(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも以下（ａ）〜（ｃ）の工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法：
（ａ）片面あるいは両面に回路パターンを形成した樹脂板に、導電性接着材料を介して前記回路パターンにコンデンサ、抵抗及びコイルの電極を接続する工程
（ｂ）前記樹脂板に、前記コンデンサ、前記抵抗及び前記コイルを収容するキャビティを形成した樹脂基板を貼り付け、コア基板を形成する工程
（ｃ）前記樹脂板に前記コンデンサ、前記抵抗及び前記コイルの電極に前記導電性接着材料を介して接続された回路パターンへ至る開口を設けてバイアホールを形成する工程。
【請求項２】
前記（ｃ）工程の前後に、前記樹脂板に前記樹脂基板を貼り付けてなる前記コア基板に、通孔を穿設してスルーホールとする工程を経ることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
少なくとも以下（ａ）〜（ｆ）の工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法：
（ａ）心材となる樹脂を含有させてなる樹脂材料にコンデンサ、抵抗及びコイル収容用の通孔を形成する工程
（ｂ）前記通孔を形成した樹脂材料に、樹脂材料を貼り付けて、コンデンサ、抵抗及びコイル収容部を有するコア基板を形成する工程
（ｃ）前記コア基板にコンデンサ、抵抗及びコイルを収容する工程
（ｄ）前記コア基板の両側に樹脂フィルムを貼り付ける工程
（ｅ）前記樹脂フィルムに前記コンデンサ、前記抵抗及び前記コイルの電極へ至る開口を設けてバイアホールを形成する工程
（ｆ）前記コア基板に、通孔を穿設してスルーホールとする工程。
【請求項４】
前記樹脂材料が、強化材を樹脂含浸させたプリプレグを用いることを特徴とする請求項３に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
少なくとも以下（ａ）〜（ｆ）の工程を備えることを特徴とするプリント配線板の製造方法：
（ａ）コア基板にコンデンサ、抵抗及びコイル収容用の通孔を形成する工程
（ｂ）前記コア基板にコンデンサ、抵抗及びコイルを収容する工程
（ｃ）前記コア基板に樹脂材料を貼り付け、コア基板を形成する工程
（ｄ）前記コア基板の表面側の樹脂フィルムに前記コンデンサ、前記抵抗及び前記コイルの電極へ至る開口を設けてバイアホールを形成する工程
（ｆ）前記コア基板に、通孔を穿設してスルーホールとする工程。
【請求項６】
前記樹脂材料が、強化材を樹脂含浸させたプリプレグを用いることを特徴とする請求項５に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項７】
前記スルーホールとなる通孔が、前記コンデンサを避けて穿設されることを特徴とする請求項３又は請求項５に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項８】
コア基板に樹脂絶縁層と導体回路とを積層してなるプリント配線板であって、
通孔を有する樹脂材料に別の樹脂材料が貼り付けられてコンデンサ、抵抗及びコイル収容部が形成されたコア基板と、
前記コア基板の前記コンデンサ、抵抗及びコイル収容部に収容されるコンデンサ、抵抗及びコイルと、
前記コア基板の表面に貼り付けられる樹脂フィルムと、を有し、
前記コンデンサ、前記抵抗、前記コイルの電極が被覆層で被覆されており、
前記樹脂フィルムに形成されたバイアホールによって前記コンデンサ、前記抵抗及び前記コイルにおける前記被覆層から露出した電極が、めっきにより電気的に接続され、
前記コア基板に穿設されたスルーホールによって該コア基板の両面が電気的に接続されてなることを特徴とするプリント配線板。
【請求項９】
前記チップコンデンサ、抵抗及びコイルから露出した電極は、主成分がＣｕである金属であることを特徴とする請求項８に記載のプリント配線板。
【請求項１０】
コア基板に樹脂絶縁層と導体回路とを積層してなるプリント配線板であって、
通孔を有する樹脂材料に別の樹脂材料が貼り付けられてコンデンサ、抵抗及びコイル収容部が形成されたコア基板と、
前記コア基板の前記コンデンサ、抵抗及びコイル収容部に収容されるコンデンサ、抵抗及びコイルと、
前記コア基板の表面に貼り付けられる樹脂フィルムと、を有し、
前記コンデンサ、前記抵抗及び前記コイルの電極がめっき膜で被覆されており、
前記樹脂フィルムに形成されたバイアホールによって前記コンデンサ、前記抵抗及び前記コイルの電極が、めっきにより電気的に接続され、
前記コア基板に穿設されたスルーホールによって該コア基板の両面が電気的に接続されてなることを特徴とするプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
ＩＣチップなどの電子部品を載置するプリント配線板に関し、特にコンデンサ、抵抗及びコイルを内蔵するプリント配線板に関するのもである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、コンピュータ内部においては、電源とＩＣチップ間の配線距離が長く、この配線部分のループインダクタンスは非常に大きいものとなっている。このため、高速動作時のＩＣ駆動電圧の変動も大きくなり、ＩＣの誤動作の原因となり得る。また、電源電圧を安定化させることも困難である。このため、電源供給の補助として、コンデンサをプリント配線板の表面に実装している。
即ち、電圧変動となるループインダクタンスは、図２６（Ａ）に示す電源からプリント配線板３００内の電源線を介してＩＣチップ２７０の電源端子２７２Ｐまでの配線長、及び、ＩＣチップ２７０のアース端子２７２Ｅから電源からプリント配線板３００内のアース線を介して電源までの配線長に依存する。また、逆方向の電流が流れる配線同志、例えば、電源線とアース線との間隔を狭くすることでループインダクタンスを低減できる。
このため、図２６（Ｂ）に示すように、プリント配線板３００にチップコンデンサ２９８を表面実装することで、ＩＣチップ２７０と電源供給源となるチップコンデンサ２９２とを結んでいるプリント配線板３００内の電源線とアース線との配線長を短くするとともに、配線間隔を狭くすることで、ループインダクタンスを低減することが行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＣ駆動電圧変動の原因となる電圧降下の大きさは周波数に依存する。このため、ＩＣチップの駆動周波数の増加に伴い、図２６（Ｂ）を参照して上述したようにチップコンデンサを表面に実装させてもなおループインダクタンスを低減できず、ＩＣ駆動電圧の変動を十分に抑えることが難しくなった。
【０００４】
本発明は上述した課題を解決するためなされたものであり、その目的とするところは、ループインダクタンスを低減できるプリント配線板及びプリント配線板の製造方法を提供することにある。
【０００５】
また、本発明の目的とするところは、高集積化を達成できるプリント配線板及びプリント配線板の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１〜６のプリント配線板の製造方法では、コア基板内にチップコンデンサを収容することが可能となり、ループインダクタンスを低減させたプリント配線板を提供できる。また、コア基板内に抵抗及びコイルを収容することが可能となり、プリント配線板の高集積化を実現できる。更に、コンデンサと抵抗との間の配線距離を短縮することが可能となる。
【０００７】
コア基板上に層間樹脂絶縁層を設けて、該層間樹脂絶縁層にバイアホールもしくはスルーホールを施して、導電層である導体回路を形成するビルドアップ法によって形成する回路を意味している。それらには、セミアディティブ法、フルアディティブ法のいずれかを用いることができる。
【０００９】
コア基板上に層間樹脂絶縁層を設けて、該層間樹脂絶縁層にバイアホールもしくはスルーホールを施して、導電層である導体回路を形成するビルドアップ法によって形成する回路を意味している。それらには、セミアディティブ法、フルアディティブ法のいずれかを用いることができる。
【００１０】
空隙には、樹脂を充填させることが望ましい。コンデンサ、抵抗もしくはコイル、コア基板間の空隙をなくすことによって、内蔵されたコンデンサ抵抗もしくはコイルが、挙動することが小さくなるし、コンデンサを起点とする応力が発生したとしても、該充填された樹脂により緩和することができる。また、該樹脂には、コンデンサとコア基板との接着やマイグレーションの低下させるという効果も有する。
【００１１】
請求項８〜９では、チップコンデンサ、抵抗及びコイルの電極の被覆層から、少なくとも一部が露出してプリント配線板に収容し、被覆層から露出した電極にめっきにより電気的接続を取ってある。このとき、被覆層から露出した金属は、主成分がＣｕであるものであることが望ましい。その理由としては露出した金属に、めっきで金属層を形成しても接続性が高くなり、接続抵抗を低減することができる。
【００１２】
コンデンサの電極の金属膜には、銅、ニッケル、貴金属のいずれかの金属が配設されているものが望ましい。内蔵したコンデンサにスズや亜鉛などの層は、バイアホールとの接続部におけるマイグレーションを誘発しやすいからである。故に、マイグレーションの発生を防止することもできる。
【００１３】
請求項１０では、チップコンデンサ、抵抗及びコイルの電極にめっき膜を被覆して、プリント配線板に収容し、めっき膜を設けた電極にめっきにより電気的接続を取ってある。めっき膜を設けた電極にめっきにより電気的接続を取るため、密着性が高く、電極とバイアホールとの接続信頼性を高めることができる。また、マイグレーションの発生を防止することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。
先ず、本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の構成について図７、図８を参照して説明する。図７は、プリント配線板１０の断面を示し、図８は、図７に示すプリント配線板１０にＩＣチップ９０を搭載し、ドータボード９４側へ取り付けた状態を示している。
【００１５】
図７に示すようにプリント配線板１０は、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃと、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃを収容するコア基板３０と、ビルドアップ層８０Ａ、８０Ｂを構成する層間樹脂絶縁層４０、６０とからなる。層間樹脂絶縁層４０には、バイアホール４６及び導体回路４８が形成され、層間樹脂絶縁層６０には、バイアホール６６及び導体回路６８が形成されている。
【００１６】
チップコンデンサ２０Ａは、図１５（Ａ）に示すように第１電極２１と第２電極２２と、該第１、第２電極に挟まれた誘電体２３とから成り、該誘電体２３には、第１電極２１側に接続された第１導電膜２４と、第２電極２２側に接続された第２導電膜２５とが複数枚対向配置されている。第１電極２１、第２電極２２の表面には、被覆層２６が被覆されている。同様に、チップ抵抗２０Ｂ、チップコイル２０Ｃは、図１５（Ｂ）、図１５（Ｃ）に示すように第１電極２１と第２電極２２とが備えられ、第１電極２１、第２電極２２の表面には、被覆層２６が被覆されている。
【００１７】
図８に示すように上側のビルドアップ層８０Ａのバイアホール６６には、ＩＣチップ９０のパッド９２Ｓ１、９２Ｓ２、９２Ｐ１，９２Ｐ２へ接続するためのバンプ７６が形成されている。一方、下側のビルドアップ層８０Ｂのバイアホール６６には、ドータボード９４のパッド９６Ｓ１、９６Ｓ２、９６Ｐ１、９６Ｐ２へ接続するためのバンプ７６が配設されている。コア基板３０にはスルーホール３６が形成されている。
【００１８】
ＩＣチップ９０の信号用のパッド９２Ｓ２は、バンプ７６−導体回路６８−バイアホール６６−スルーホール３６−バイアホール６６−バンプ７６を介して、ドータボード９４の信号用のパッド９６Ｓ２に接続されている。一方、ＩＣチップ９０の信号用のパッド９２Ｓ１は、バンプ７６−バイアホール６６−スルーホール３６−バイアホール６６−バンプ７６を介して、ドータボード９４の信号用のパッド９６Ｓ１に接続されている。
【００１９】
ＩＣチップ９０の電源用パッド９２Ｐ１は、バンプ７６−バイアホール６６−導体回路４８−バイアホール４６を介してチップコンデンサ２０Ａの第１電極２１へ接続されている。一方、ドータボード９４の電源用パッド９６Ｐ１は、バンプ７６−バイアホール６６−スルーホール３６−導体回路４８−バイアホール４６を介してチップコンデンサ２０Ａの第１電極２１へ接続されている。
【００２０】
ＩＣチップ９０の電源用パッド９２Ｐ２は、バンプ７６−バイアホール６６−導体回路４８−バイアホール４６を介してチップコンデンサ２０Ａの第２電極２２へ接続されている。一方、ドータボード９４の電源用パッド９６Ｐ２は、バンプ７６−バイアホール６６−スルーホール３６−導体回路４８−バイアホール４６を介してチップコンデンサ２０Ａの第２電極２２へ接続されている。なお、チップ抵抗２０Ｂ、チップコイル２０Ｃの電極２１、２２に対しても同様に接続を取ってある。
【００２１】
本実施形態のプリント配線板１０では、ＩＣチップ９０の直下にチップコンデンサ２０Ａを配置するため、ＩＣチップとコンデンサとの距離が短くなり、電力を瞬時的にＩＣチップ側へ供給することが可能になる。即ち、ループインダクタンスを決定するループ長さを短縮することができる。
【００２２】
更に、チップコンデンサ２０Ａを避けてスルーホール３６を設けてある。このため、コンデンサに信号を通過させた際に発生する高誘電体によるインピーダンス不連続による反射、及び、高誘電体通過による伝搬遅延を防ぐことができる。
【００２３】
更に、コア基板３０内にチップ抵抗２０Ｂ、チップコイル２０Ｃを収容することが可能となり、プリント配線板の高集積化を実現できる。そして、コンデンサ、抵抗、コイルの間の配線距離を短縮することが可能となり、配線の電送速度を高めることができる。また、厚さの厚いコア基板３０内にチップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ、チップコイル２０Ｃを収容するため、プリント配線板の厚さを薄く形成することができる。
【００２４】
なお、コア基板にセラミックやＡＩＮなどの基板を用いることはできなかった。該基板は外形加工性が悪く、コンデンサを収容することができないことがあり、樹脂で充填させても空隙が生じてしまうためである。
【００２５】
ひき続き、図７を参照して上述したプリント配線板の製造方法について、図１〜図６を参照して説明する。
片面に金属膜４１を積層した樹脂フィルム４０αを用意する（図１（Ａ））。この樹脂フィルム４０αとしては、エポキシ、ＢＴ、ポリイミド、オレフィン等の熱硬化性樹脂、又は、熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合物を用いることができる。この金属膜４１をパターンエッチングして所定の回路パターン４２を形成する（図１（Ｂ））。次に、樹脂フィルム４０αの下面の回路パターン４２にチップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃを半田、導電性ペースト等の接着材料３４を介して接着する（図１（Ｃ））。
【００２６】
一方、チップコンデンサ、チップ抵抗、チップコイルを収容するキャビティ３１を穿設したコア基板用積層板３０αを用意する（図１（Ｃ））。キャビティ３１は、ザグリ、通孔を形成したプリプレグと通孔を形成していないプリプレグとの接合、又は、射出成形により形成する。このコア基板用積層板３０αとしては、エポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを積層してなる積層板を用いることができる。エポキシ以外でも、ＢＴ、フェノール樹脂あるいはガラスクロスなどの強化材を含有しているもの等、一般的にプリント配線板で使用されるものを用い得る。なお、ガラスクロスなどの心材を有しない樹脂基板を用いることもできる。そして、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃを取り付けた樹脂フィルム４０α、コア基板用樹脂積層板３０α、更に、もう１枚の樹脂フィルム４０αを積層してからプレスする（図１（Ｄ））。
【００２７】
なお、この際に、コンデンサ２０、チップ抵抗２０Ｂ、チップコイル２０Ｃと樹脂フィルム４０αとの間の隙間は、樹脂フィルム４０αからしみ出る樹脂により充填される。ここで、この隙間が十分に充填し得ない際には、図２（Ａ）に示すように樹脂フィルム４０α側の回路パターン４２間に充填材３２αを配設し、図２（Ｂ）に示すように充填することも、また、図２（Ｃ）に示すように、コンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃ側に充填材３２αを配置し、図３（Ｄ）に示すように充填することも可能である。
【００２８】
その後、加熱して硬化させることで、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃを収容するコア基板３０及び層間樹脂絶縁層４０を形成する（図３（Ａ））。なお、コア基板のキャビティ３１内に樹脂充填剤３２を充填して、気密性を高めることが好適である。また、ここでは、樹脂フィルム４０αには、金属層のないものを用いて積層させているが、片面に金属層を配設した樹脂フィルム（ＲＣＣ）を用いてもよい。即ち、両面板、片面板、金属膜を有しない樹脂板、樹脂フィルムを用いることができる。
【００２９】
次に、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザあるいはＵＶレーザにより上面側の層間樹脂絶縁層４０に非貫通孔４３からなるバイアホールを穿設する（図３（Ｂ））。また、必要に応じて、バイアホール内のスミアを酸素、窒素などの気体プラズマ処理、コロナ処理などのドライ処理によって、あるいは、過マンガン酸などの酸化剤による浸積による処理によって行ってもよい。引き続き、層間絶縁層４０、コア基板３０及び層間樹脂絶縁層４０に対して、ドリル、又は、レーザでスルーホール用の通孔３３を５０〜５００μｍで穿設する（図３（Ｃ））。
【００３０】
パラジウム触媒を付与してから、無電解めっき液にコア基板３０を浸漬し、均一に無電解銅めっき膜４４を析出させる（図４（Ａ））。ここでは、無電解めっきを用いているが、スパッタにより、銅、ニッケル等の金属層を形成することも可能である。スパッタはコスト的には不利であるが、樹脂層との密着性を改善できる利点がある。また、場合によってはスパッタで形成した後に、無電解めっき膜を形成させてもよい。樹脂によっては、触媒付与が安定しないものには有効であるし、無電解めっき膜と形成させた方が電解めっきの析出性が安定するからである。
【００３１】
その後、無電解めっき膜４４の表面に感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、露光・現像処理し、所定パターンのレジスト５１を形成する。そして、電解めっき液にコア基板３０を浸漬し、無電解めっき膜４４を介して電流を流し電解銅めっき膜４５を析出させる（図４（Ｂ））。レジスト５０及びレジスト５１を５％のKOH で剥離した後、レジスト５１下の無電解めっき膜４４を硫酸と過酸化水素混合液でエッチングして除去し、層間樹脂絶縁層４０にバイアホール４６及び導体回路４８を、一方、コア基板３０の通孔３３にスルーホール３６を形成する（図４（Ｃ））。
【００３２】
導体回路４８、バイアホール４６及びスルーホール３６の導体層の表面に粗化層を設ける。酸化（黒化）−還元処理、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐからなる合金などの無電解めっき膜、あるいは、第二銅錯体と有機酸塩からなるエッチング液などのエッチング処理によって粗化層を施す。粗化層はＲａ（平均粗度高さ）＝０．０１〜５μｍである。特に望ましいのは、０．５〜３μｍの範囲である。なお、ここでは粗化層を形成しているが、粗化層を形成せず後述するように直接樹脂を充填、樹脂フィルムを貼り付けることも可能である。
【００３３】
引き続き、スルーホール３６内に樹脂層３８を充填させる。樹脂層としては、エポキシ樹脂等の樹脂を主成分として導電性のない樹脂、銅などの金属ペーストを含有させた導電性樹脂のどちらでもよい。この場合は、熱硬化性エポキシ樹脂に、シリカなどの熱膨張率を整合させるために含有させたものを樹脂充填材として充填させる。スルーホール３６への樹脂３８の充填後、樹脂フィルム６０αを貼り付ける（図５（Ａ））。なお、樹脂フィルムを貼り付ける代わりに、樹脂を塗布することも可能である。樹脂フィルム６０αを貼り付けた後、フォト、レーザにより、絶縁層６０αに開口径２０〜２５０μｍであるバイアホール６３を形成してから熱硬化させる（図５（Ｂ））。その後、コア基板に触媒付与し、無電解めっきへ浸積して、層間樹脂絶縁層６０の表面に均一に厚さ０．９μｍの無電解めっき膜６４を析出させ、その後、所定のパターンをレジスト７０で形成させる（図５（Ｃ））。
【００３４】
電解めっき液に浸漬し、無電解めっき膜６４を介して電流を流してレジスト７０の非形成部に電解銅めっき膜６５を形成する（図６（Ａ））。レジスト７０を剥離除去した後、めっきレジスト下の無電解めっき膜６４を溶解除去し、無電解めっき膜６４及び電解銅めっき膜６５からなるの導体回路６８及びバイアホール６６を得る（図６（Ｂ））。
【００３５】
クロム酸に３分間浸漬して、表面のパラジウム触媒を除去する。更に、第２銅錯体と有機酸とを含有するエッチング液により、導体回路６８及びバイアホール６６の表面に粗化面（図示せず）を形成し、さらにその表面にSn置換を行う。
【００３６】
上述したプリント配線板にはんだバンプを形成する。基板の両面に、ソルダーレジスト組成物を塗布し、乾燥処理を行った後、円パターン（マスクパターン）が描画されたフォトマスクフィルム（図示せず）を密着させて載置し、紫外線で露光し、現像処理する。そしてさらに、加熱処理し、はんだパッド部分（バイアホールとそのランド部分を含む）の開口部７２ａを有するソルダーレジスト層（厚み20μｍ）７２を形成する（図６（Ｃ））。
【００３７】
そして、ソルダーレジスト層７２の開口部７２ａに、半田ペーストを充填する（図示せず）。その後、開口部７２ａに充填された半田を 200℃でリフローすることにより、半田バンプ（半田体）７６を形成する（図７参照）。なお、耐食性を向上させるため、開口部７２ａにＮｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄなどの金属層をめっき、スパッタにより形成することも可能である。
【００３８】
次に、該プリント配線板へのＩＣチップの載置及び、ドータボードへの取り付けについて、図８を参照して説明する。完成したプリント配線板１０の半田バンプ７６にＩＣチップ９０の半田パッド９２Ｓ１、９２Ｓ２、９２Ｐ１、９２Ｐ２が対応するように、ＩＣチップ９０を載置し、リフローを行うことで、ＩＣチップ９０の取り付けを行う。同様に、プリント配線板１０の半田バンプ７６にドータボード９４のパッド９６Ｓ１、９６Ｓ２、９６Ｐ１、９６Ｐ２をリフローすることで、ドータボード９４へプリント配線板１０を取り付ける。
【００３９】
引き続き、本発明の第１実施形態の第１改変例に係るプリント配線板について、図９を参照して説明する。第１改変例のプリント配線板は、上述した第１実施形態とほぼ同様である。但し、この第１改変例のプリント配線板では、導電性ピン８４が配設され、該導電性ピン８４を介してドータボードとの接続を取るように形成されている。また、図１（Ａ）を参照して上述した実施形態では、片面に金属膜４１を積層した樹脂フィルム４０αを用いたが、この第１改変例では、両面に金属膜を積層した樹脂フィルムを用いてＩＣチップ９０側の層間樹脂絶縁層６０を製造してある。即ち、上面の金属膜をパターンエッチングして回路パターン４２を形成してある。更に、該回路パターン４２の開口４２ａをコンフォマルマスクとして用い、レーザにより非貫通孔４３を穿設しバイアホール４６を形成してある。
【００４０】
また、上述した第１実施形態では、コア基板３０に収容されるチップコンデンサ２０Ａのみを備えていたが、第１改変例では、表面及び裏面に大容量のチップコンデンサ８６が実装されている。
【００４１】
ＩＣチップは、瞬時的に大電力を消費して複雑な演算処理を行う。ここで、ＩＣチップ側に大電力を供給するために、本実施形態では、プリント配線板に電源用のチップコンデンサ２０Ａ及びチップコンデンサ８６を備えてある。このチップコンデンサによる効果について、図２５を参照して説明する。
【００４２】
図２５は、縦軸にＩＣチップへ供給される電圧を、横軸に時間を取ってある。ここで、二点鎖線Ｃは、電源用コンデンサを備えないプリント配線板の電圧変動を示している。電源用コンデンサを備えない場合には、大きく電圧が減衰する。破線Ａは、表面にチップコンデンサを実装したプリント配線板の電圧変動を示している。上記二点鎖線Ｃと比較して電圧は大きく落ち込まないが、ループ長さが長くなるので、律速の電源供給が十分に行えていない。即ち、電力の供給開始時に電圧が降下している。また、二点鎖線Ｂは、図７を参照して上述したチップコンデンサを内蔵するプリント配線板の電圧降下を示している。ループ長さは短縮できているが、コア基板３０に容量の大きなチップコンデンサを収容することができないため、電圧が変動している。ここで、実線Ｅは、図９を参照して上述したコア基板内のチップコンデンサ２０Ａを、また表面に大容量のチップコンデンサ８６を実装する第１改変例のプリント配線板の電圧変動を示している。ＩＣチップの近傍にチップコンデンサ２０Ａを、また、大容量のチップコンデンサ８６を備えることで、電圧変動を最小に押さえている。
【００４３】
引き続き、本発明の第１実施形態の第２改変例に係るプリント配線板について、図１０を参照して説明する。第２改変例のプリント配線板は、上述した第１実施形態とほぼ同様である。但し、この第２改変例のプリント配線板では、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃの第１電極２１と第２電極２２とが、ＩＣチップ９０の電源用パッド９２Ｐ１、９２Ｐ２とバンプ７６を介して直接接続されている。この第２改変例では、ＩＣチップとチップコンデンサ、ＩＣチップとチップ抵抗との距離を更に短縮させることができる。
【００４４】
引き続き、本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の構成について図１４を参照して説明する。
この第２実施形態のプリント配線板の構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様である。但し、コア基板３０へのチップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃの収容方法が異なる。即ち、第１実施形態では、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ、チップコイル２０Ｃの第１、第２電極に半田付けして接続を取ったが、第２実施形態では、第１電極２１及び第２電極２２にめっきを施しバイアホール４６を形成して接続を取る。
【００４５】
この実施形態で用いるチップコンデンサについて、先ず図１５を参照して説明する。
図１５（Ａ）は、第１実施形態のプリント配線板にて用いたチップコンデンサ２０Ａを示している。このチップコンデンサの第１電極及び第２電極２２は、銅を主成分としている金属を焼成してなるメタライズ層により形成され、外周の被覆層２６はＳｎによって形成させている。その理由としては、防錆および半田付け性の向上である。第２実施形態では、図１５（Ｄ）、図１５（Ｅ）、図１５（Ｆ）に示すように、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ、チップ抵抗２０Ｂの第１電極２１および第２電極２２の上面の被覆層２６から金属層を露出させている。このため、図１４中に示すように、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ、チップ抵抗２０Ｂの第１電極２１および第２電極２２と、めっきからなるバイアホール４６との接続性が高くなる。また、接続抵抗を低減することができる。
【００４６】
第２実施形態のプリント配線板の製造工程について、図１１〜図１３を参照して説明する。
先ず、エポキシ樹脂を含浸させたプリプレグ３５を４枚積層してなる積層板３０αにチップコンデンサ、チップ抵抗収容用の通孔３７を形成し、一方、プリプレグ３５を２枚積層してなる積層板３０βを用意する（図１１（Ａ））。ここで、プリプレグとして、エポキシ以外でも、ＢＴ、フェノール樹脂あるいはガラスクロスなどの強化材を含有したものを用い得る。次に、積層板３０αと積層板３０βとを重ね、通孔３７内に、上述した第１、第２電極２１，２２の上面の被覆２６を剥いだチップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃを収容させる（図１１（Ｂ））。ここで、該通孔３７とチップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃとの間に接着剤３２を介在させることが好適である。
【００４７】
次に、樹脂フィルム４０α、上記チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃを収容する積層板３０α、プリプレグ３５を２枚積層してなる積層板３０β、更に、樹脂フィルム４０αを積層させる（図１１（Ｃ））。その後、圧着し、加熱して硬化させることで、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃを収容するコア基板３０及び層間樹脂絶縁層４０を形成する（図１１（Ｄ））。なお、コア基板３０の通孔３７内に樹脂充填剤３２を充填して、気密性を高めることが好適である。
【００４８】
次に、層間樹脂絶縁層４０、コア基板及び層間樹脂絶縁層４０に対して、ドリルでスルーホール用の３００〜５００μｍの通孔３３を穿設する（図１２（Ａ））。そして、ＣＯ2レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ又はＵＶレーザにより上面側の層間樹脂絶縁層４０にチップコンデンサ２０Ａの第１電極２１及び第２電極２２へ至る非貫通孔４３を穿設する（図１２（Ｂ））。その後、デスミヤ処理を施す。引き続き、表面のパラジウム触媒を付与した後、無電解めっき液にコア基板３０を浸漬し、均一に無電解銅めっき膜４４を析出させる（図１２（Ｃ））。ここでは、無電解めっきを用いているが、スパッタにより銅、ニッケル等の金属膜を形成することも可能である。スパッタはコスト的には不利であるが、樹脂との密着性を改善できる利点がある。無電解銅めっき膜４４の表面に粗化層を形成することができる。粗化層はＲａ（平均粗度高さ）＝０．０１〜５μｍである。特に望ましいのは、０．５〜３μｍの範囲である。
【００４９】
そして、無電解めっき膜４４の表面に感光性ドライフィルムを張り付け、マスクを載置して、露光・現像処理し、所定パターンのレジスト５１を形成する（図１３（Ａ））。そして、電解めっき液にコア基板３０を浸漬し、無電解めっき膜４４を介して電流を流し電解銅めっき膜４５を析出させる（図１３（Ｂ））。そして、レジスト５１を５％のKOH で剥離した後、レジスト５１下の無電解めっき膜４４を硫酸と過酸化水素混合液でエッチングして除去し、層間樹脂絶縁層４０の非貫通孔４３にバイアホール４６、層間樹脂絶縁層４０の表面に導体回路４８を、コア基板３０の通孔３３にスルーホール３６を形成する（図１３（Ｃ））。以降の工程は、図５〜図７を参照して上述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５０】
引き続き、本発明の第２実施形態の第１改変例に係るプリント配線板について、図１６を参照して説明する。第１改変例のプリント配線板１０は、上述した第２実施形態とほぼ同様である。但し、この第１改変例のプリント配線板では、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃは、図１５（Ｇ）、図１５（Ｈ）、図１５（Ｉ）に示すように第１電極２１と第２電極２２から被覆層２６を剥いだ後、銅めっき膜２７が形成されている。
【００５１】
第１改変例では、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃの電極２１、２２に銅めっき膜２７を被覆し、めっき膜２７を設けた電極２１、２２に銅めっきよりなるバイアホール４６で電気的接続を取る。このため、電極２１、２２とバイアホール４６との密着性が高く、高い接続信頼性を達成している。
【００５２】
引き続き、本発明の第２実施形態の第２改変例に係るプリント配線板について、図１７を参照して説明する。第２改変例のプリント配線板１０は、上述した第２実施形態とほぼ同様である。但し、この第２改変例のプリント配線板では、導電性ピン８４が配設され、該導電性ピン８４を介してドータボードとの接続を取るように形成されている。
【００５３】
また、上述した第２実施形態では、コア基板３０に収容されるチップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃのみを備えていたが、第２改変例では、表面及び裏面に大容量のチップコンデンサ８６が実装されている。このため、図２５を参照して上述したように、ＩＣチップの直下にチップコンデンサ２０Ａを、また、大容量のチップコンデンサ８６を備えることで、電圧変動を最小に押さえれる。
【００５４】
引き続き、本発明の第３実施形態に係るプリント配線板の構成について図１９を参照して説明する。
この第３実施形態のプリント配線板の構成は、上述した第２実施形態とほぼ同様である。但し、コア基板３０へのチップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃの収容方法が異なる。即ち、第２実施形態では、第１電極２１及び第２電極２２へＩＣチップ側からのみ接続を取ったが、第３実施形態では、第１電極２１及び第２電極２２へＩＣチップ側及びドータボード側の両面から接続を取ってある。この構成では、コンデンサ、チップ抵抗の外部電極が、いわゆるスルーホールの機能を備えており、パッケージ構造を簡単にできるので、高周波のＩＣチップに対応することができる。
【００５５】
第３実施形態のプリント配線板の製造工程について、図１８を参照して説明する。
先ず、エポキシ樹脂を含浸させたプリプレグを積層してなる積層板３０αにチップコンデンサ、チップ抵抗、チップコイル収容用の通孔３７を形成する（図１８（Ａ））。ここで、プリプレグとして、エポキシ以外でも、ＢＴ、フェノール樹脂あるいはガラスクロスなどの強化材を含有している。次に、通孔３７内に第１、第２電極２１，２２の表面の被覆を剥いだチップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃを収容させる（図１８（Ｂ））。ここで、該通孔３７とチップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃとの間に接着剤３２を介在させることが好適である。
【００５６】
次に、樹脂フィルム４０α、上記チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃを収容する積層板３０α、更に、樹脂フィルム４０αを積層させる（図１８（Ｃ））。その後、圧着し、加熱して硬化させることで、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ及びチップコイル２０Ｃを収容するコア基板３０及び層間樹脂絶縁層４０を形成する（図１８（Ｄ））。なお、コア基板３０の通孔３７内に樹脂充填剤３２を充填して、気密性を高めることが好適である。
以降の工程は、図１２、図１３を参照した第２実施形態、及び、図５〜図７を参照して上述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００５７】
図２０は、第３実施形態のプリント配線板の別例を示している。図２０中に示すようにチップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ、チップコイル２０Ｃの第１電極２１，第２電極２２とバイアホール４６とを接着材料３４を介して接続することもできる。
【００５８】
引き続き、本発明の第３実施形態の第１改変例に係るプリント配線板について、図２１を参照して説明する。第１改変例のプリント配線板１０は、上述した第３実施形態とほぼ同様である。但し、この改変例のプリント配線板では、導電性ピン８４が配設され、該導電性ピン８４を介してドータボードとの接続を取るように形成されている。
【００５９】
また、上述した第３実施形態では、コア基板３０に収容されるチップコンデンサ２０Ａのみを備えていたが、第１改変例では、表面及び裏面に大容量のチップコンデンサ８６が実装されている。このため、図２５を参照して上述したように、ＩＣチップの直下にチップコンデンサ２０Ａを、また、大容量のチップコンデンサ８６を備えることで、電圧変動を最小に押さえれる。
【００６０】
本発明の第３実施形態の第２改変例に係るプリント配線板について、図２２を参照して説明する。第２改変例のプリント配線板１０は、上述した第３実施形態とほぼ同様である。但し、この改変例のプリント配線板では、チップコンデンサ２０Ａの第１電極２１，第２電極２２上にフィルドビア４６が形成され、フィルドビア６６を介してＩＣチップ９０のバンプ９２と接続されている。
【００６１】
本発明の第３実施形態の第３改変例に係るプリント配線板について、図２３を参照して説明する。第３改変例のプリント配線板１０は、上述した第３実施形態とほぼ同様である。但し、この改変例のプリント配線板では、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ、チップコイル２０Ｃの第１電極２１、第２電極２２にフィルドビア４６が形成され、該フィルドビア４６の直上に形成されたフィルドビア６６を介してＩＣチップ９０のバンプ９２Ｐ１、９２Ｐ２と接続されている。この第３改変例では、ＩＣチップとチップコンデンサ、チップ抵抗との距離を更に縮めることができる。
【００６２】
本発明の第３実施形態の第４改変例に係るプリント配線板について、図２４を参照して説明する。第４改変例のプリント配線板１０は、上述した第３実施形態とほぼ同様である。但し、この改変例のプリント配線板では、チップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ、チップコイル２０Ｃの第１電極２１，第１電極２２を介して、ＩＣチップ９０側のパッドとドータボード９４側のパッド９６とが接続されている。
【００６３】
なお、上述した実施形態では、１つのキャビティ又は通孔に、１つのチップコンデンサ２０Ａ、チップ抵抗２０Ｂ、チップコイル２０Ｃを収容したが、１つのキャビティ又は通孔に複数個収容することも可能である。これにより、より高集積化をはかることができる。
【００６４】
【発明の効果】
本願発明の構造により、インダクタンスを起因とする電気特性の低下することはない。
また、コア基板とコンデンサの間に樹脂が充填されているので、コンデンサなどが起因する応力が発生しても緩和されるし、マイグレーションの発生がない。そのために、コンデンサの電極とバイアホールの接続部への剥離や溶解などの影響がない。そのために、信頼性試験を実施しても所望の性能を保つことができるのである。
また、コンデンサの電極を銅によって被覆している場合にも、マイグレーションの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図７】第１実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図８】第１実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図９】第１実施形態の第１改変例に係るプリント配線板の断面図である。
【図１０】第１実施形態の第２改変例に係るプリント配線板の断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）、（Ｈ）、（Ｉ）は、チップコンデンサ、チップ抵抗、チップコイルの断面図である。
【図１６】第２実施形態の第１改変例に係るプリント配線板の断面図である。
【図１７】第２実施形態の第２改変例に係るプリント配線板の断面図である。
【図１８】本発明の第３実施形態に係るプリント配線板の製造工程図である。
【図１９】本発明の第３実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図２０】本発明の第３実施形態に係るプリント配線板の断面図である。
【図２１】本発明の第３実施形態の第１改変例に係るプリント配線板の断面図である。
【図２２】本発明の第３実施形態の第２改変例に係るプリント配線板の断面図である。
【図２３】本発明の第３実施形態の第３改変例に係るプリント配線板の断面図である。
【図２４】本発明の第３実施形態の第４改変例に係るプリント配線板の断面図である。
【図２５】ＩＣチップへの供給電圧と時間との変化を示すグラフである。
【図２６】（Ａ）及び（Ｂ）は、従来技術に係るプリント配線板のループインダクタンスの説明図である。
【符号の説明】
１０  プリント配線板
２０Ａ  チップコンデンサ
２０Ｂ  チップ抵抗
２０Ｃ  チップコイル
２１  第１電極
２２  第２電極
２７  銅めっき膜
３０  コア基板
３１  キャビティ
３３  通孔
３６  スルーホール
４０  層間樹脂絶縁層
４２  回路パターン
４３  非貫通孔
４６  バイアホール
６０  層間樹脂絶縁層
６６  バイアホール
６８  導体回路
８４  導電性ピン
９０  ＩＣチップ
９４  ドータボード
【図１】
0004437361.tif 000002
【図２】
0004437361.tif 000003
【図３】
0004437361.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004437361.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004437361.tif 000008
【図８】
0004437361.tif 000009
【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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【図１４】
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【図１５】
0004437361.tif 000016
【図１６】
0004437361.tif 000017
【図１７】
0004437361.tif 000018
【図１８】
0004437361.tif 000019
【図１９】
0004437361.tif 000020
【図２０】
0004437361.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
0004437361.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
0004437361.tif 000026
【図２６】
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