
および
ｅ．前記ビアホールにフィルドビアめっきを施し、前記下層の配線回路と導通のとれたビア及びコンデンサ下部電極を形成する工程、
の２工程を含むことを特徴とする請求項４記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項６】
請求項４記載の工程ｂと工程ｃの間に、
ｆ．前記誘電体層の機械研磨を行う工程、
が含まれることを特徴とする請求項４または５記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項７】
請求項４記載の工程ａの前、または請求項５記載の工程ｄの前に、
ｇ．配線回路が形成された絶縁性基板上に熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁樹脂シートを積層し絶縁層を形成する工程、
が含まれることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項８】
請求項４記載の工程ａのかわりに、
ｈ．多層プリント配線板を形成するいずれかの絶縁層の一部にコンデンサ下部電極を設け、該コンデンサ下部電極の周囲に誘電体層の流れ止め防止パターンを形成する工程、
を含むことを特徴とする請求項４記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項９】
請求項５記載の工程ｅのかわりに、
ｉ．前記ビアホールにフィルドビアめっきを施し、前記下層の配線回路と導通のとれたビア及びコンデンサ下部電極と、該コンデンサ下部電極の周囲に誘電体層の流れ止め防止パターンを形成する工程、
を含むことを特徴とする請求項５記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多層プリント配線板に電子部品をあらかじめ作りこんだ電子部品内蔵基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能化、小型化の要求に伴い回路部品の高密度化、高機能化が強まっている。そのため、プリント配線板に電子部品を実装する場合においてはその実装効率を高めるためにコンデンサ（Ｃ）、レジスタ（Ｒ）、インダクタ（Ｌ）等の受動部品を基板内に内蔵した構造のプリント配線板が注目されている。
【０００３】
例えば、プリント基板に設けた透孔内にリードレスの回路部品を埋設する方法（例えば、特許文献１参照。）、絶縁基板に設けた貫通孔内にセラミックコンデンサ等の受動部品を埋設する方法（例えば、特許文献２参照。）、半導体素子のバイパスコンデンサをプリント基板の孔に埋設する方法（例えば特許文献３及び４参照。）等が開示されている。
【０００４】
しかしながら、上記の方法によりあらかじめ大容量が確保されているチップコンデンサ等を貫通孔へ埋設、実装する場合は、現行で最小サイズの０６０３チップを用いたとしても０．３ｍｍあるいは０．６ｍｍの層厚みが伴うため、薄い多層基板を実現するのは困難である他、絶縁樹脂とチップ部品との熱膨張率の差によりクラックが発生することが懸念される。
【０００５】
また、プリント配線板内にコンデンサを作り込む手法も多数考案されており、粗面処理された２枚の導電性フォイルによる電極と１枚の誘電体シートによりコンデンサを形成し、このコンデンサをプリント配線板に内蔵する提案（例えば、特許文献５参照。）がなされている。導電性フォイル表面のうち、粗さの程度が小さくなるように処理された一方の面（バレル面）は、内側の誘電体シートに接触し、より粗く粗面化処理された他方の面（マット面）は、外側の部材に接しアンカー効果により強固に取り付けられる。
【０００６】
しかしながら、特許文献５にみられるような基板の全面に誘電体層を形成してコンデンサを形成する手法の場合、コンデンサ電極間以外の部分にも誘電体が存在することになる。プリント基板の回路におけるインピーダンスマッチングの観点から言うと不必要な場所にこのような高誘電率の材料が存在するのは好ましいことではない。このような問題点を回避する手法として、内層コア基材側に形成されたコンデンサ下部電極上にスクリーン印刷法等により誘電体を部分的に形成し、この誘電体上にコンデンサ上部電極を形成することによりコンデンサとする手法が知られているが、上下電極の不整合、スクリーン印刷による誘電体形成精度の問題により精度に優れたコンデンサを形成するのは難しかった。上下電極の不整合の問題について、特許文献６では、上部電極を下部電極よりも小さく作り、上部電極面積により静電容量を規定することで、上下電極の不整合による容量減少を解決していた。
【特許文献１】特開昭５４−３８５６１号公報
【特許文献２】特公昭６０−４１４８０号公報
【特許文献３】特開平４−７３９９２号公報
【特許文献４】特開平５−２１８６１５号公報
【特許文献５】特許第２７３８９５９０号
【特許文献６】特開２００３−４５７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、スクリーン印刷による誘電体形成精度には限界があり、コンデンサの静電容量公差に影響を与えていた。
【０００８】
さらに、コンデンサ電極及び誘電体層を精度良く製作しても、コンデンサ電極に接続される配線上にもわずかながら誘電体層が積層されてしまうため（図４）、この誘電体層が静電容量を持ち、特にサイズの小さいコンデンサを精度良く形成するのは難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた請求項１に係る第１の発明は、絶縁層と導体層を交互に形成してなる多層プリント配線板にコンデンサを内蔵した電子部品内蔵基板であって、該コンデンサが、
多層プリント配線板を形成するいずれかの絶縁層上の一部にコンデンサ下部電極が設けられ、
該コンデンサ下部電極を覆うように誘電体層が設けられ、
該誘電体層の上部には該コンデンサ下部電極より広い面積のコンデンサ上部電極が設けられていることを特徴とする電子部品内蔵基板である。
【００１０】
この発明によれば、コンデンサ下部電極面積を正確に作成することで、電極面積に由来するコンデンサ容量公差を抑えることができる。またコンデンサ下部電極を覆うように誘電体層を形成するため、コンデンサ下部電極上での誘電体層の厚みが均一となる。またこの発明によれば、誘電体層及びコンデンサ上部電極の面積に高精度の正確さは求められないため、誘電体層及びコンデンサ上部電極の形成法には印刷法などの効率のよい方法を用いることが可能で、誘電体層の形成に使用できる誘電性樹脂に選択の自由が生じ、誘電体層中の高誘電フィラーの充填率を９０ｗｔ％以上と高くすることも可能である。
【００１１】
請求項２に係る第２の発明は、前記下部電極が絶縁層より下層の配線回路と導通をとるために形成したビア上に前記コンデンサ下部電極が形成されていることを特徴とする請求項1記載の電子部品内蔵基板である。
【００１２】
この発明によれば、コンデンサ下部電極の導通を、コンデンサ下部電極直下にビアを配置してとるようにすることにより、コンデンサ上下の電極サイズを変えて電極面積を規定しても配線部の影響を無くすことを可能にした。
【００１３】
請求項３に係る第３の発明は、前記コンデンサ下部電極の周囲には前記誘電体層を形成する誘電材料の流れ止め防止のためのパターンが形成されていることを特徴とする請求項1または２記載の電子部品内蔵基板である。
【００１４】
コンデンサ下部電極周囲に誘電材料の流れ止め防止パターンを設けることにより、誘電体層の厚みを均一とするために粘度の低い誘電材料を用いても、所定領域外への誘電材料の流出を防止でき、かつコンデンサ下部電極上の誘電体層の厚みの精度を高いものとすることができる。
【００１５】
請求項４に係る第４の発明は、絶縁層と導体層を交互に形成してなる多層プリント配線板にコンデンサを内蔵した電子部品内蔵基板の製造方法であって、以下の工程を含むことを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法である。
ａ．多層プリント配線板を形成するいずれかの絶縁層上の一部にコンデンサ下部電極を設ける工程、
ｂ．該絶縁層上の一部に前記コンデンサ下部電極を覆うように熱硬化性樹脂を主成分とする高誘電樹脂ペーストをスクリーン印刷して誘電体層を設ける工程、
ｃ．前記コンデンサ下部電極よりも広い面積を占めるコンデンサ上部電極と該コンデンサ上部電極と前記多層プリント配線板内の配線回路との接続部を導電性ペーストによって形成する工程。
【００１６】
この発明によれば、コンデンサ下部電極面積を正確に作成することで、電極面積に由来するコンデンサ容量公差を抑えることができる。またコンデンサ下部電極を覆うように誘電体層を形成するため、コンデンサ下部電極上での誘電体層の厚みが均一となる。またこの発明によれば、誘電体層の形成に効率の良いスクリーン印刷法を用いることが可能で、生産性の向上が期待でき、かつ誘電体層の形成に使用できる誘電性樹脂に選択の自由が生じ、誘電体層中の高誘電フィラーの充填率を９０ｗｔ％以上と高くすることも可能である。さらにコンデンサ上部電極及び多層プリント配線板内の配線回路との接続部を導電性ペーストで形成するため、印刷法のように効率のよい方法を採ることができる。
【００１７】
請求項５に係る第５の発明は、請求項４記載の工程ａのかわりに、以下の２工程を含むことを特徴とする請求項４記載の電子部品内蔵基板の製造方法である。
ｄ．多層プリント配線板を形成するいずれかの絶縁層に、該絶縁層より下層の配線回路と導通をとるためのビアホールを形成する工程、
および
ｅ．前記ビアホールにフィルドビアめっきを施し、前記下層の配線回路と導通のとれたビア及びコンデンサ下部電極を形成する工程、
この発明によれば、コンデンサ下部電極の導通を、コンデンサ下部電極直下にビアを配置してとるようにすることにより、コンデンサ上下の電極サイズを変えて電極面積を規定しても配線部の影響を無くすことができる。また、コンデンサの導通部を形成するのと同一工程で正確な面積を有するコンデンサ下部電極を形成することができる。ビアの形成、及びフィルドビアメッキという従来のプリント配線板の製造手法を用いることができるため、新しい設備の必要がなく生産性がよい。
【００１８】
請求項６に係る第６の発明は、請求項４記載の工程ｂと工程ｃの間に、
ｆ．前記誘電体層の機械研磨を行う工程、
が含まれることを特徴とする請求項４または５記載の電子部品内蔵基板の製造方法である。
【００１９】
機械研磨を行うことで、コンデンサ上部電極の精度を向上させることができる。
【００２０】
請求項７に係る第７の発明は、請求項４記載の工程ａの前、または請求項５記載の工程ｄの前に、
ｇ．配線回路が形成された絶縁性基板上に熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁樹脂シートを積層し絶縁層を形成する工程、
が含まれることを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の電子部品内蔵基板の製造方法である。
【００２１】
一定厚みで形成された絶縁樹脂シートを用いることにより、安定した品質の電子部品内蔵基板を効率よく製造することができる。
【００２２】
請求項８に係る第８の発明は、請求項４記載の工程ａのかわりに、
ｈ．多層プリント配線板を形成するいずれかの絶縁層の一部にコンデンサ下部電極を設け、該コンデンサ下部電極の周囲に誘電体層の流れ止め防止パターンを形成する工程、
を含むことを特徴とする請求項４記載の電子部品内蔵基板の製造方法である。
【００２３】
コンデンサ下部電極周囲に誘電材料の流れ止め防止パターンを設けることにより、誘電体層の厚みを均一とするために粘度の低い誘電材料を用いても、所定領域外への誘電材料の流出を防止でき、かつコンデンサ下部電極上の誘電体層の厚みの精度を高いものとすることができる。
【００２４】
請求項９に係る第９の発明は、請求項５記載の工程ｅのかわりに、
ｉ．前記ビアホールにフィルドビアめっきを施し、前記下層の配線回路と導通のとれたビア及びコンデンサ下部電極と、該コンデンサ下部電極の周囲に誘電体層の流れ止め防止パターンを形成する工程、
を含むことを特徴とする請求項５記載の電子部品内蔵基板の製造方法である。
【００２５】
この発明によれば、コンデンサの導通部を形成するのと同一工程で正確な面積を有するコンデンサ下部電極及び誘電体層の流れ止め防止パターンを形成することができる。コンデンサ下部電極と流れ止め防止パターンが同じ厚みで形成できるので、それらの上に形成される誘電体層の平滑化により効果的である。また、ビアの形成、及びフィルドビアメッキという従来のプリント配線板の製造手法を用いることができるため、新しい設備の必要がなく生産性がよい。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、コンデンサ下部電極面積を正確に作成することで、電極面積に由来するコンデンサ容量公差を抑えることができる。またコンデンサ下部電極を覆うように誘電体層を形成するため、コンデンサ下部電極上での誘電体層の厚みが均一となる。さらに、誘電体層及びコンデンサ上部電極の面積に高精度の正確さは求められないため、誘電体層及びコンデンサ上部電極の形成法には印刷法などの効率のよい方法を用いることが可能で、誘電体層の形成に使用できる誘電性樹脂に選択の自由が生じ、誘電体層中の高誘電フィラーの充填率を９０ｗｔ％以上と高くすることも可能である。誘電体層に機械研磨を施すことで、その上に積層されるコンデンサ上部電極も平滑に形成することができる。コンデンサ下部電極を形成することになる絶縁層を、一定厚みで形成された絶縁樹脂シートを用いて積層することにより、安定した品質の電子部品内蔵基板を効率よく製造することができる。
【００２７】
また、コンデンサ下部電極の導通を、コンデンサ下部電極直下にビアを配置してとるようにすることにより、コンデンサ上下の電極サイズを変えて電極面積を規定しても配線部の影響を無くすことを可能にすることができた。この発明においては、コンデンサの導通部を形成するのと同一工程で正確な面積を有するコンデンサ下部電極を形成することができる。ビアの形成、及びフィルドビアメッキという従来のプリント配線板の製造手法を用いることができるため、新しい設備の必要がなく生産性がよい。
【００２８】
さらにコンデンサ下部電極周囲に誘電材料の流れ止め防止パターンを設けることにより、誘電体層の厚みを均一とするために粘度の低い誘電材料を用いても、所定領域外への誘電材料の流出を防止でき、かつコンデンサ下部電極上の誘電体層の厚みの精度を高いものとすることができた。
【００２９】
したがって本発明によれば、信頼性に優れた高精度・高容量のコンデンサを内蔵した電子部品内蔵基板を安価に提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の電子部品内蔵基板の製造方法について簡単に説明する。まず、絶縁層上に配線回路を形成し、この上にさらに絶縁層を積層する。図１では、配線回路（１１）の形成されたコア基材（１０）（図１（ａ））に、絶縁樹脂シートを真空ラミネーターによりラミネートし、所定の温度に設定した熱風炉中で硬化させて絶縁層（１２）を形成する場合について示している（図１（ｂ））。この絶縁層上でコンデンサ電極が形成される所定の位置にＵＶ−ＹＡＧレーザーにより下層の配線回路に到達するビアホール（１３）を形成（図１（ｃ））した後、フィルドビアめっきにより、ビアの電気的接続及び穴埋めと導体層の形成を行い、エッチングにより下層の配線回路と導通をとるためのビア（１４）及びコンデンサ下部電極（１５）を形成する（図１（ｃ））。以下、各コンデンサの対向する電極のうち、絶縁層上に形成される小さい電極をコンデンサ下部電極とし、もう一方の大きい電極をコンデンサ上部電極と呼ぶことにする。ビアの接続・穴埋めの方法は通常のプリント配線板の製造方法で用いられているものであれば特に限定されるものではない。
【００３１】
このようにして形成された絶縁層（１２）上のコンデンサ下部電極（１５）上に熱硬化性樹脂と高誘電率フィラーより成る高誘電樹脂ペーストをパターン形成する。スクリーン印刷法であると適度の精度と生産性を有し好ましい。基板上の必要部分に積層された高誘電樹脂ペーストは、加熱硬化されることで各電極上に誘電体層（１６）を形成する（図１（ｄ））。この後、誘電体表面をバフ等で研磨して表面を平滑にした後（図示せず）、誘電体上に導電性ペーストをスクリーン印刷してコンデンサ上部電極（１７）及びコンデンサ上部電極と配線との接続部（１８）を形成する（図１（ｅ））。この後、再度絶縁樹脂フィルムをラミネート・熱硬化させて絶縁層（１２）を形成し、ビア加工、めっき処理を行い所定の配線回路パターンを形成する。以上の工程を複数回繰り返すことで、所望の電子部品内蔵基板を得ることができる（図１（ｆ））。
【００３２】
本発明における絶縁層を構成する材料としては、熱硬化性樹脂を主成分とする絶縁樹脂が挙げられる。このような熱硬化性樹脂としては例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂類、ビスマレイミド類とジアミンとの付加重合物、フェノール樹脂、レゾール樹脂、イソシアネート、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート及びビニル基含有ポリオレフィン化合物等があげられるが、これらに限定されない。これら熱硬化性樹脂の中でも耐熱性、絶縁性等の性能とコストとのバランスからエポキシ樹脂、特に多官能エポキシ樹脂が好ましい。
【００３３】
本発明で使用されるエポキシ樹脂は公知のものを用いることができる。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、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂等の芳香族環を含むエポキシ類化合物の水素添加化合物、脂環式エポキシ樹脂やシクロヘキセンオキシドの各種誘導体、テトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等の含ハロゲンエポキシ樹脂等があげられ、これらを単独もしくは混合して用いることができる。
【００３４】
本発明にて用いられる硬化剤は、特に限定されるものではないが、熱硬化性樹脂の選択によってそれに対応する硬化剤を選ぶことができる。例えば熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合には、公知のエポキシ樹脂硬化剤を用いることができる。このようなエポキシ樹脂硬化剤として、例えばフェノールノボラック等の多価フェノール類、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等のアミン系硬化剤、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の酸無水物硬化剤またはこれらの混合物等が挙げられる。中でも、低吸水性の点からフェノールノボラック等の多価フェノール類の使用が特に好ましい。
【００３５】
エポキシ樹脂硬化剤の配合割合は、エポキシ樹脂との組み合わせで任意の割合で使用することができるが、通常はＴｇが高くなるようにその配合比が決定される。例えば、エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラックを用いる場合は、エポキシ当量と水酸基当量が１：１になるように配合するのが好ましい。
【００３６】
所定の溶媒に溶解させた既述の絶縁樹脂を主成分とするワニスをロールコーター等で支持体に塗布した後、乾燥させて半硬化状態とすることで半硬化状態（Bステージ）の絶縁樹脂シートを作製することができる。この絶縁樹脂ワニスを適度な粘度に調整し、直接、配線回路上に印刷や塗布などの方法によって積層してもよいが、本発明においては、絶縁層の形成を半硬化状態の絶縁樹脂シートを積層することで行うことが好ましい。絶縁樹脂シートの支持体としては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ＰＥＴ等のポリエステル、ポリカーボネート、離型紙等が挙げられる。なかでも、価格・耐熱性・寸法安定性等の点においてポリエステル系フィルムを使用することが特に好ましい。支持体の厚みとしては１０〜１５０μｍが一般的である。なお、支持体にはマット処理、エンボス加工の他、離型処理が施してあっても良い。さらに必要に応じて、絶縁樹脂シートの支持体が無い面を保護フィルムで覆い、ロール状に巻き取って保存することもできる。保護フィルムとしては、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等のポリオレフィン、ＰＥＴ等のポリエステル、さらには離型紙等が挙げられる。保護フィルムの厚みとしては１０〜１００μｍが一般的である。また、保護フィルムにはマット処理、エンボス加工の他、離型処理を施してあっても良い。
【００３７】
本発明において、絶縁樹脂シートを真空ラミネーターによりラミネートする方法としては、減圧下、バッチ式であってもロールでの連続式であってもよく、両面同時にラミネートするのが好ましい。ラミネート条件は絶縁樹脂の熱時溶融粘度、樹脂厚、内層回路基板のパターン面積等により異なるが、一般的に圧着温度が７０−２００℃、圧着圧力が１〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２であって、２０Ｔｏｒｒ以下の減圧下において良好にラミネートすることができる。
【００３８】
本発明にて絶縁層形成のために用いられる絶縁樹脂ワニスには、機械的、熱的、または電気的性質の改質を目的として公知の無機または有機フィラーを加えることができる。ファインパターンを形成するためにはこれらのフィラーの平均粒径が小さいもの程好ましく、平均粒径３μｍ以下のものが使用される。また、その配合比は熱硬化性樹脂の選択によって異なり、絶縁層全体に対して５〜４０ｗｔ％の範囲内であることが好ましい。有機フィラーとしては、エポキシ樹脂粉末、メラミン樹脂粉末、尿素樹脂粉末、グアナミン樹脂粉末、ポリエステル樹脂粉末等を、無機フィラーとしては、シリカ、アルミナ、酸化チタン等を挙げることができる。なかでも、シリカフィラーは誘電率が低いこと、線膨張率が低いこと、表面粗化処理により絶縁層を構成する絶縁性樹脂中から脱離してアンカーを形成しやすいことなどからより好んで用いられている。
【００３９】
本発明にて絶縁層形成のために用いられる絶縁樹脂ワニスには、熱可塑性樹脂を添加することができる。熱可塑性樹脂の添加の目的は、特に樹脂の強靱性を向上させ、絶縁層に粘り強さを持たせるためである。通常エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂は銅とのめっき密着性や耐熱性に優れるが、固くて脆い特性を有しており、冷熱衝撃試験での樹脂クラック等の不具合を生じることがある。本発明ではポリエーテルスルホン、フェノキシ樹脂、ポリイミド等の熱可塑性樹脂を加えることにより、信頼性に優れた絶縁層を形成することができる。このような熱可塑性樹脂としては、上述した熱硬化性樹脂、硬化剤と同一の溶媒に溶解させ混合できることが望ましい。また、熱可塑性樹脂の配合比は全樹脂固形分の１０〜４０％の範囲であることが好ましい。これは、熱可塑性樹脂の含量が全樹脂固形分の１０重量％以下では熱可塑性樹脂による靱性効果があまり得られない傾向があり、また４０重量％以上では充分なめっき密着性が得られない傾向にあるためである。
【００４０】
本発明におけるコンデンサ下部電極（１５）は、めっきにより形成されることが好ましい。コンデンサ下部電極（１５）上に形成される誘電体層（１６）の厚さやコンデンサ下部電極自体のサイズにもよるが、コンデンサ下部電極の厚さは１８μｍ以下であることが好ましい。コンデンサ下部電極厚さが１８μｍ以上あると、誘電体層をコンデンサ下部電極上にコンデンサ下部電極の面積よりも広く形成するため、コンデンサ下部電極エッジ上の誘電体層に大きな段差ができてしまい、誘電体層表面を研磨しても充分に平滑とする事ができず、誘電体層上に形成されるコンデンサ上部電極（１７）の接続信頼性に不安が残る。
【００４１】
本発明では、コンデンサ下部電極への電気的導通は、コンデンサ下部電極の下からビア（１４）によってとることが好ましい。この構造によれば、配線回路上の誘電体層の影響による静電容量の公差を考慮することなく、コンデンサ下部電極のみで正確にコンデンサの静電容量が規定されることになるためである。具体的には、コンデンサ下部電極より下層の配線回路に到達するビアホール（１３）を設け、これにフィルドビアめっきを施して下層の配線回路と導通をとるとともにコンデンサ下部電極（１５）を形成する。
【００４２】
また本発明では、図２及び図３に示すようにコンデンサ下部電極（１５）の周囲に誘電材料の流れ止め防止パターン（１９）を形成すると、コンデンサ下部電極上及びその周囲に積層された、誘電体層（１６）となる高誘電率樹脂ペーストが均一な厚みで積層されるため好ましい。この誘電材料の流れ止め防止パターン（１９）は、コンデンサ下部電極周囲に設けられ、配線回路と導通がとれていない、コンデンサの静電容量に影響を及ぼさない材料、または構造のものであれば特に制限はないが、コンデンサ下部電極の形成と同一工程でフィルドビアめっきにより形成されると（図２（ｃ））、工程が簡略でかつ厚みもコンデンサ下部電極と同じにすることができるため流れ止め防止効果が大きく好ましい。
【００４３】
本発明で誘電体層（１６）の形成に用いる高誘電樹脂ペーストは熱硬化性樹脂と硬化剤及び高誘電率フィラーを主成分として成る。熱硬化性樹脂及び硬化剤には絶縁樹脂ワニスで使用されているものと同様のものを使用することができる。また、高誘電率フィラーとしては、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，チタン酸亜鉛，チタン酸鉛等のチタン酸塩、あるいはジルコン酸カルシウム，ジルコン酸バリウム，ジルコン酸鉛等のジルコン酸塩等を主成分とした種々の誘電体セラミック組成物を使用することができる。
【００４４】
本発明では、コンデンサの誘電体層（１６）はコンデンサ下部電極（１５）を覆うように形成される。このとき、コンデンサ下部電極の形成されている絶縁層（１２）上には、通常コンデンサ下部電極以外の配線回路（１１）や電子素子も形成されており、誘電体層（１６）はこれらコンデンサ下部電極以外の導通の取れている配線回路や電子素子にはかからないように部分的に形成されなければならない。具体的には適当な精度でパターニングできるスクリーン印刷の手法で、コンデンサ下部電極とその周囲に形成するのが好ましい。
【００４５】
本発明では、コンデンサ下部電極（１５）上に形成された誘電体層（１６）表面の平滑化を目的として研磨を行う。一般に高誘電率フィラーを高充填した高誘電ペーストを用いて誘電体層を形成した場合、樹脂の硬化収縮等の影響のため誘電体層表層のフィラーが樹脂で充分に覆われず、表面の形状が悪くなる。従って、誘電体層の表層を研磨するとこのフィラーリッチの領域が除去され平滑な誘電体層表面を得ることが可能となる。研磨の方法としては、セラミックあるいは不織布のバフによるバフ研磨、研磨ベルトによるベルトサンダー研磨等があるが、なかでもバフが比較的柔らかい不織布バフによる研磨が好ましい。
【００４６】
研磨によって表面を整えられた誘電体層（１６）上へ、コンデンサ下部電極（１５）を覆って広い面積になるようなコンデンサ上部電極（１７）及びコンデンサ上部電極と多層プリント配線板内の配線回路との接続部（１８）を導電性ペーストで形成する（図１（ｅ）、図２（ｅ）、図３（ｃ））。方法としては適当な精度で生産性よく加工できるスクリーン印刷が好ましい。
【００４７】
このように製造されたコンデンサ上に再び絶縁材料を積層して絶縁層とし、コンデンサ上部電極あるいは他の内部配線回路の導通をとり、上述の工程を１回、あるいは複数回繰り返すことで、内部に電子部品たるコンデンサ素子を内蔵した電子部品内蔵基板を製造することができる（図１（ｆ）、図２（ｆ））。
【実施例１】
【００４８】
以下に実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
まず、本発明における実施例で用いた絶縁樹脂シート及び、高誘電樹脂ペーストの製造例を示す。絶縁樹脂ワニス及び高誘電樹脂ペーストの組成は表１に記載の通りである。また、表１中の数値は特に示さない限り重量部である。
＜絶縁樹脂シートの製造例１＞
熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂成分としてエピコート１００１（油化シェルエポキシ社製）９０重量部、エピコート８２８ＥＬ（油化シェルエポキシ社製）１０重量部、エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラック（日本化薬社製）２４．６重量部、熱可塑性樹脂としてフェノキシ樹脂（フェノートＹＰ−５０、東都化成社製）３７．４重量部をシクロヘキサノンとＭＥＫの混合溶媒に溶解させた。この溶液にシリカフィラーのＡＥＲＯＳＩＬ  ＲＹ２００（日本アエロジル社製）４０．５重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．３２重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、絶縁樹脂ワニスを調製した。このようにして得られた絶縁樹脂ワニスを厚さ３０μｍのＰＥＴ支持体上に乾燥後の膜厚が５０μｍとなるようにロールコーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥させた。さらに、支持体積層面とは反対側の絶縁樹脂面に、厚さ２０μｍのポリエチレン保護フィルムを張り合わせ、絶縁樹脂面を保護した。
＜絶縁樹脂シートの製造例２＞
熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂成分としてＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本化薬社製）９０重量部、エピコート８２８ＥＬ（油化シェルエポキシ社製）１０重量部、エポキシ樹脂硬化剤としてカヤハードＮＨＮ（日本化薬社製）９９．４重量部、熱可塑性樹脂としてポリエーテルスルホン（スミカエクセル５００３Ｐ、住友化学工業社製）５９．８重量部を４−ブチロラクトンとＮ−メチル−２−ピロリドンの混合溶媒に溶解させた。この溶液にシリカフィラーのアドマファインＳＯ−Ｃ１（アドマテックス社製）７７．８重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．７８重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、絶縁樹脂ワニスを調製した。このようにして得られた絶縁樹脂ワニスを厚さ３０μｍのＰＥＴ支持体上に乾燥後の膜厚が５０μｍとなるようにロールコーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥させた。さらに、支持体積層面とは反対側の絶縁樹脂面に、厚さ２０μｍのポリエチレン保護フィルムを張り合わせ、絶縁樹脂面を保護した。
＜高誘電樹脂ペーストの製造例１＞
熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂成分としてＥＰＰＮ−５０２Ｈ（日本化薬社製）９０重量部、エピコート８２８ＥＬ（油化シェルエポキシ社製）１０重量部、エポキシ樹脂硬化剤としてカヤハードＮＨＮ（日本化薬社製）９９．４重量部をシクロヘキサノンに溶解させた。この溶液に高誘電率フィラーとしてチタン酸バリウム（富士チタン工業社製）１８０１．６重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．７８重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、高誘電樹脂ペーストを作成した。この高誘電樹脂ペーストをポリイミドフィルム上に塗布・硬化させた後、ＬＣＲメーターで１ＭＨｚにおける比誘電率を測定したところ５１であった。
＜高誘電樹脂ペーストの製造例２＞
熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂成分としてエポトートＹＤＣＮ−７０３（東都化成社製）９０重量部、エポトートＹＤ−１２８（東都化成社製）１０重量部、エポキシ樹脂硬化剤としてフェノールノボラック（日本化薬社製）５３．３重量部をγ−ブチルラクトンに溶解させた。この溶液に高誘電率フィラーとしてチタン酸ストロンチウム（富士チタン工業社製）１４１７．５重量部、硬化触媒の２−エチル−４−メチルイミダゾール（東京化成工業社製）０．７８重量部を加え、練り込みロールで分散させた後に攪拌及び脱泡し、高誘電樹脂ペーストを作成した。この高誘電樹脂ペーストをポリイミドフィルム上に塗布・硬化させた後、ＬＣＲメーターで１ＭＨｚにおける比誘電率を測定したところ１２であった。
【００５０】
【表１】
2005116604.tif 000003
［実施例１］
配線回路（１１）が形成されたコア基材（１０）（コア厚０．８ｍｍ）上に（図１（ａ））、絶縁樹脂シートの製造例１で製造した絶縁樹脂シートを、保護フィルムを剥がし、真空ラミネーターにより温度１３０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ２でラミネートした。室温まで冷却して絶縁樹脂支持体を剥離した後、１７０℃のオーブン中で３０分間加熱して絶縁樹脂を硬化させ、絶縁層（１２）とした。この後、所定のビアホール形成部にＵＶ−ＹＡＧレーザーで穴開けを行った後（図１（ｂ））、アルカリ性過マンガン酸塩による表面粗化を行い、パネル−フィルドビアめっきによりビアホール（１３）の電気的接続及びコンデンサ下部電極（１５）の形成を行った（図１（ｃ））。コンデンサ下部電極の設計は１辺２ｍｍの正方形形状であった。
【００５１】
上述のように形成したコンデンサ下部電極（１５）上に、高誘電樹脂ペーストの製造例１で製造した高誘電樹脂ペーストを、厚さ２０μｍ、１辺６ｍｍの正方形形状でスクリーン印刷して誘電体層（１６）をコンデンサ下部電極よりも大きな面積でコンデンサ下部電極を覆うように形成した（図１（ｄ））。スクリーン版には２００メッシュ、乳剤厚さ１５μｍのステンレス版（東京プロセスサービス社製）を用いた。この後、８０℃のオーブン中で３０分乾燥させた後、１８０℃のオーブン中で１時間加熱して誘電体層を硬化させた。さらに誘電体層表面を不織布バフ♯３２０，♯６００，♯１０００（角田ブラシ社製）により研磨した。このようにして形成された誘電体層（１６）上に導電性銀ペーストＸＡ−４３６（藤倉化成社製）を縦４ｍｍ、横８ｍｍの長方形形状で印刷し、コンデンサ上部電極（１７）を形成するとともに、コンデンサ上部電極と絶縁樹脂上の導体パターンを電気的に接続した（図１（ｅ））。
【００５２】
さらにこの基板上に再度絶縁樹脂シートの製造例１で製造した絶縁樹脂シートを、保護フィルムを剥がし、真空ラミネーターにより温度１３０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ２でラミネートした。室温まで冷却して絶縁樹脂支持体を剥離した後、１７０℃のオーブン中で３０分間加熱して絶縁樹脂を硬化させ、絶縁層（１２）とした。所定のビアホール形成部にＵＶ−ＹＡＧレーザーでビアホール（１３）を形成し、パネル−フィルドビアめっきによりビアを電気的に接続し、エッチングにより導体回路（１１）及びコンデンサ下部電極（１５）を形成した。以上の工程を２回繰り返すことによりビルドアップ２層電子部品内蔵基板を製造した（図１（ｆ））。尚、表層の導体回路を形成する際にはコンデンサ下部電極は形成しなかった。
［実施例２］
絶縁樹脂シートの製造例１で製造した絶縁樹脂シートと、高誘電樹脂ペーストの製造例２で製造した高誘電樹脂ペーストを用いた他は実施例１と同様にしてビルドアップ２層電子部品内蔵基板を製造した。
［実施例３］
絶縁樹脂シートの製造例２で製造した絶縁樹脂シートと、高誘電樹脂ペーストの製造例１で製造した高誘電樹脂ペーストを用いた他は実施例１と同様にしてビルドアップ２層電子部品内蔵基板を製造した。
［実施例４］
絶縁樹脂シートの製造例２で製造した絶縁樹脂シートと、高誘電樹脂ペーストの製造例２で製造した高誘電樹脂ペーストを用いた他は実施例１と同様にしてビルドアップ２層電子部品内蔵基板を製造した。
［実施例５］
配線回路（１１）が形成されたコア基材（１０）（コア厚０．８ｍｍ）上に（図２（ａ））、絶縁樹脂シートの製造例１で製造した絶縁樹脂シートを、保護フィルムを剥がし、真空ラミネーターにより温度１３０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ２でラミネートした。室温まで冷却して絶縁樹脂支持体を剥離した後、１７０℃のオーブン中で３０分間加熱して絶縁樹脂を硬化させ、絶縁層（１２）とした。この後、所定のビアホール形成部にＵＶ−ＹＡＧレーザーで穴開けを行った後（図２（ｂ））、アルカリ性過マンガン酸塩による表面粗化を行い、パネル−フィルドビアめっきによりビアホール（１３）の電気的接続及びコンデンサ下部電極（１５）さらに誘電材料の流れ止めパターン（１９）の形成を行った（図２（ｃ））。コンデンサ下部電極の設計は１辺２ｍｍの正方形形状であった。
【００５３】
上述のように形成したコンデンサ下部電極（１５）及び誘電材料の流れ止め防止パターン（１９）上に、高誘電樹脂ペーストの製造例１で製造した高誘電樹脂ペーストを、厚さ２０μｍ、１辺６ｍｍの正方形形状でスクリーン印刷して誘電体層（１６）をコンデンサ下部電極よりも大きな面積でコンデンサ下部電極及び流れ止め防止パターンを覆うように形成した（図２（ｄ））。スクリーン版には２００メッシュ、乳剤厚さ１５μｍのステンレス版（東京プロセスサービス社製）を用いた。この後、８０℃のオーブン中で３０分乾燥させた後、１８０℃のオーブン中で１時間加熱して誘電体層を硬化させた。さらに誘電体層表面を不織布バフ♯３２０，♯６００，♯１０００（角田ブラシ社製）により研磨した。このようにして形成された誘電体層（１６）上に導電性銀ペーストＸＡ−４３６（藤倉化成社製）を縦４ｍｍ、横８ｍｍの長方形形状で印刷し、コンデンサ上部電極（１７）を形成するとともに、コンデンサ上部電極と絶縁樹脂上の導体パターンを電気的に接続した（図２（ｅ））。
【００５４】
さらにこの基板上に再度絶縁樹脂シートの製造例１で製造した絶縁樹脂シートを、保護フィルムを剥がし、真空ラミネーターにより温度１３０℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ２でラミネートした。室温まで冷却して絶縁樹脂支持体を剥離した後、１７０℃のオーブン中で３０分間加熱して絶縁樹脂を硬化させ、絶縁層（１２）とした。所定のビアホール形成部にＵＶ−ＹＡＧレーザーでビアホール（１３）を形成し、パネル−フィルドビアめっきによりビアを電気的に接続し、エッチングにより導体回路（１１）、コンデンサ下部電極（１５）及び流れ止め防止パターン（１９）を形成した。以上の工程を２回繰り返すことによりビルドアップ２層電子部品内蔵基板を製造した（図２（ｆ））。尚、表層の導体回路を形成する際にはコンデンサ下部電極は形成しなかった。
【００５５】
コア基材となる０．８ｍｍ両面銅張り積層板をエッチングして配線回路及びコンデンサ下部電極を形成した。コンデンサ下部電極は１辺が４ｍｍの正方形形状とし、コンデンサ下部電極に接続する配線もエッチングにより電極と同時に同じ層に形成した。このようにして形成したコンデンサ下部電極上に、高誘電樹脂ペーストの製造例１で製造した高誘電樹脂ペーストを、厚さ２０μｍ、１辺が６ｍｍの正方形形状でスクリーン印刷して誘電体層をコンデンサ下部電極よりも大きな面積でコンデンサ下部電極を覆うように形成した。スクリーン版には実施例１と同じものを用いた。この後、８０℃のオーブン中で３０分乾燥させた後、１８０℃のオーブン中で１時間加熱して誘電体層を硬化させた。このようにして形成された誘電体層上に実施例１と同じ導電性銀ペーストで１辺２ｍｍの正方形系状のコンデンサ上部電極及びこのコンデンサ上部電極の配線回路への接続配線部（線幅０．２ｍｍ）を印刷、形成した。この後の工程は上下電極のサイズ以外は実施例１と同様にしてビルドアップ２層電子部品内蔵基板を製造した。
［比較例２］
コア基材となる０．８ｍｍ両面銅張り積層板の銅箔をエッチングして配線回路及びコンデンサ下部電極を形成したこと、及びビルドアップ２層目の内蔵コンデンサ下部電極が直下のビアホールではなく、同一面内に形成された配線回路パターンと平面的に電気的導通をとられていること以外は実施例１と同様にして、ビルドアップ２層電子部品内蔵基板を作製した。
【００５６】
上述のようにして作製した資料の評価方法は下記によった。結果を表２に示す。
＜静電容量＞
実施例１〜５及び比較例１〜２で作製した評価基板により、電子部品内蔵基板が内蔵するコンデンサの静電容量をマテリアルアナライザにより測定した。尚、静電容量の設計値は誘電体の誘電率と厚さ、電極の有効面積から計算した値である。電極面積は全て２ｍｍ×２ｍｍの４ｍｍ２で設計している。
【００５７】
【表２】
2005116604.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明による電子部品内蔵基板の一形態の製造方法の一例を示す説明図である。
【図２】本発明による電子部品内蔵基板の他の形態の製造方法の一例を示す説明図である。
【図３】本発明による電子部品内蔵基板の他の形態の製造方法の一例を上から見た説明図である。
【図４】従来の電子部品内蔵基板の一例を上から見た説明図である。１０…コア基板１１…配線回路１２…絶縁層１３…（下層の配線回路まで到達する）ビアホール１４…下層の配線回路と導通のとれたビア１５…コンデンサ下部電極１６…誘電体層１７…コンデンサ上部電極１８…多層プリント配線板内の配線回路との接続部１９…誘電材料の流れ止め防止パターン２０…電子部品内蔵基板２１…コンデンサ下部電極の導通用配線回路パターン
【図１】
2005116604.tif 000005
【図２】
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【図３】
2005116604.tif 000007
【図４】
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