(57)【要約】【課題】  ビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵される特に薄型コンデンサにおけるコンデンサ自体の柔軟性を確保するとともに、ある程度の応力が加わっても破壊せず、ビルドアップ層の絶縁樹脂層への内蔵工程を容易に行える多層配線基板内蔵用コンデンサ及びそのコンデンサを内蔵する多層配線基板を提供する。【解決手段】  多層配線基板内蔵用コンデンサ１であって、  前記コンデンサ１自体の総体積に対し、該コンデンサ１内に含まれる金属含有層の体積が４５ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下の範囲であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層配線基板内蔵用コンデンサであって、
前記コンデンサ自体の総体積に対し、該コンデンサ内に含まれる金属含有層の体積が４５ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下の範囲であることを特徴とする多層配線基板内蔵用コンデンサ。
【請求項２】
前記金属含有層中の金属成分の比率を５０ｖｏｌ％以上とした請求項１に記載の多層配線基板内蔵用コンデンサ。
【請求項３】
２００μｍ以下の厚みで形成されてなる請求項１または２に記載の多層配線基板内蔵用コンデンサ。
【請求項４】
所定の治具を厚さ方向から押し当てたときに、面方向における直線長さをＷ、厚さ方向における曲げ距離をｄとしたとき、ｄ／Ｗが０．０１以上の範囲で厚さ方向に曲げることが可能である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の多層配線基板内蔵用コンデンサ。
【請求項５】
所定の治具を厚さ方向から押し当てたときに、曲率半径が７００ｍｍ以下となる曲率の範囲内で弾性変形可能である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の多層配線基板内蔵用コンデンサ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の多層配線基板内蔵用コンデンサを内蔵してなることを特徴とする多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層配線基板に内蔵するコンデンサ及びそのコンデンサを内蔵した多層配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器における高機能化並びに軽薄短小化の要求により、ＩＣ（Integrated  Circuit）やＬＳＩ（Large  Scale  Integration）等の電子部品では高密度集積化が急速に進んでおり、それら電子部品の動作がますます高速化されている。これに伴い、電子部品を搭載する配線基板には、従来にも増して高密度配線化及び多端子化が求められており、配線基板として、基板コア上に絶縁樹脂層と導体層とを交互に積層した多層配線基板がよく使用されている。
【０００３】
ところで、高速動作するＩＣにおいては、多数の素子が同時に高速でスイッチングすると、必要な高周波電流はすべて電源から供給されることになるので、この電源とＩＣとの間にあるインダクタンス分の影響でＩＣの高速動作の妨げとなってしまう。そこで、動作に必要な電荷を安定してＩＣに供給するために、多層配線基板にコンデンサを設けることが行われており、ＩＣ近傍に局所的な電源を持たせることで電源からこのコンデンサに一旦直流的に電荷が蓄積され、ＩＣはこのコンデンサから動作に必要な電荷が安定して供給されるようにしている。
【０００４】
そこで、ＩＣ近傍として、多層配線基板にコンデンサを内蔵させる技術が提案されている。ここで、この技術におけるコンデンサの配置場所としては、本出願人による特許文献１記載の技術のように、多層配線基板の中核を成す基板コア内にコンデンサを内蔵させることができる。また、コンデンサをＩＣに極力近づけた方が配線抵抗やインダクタンス分をより低減させることができるため、基板コア上に形成するビルドアップ層の絶縁樹脂層の内部に配置させたものも開示されている。例えば、特許文献２記載の技術には、金属箔の上に誘電体層と内層電極（内部電極層）とを交互に積層した積層体が形成されたものが開示されている。これによれば、薄型コンデンサとなり、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵するのに適した形状となるものである。
【特許文献１】特開２００５−３９２４３号公報
【特許文献２】特開２００４−２２８１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、最近になって、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵した薄型コンデンサにひび割れなどが発生するケースが出てきた。このような、薄型コンデンサは、一般的にパウダープロセス（シート積層プロセス）等を用いて作製されるため、コンデンサ自体が非常に脆く、内蔵したパッケージは熱サイクル試験や熱衝撃試験等の信頼性に欠けるという問題がある。また、コンデンサ自体が脆いために取り扱いが難しく、ビルドアップ層の絶縁樹脂層への内蔵工程（基板へのマウント工程や絶縁樹脂層ラミネート工程等）を行う際に割れてしまう惧れがある。したがって、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵させるコンデンサには、ある程度の応力が加わっても破壊しない柔軟性が必要である。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵される特に薄型コンデンサにおけるコンデンサ自体の柔軟性を確保するとともに、ある程度の応力が加わっても破壊せず、ビルドアップ層の絶縁樹脂層への内蔵工程を容易に行える多層配線基板内蔵用コンデンサ及びそのコンデンサを内蔵する多層配線基板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の多層配線基板内蔵用コンデンサは、
多層配線基板内蔵用コンデンサであって、
前記コンデンサ自体の総体積に対し、該コンデンサ内に含まれる金属含有層の体積が４５ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下の範囲であることを特徴とする。
【０００８】
通常、多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵されるコンデンサは静電容量を大きくするため誘電体層と内部電極層とが複数積層されてなり、誘電体層の脆性によりコンデンサ自体が脆く形成されてしまっていた。そのため、多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵させた場合に、多層配線基板の反りや変形等により起こる機械的、熱的応力が加わるとひび割れ等が発生するケースが出ていた。そこで、本発明の如く、コンデンサ自体の総体積に対し、金属含有層の体積割合を増加させることによって（換言すれば、誘電体層の体積割合を減少させることによって）、具体的には金属含有層の体積を４５ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下の範囲とすることで、コンデンサに柔軟性を付与することができる。ひいては、多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵させた場合に多層配線基板の反りや変形等により起こる機械的、熱的応力に耐えてひび割れなどの発生を防止することができ、信頼性を確保することができる。なお、金属含有層の体積が４５ｖｏｌ％よりも低いと、誘電体層の脆性が大きくなり、柔軟性向上の効果が小さくなる。一方、９５ｖｏｌ％よりも高いと、誘電体層を積層することが困難となり、十分な静電容量を確保することができなくなる。
【０００９】
また、本発明の多層配線基板内蔵用コンデンサは、金属含有層中の金属成分の比率を５０ｖｏｌ％以上とすることができる。例えば、コンデンサには各内部電極層を電気的に絶縁するために高誘電率セラミック等からなる誘電体層が設けられており、この誘電体層と内部電極層等の金属含有層との密着性を向上させるために、その内部電極層等の金属含有層の中に誘電体層に使用される同組成等からなるセラミック材料（共材）を含有することができる。本発明の如く、金属含有層中の金属成分の比率を５０ｖｏｌ％以上とすることで、金属含有層中の金属含有量が多いほど弾性的な挙動が大きくなり、コンデンサの柔軟性を向上することができる。一方、金属含有量が５０ｖｏｌ％より低くなると、セラミック材料による金属含有層の脆性が大きくなり、また、焼成後に抵抗増大といった導電性低下やコンデンサ自体の柔軟性低下となり、信頼性を確保することができない。
【００１０】
また、本発明の多層配線基板内蔵用コンデンサは、２００μｍ以下の厚みで形成することができる。本発明の如く、コンデンサの厚みを２００μｍ以下とすることで、多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層に良好に内蔵することができる。２００μｍよりも厚くなると、例えばコンデンサを内蔵する多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層を平坦に形成することが困難となる。また、平坦に形成するためには絶縁樹脂層を厚く形成することが必要となり、多層配線基板自体も厚く形成することになってしまい軽薄短小化の要求に逆行してしまう。
【００１１】
また、本発明の多層配線基板内蔵用コンデンサは、所定の治具を厚さ方向から押し当てたときに、面方向における直線長さをＷ、厚さ方向における曲げ距離をｄとしたとき、ｄ／Ｗが０．０１以上の範囲で厚さ方向に曲げることが可能である。また、曲率半径７００ｍｍ以下となる曲率の範囲内で変形が可能である。本発明範囲外の多層配線基板内蔵用コンデンサは、曲率半径が７００ｍｍ以上の治具で曲げると、多層配線基板内蔵用コンデンサに、割れが生じてしまう。本発明の如く、コンデンサ自体がこのような柔軟性を有することで、多層配線基板のビルドアップ層の絶縁樹脂層への内蔵工程や、多層配線基板の変形などによる機械的な応力や熱履歴が加わったとしても、その応力に耐えることができ信頼性のあるコンデンサを得ることができる。ひいては、信頼性のある多層配線基板を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の多層配線基板は、上記効果を有する多層配線基板内蔵用コンデンサを内蔵することができる。本発明の如く、柔軟性のある十分な信頼性を確保したコンデンサを多層配線基板に内蔵しているので、多層配線基板にも十分な信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサ１の縦断面図、図２は、本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサ１の平面図（底面図）、図３は、本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサ１の横断面図を模式的に示したものである。なお、本実施形態において、板状部材の第１主表面は、図中にて上側に表れている面とし、第２主表面は、図中で見て下側に表れている面とする。
【００１４】
図１及び図２に示すように、多層配線基板内蔵用コンデンサ１（以下、単にコンデンサともいう）は、平面視が正方形状または長方形状である板状形態で形成され、４隅に面取部１ａが形成されている。コンデンサ１は面取部１ａを形成することにより取り扱い時の衝撃を緩和することができ、また、後述する多層配線基板１００（図４参照）へ内蔵した際に絶縁樹脂層との隙間の発生を防止することができる。ひいては隙間がなくなるため密着性が向上する。
【００１５】
コンデンサ１は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３：以下、単にＢＴと略記する）のような高誘電率セラミック等でなる誘電体層３と、ニッケル等の導電性材料でなる第１及び第２内部電極層４，５とが積層して形成されたコンデンサ本体２を中核に備える。また、コンデンサ本体２の第１主表面２ａから第２主表面２ｂにかけて厚さ方向に貫通して形成された第１及び第２ビア導体６，７と、第１及び第２ビア導体６，７と電気的に接続され第１主表面２ａ及び第２主表面２ｂに形成された第１及び第２外部電極層８，９と、第１及び第２外部電極層８，９と電気的に絶縁され第１主表面２ａ及び第２主表面２ｂに所定パターンで形成された第１及び第２ダミー電極層１０，１１とを備える。これらの金属含有層は、ニッケル等の導電性材料で形成することができ、誘電体層３を形成するセラミック材料と同組成等のセラミック材料（共材）を含有することができる。このようなセラミック材料を金属含有層（導電性材料）に含有することで誘電体層３との密着性を向上させることができる。なお、本発明において金属含有層とは、第１及び第２内部電極層４，５、第１及び第２ビア導体６，７、第１及び第２外部電極層８，９並びに第１及び第２ダミー電極層１０，１１にそれぞれ相当し、金属含有層の体積とは、これら全ての体積の合計に相当する。
【００１６】
コンデンサ本体２は、表裏両面の最表層に誘電体層３を形成し、第１内部電極層４と第２内部電極層５とが誘電体層３を介在して対向するように積層されている。
【００１７】
第１内部電極層４と第２内部電極層５とは、誘電体層３により電気的に絶縁されており、各第１内部電極層４が第１ビア導体６によってそれぞれ電気的に接続されており、同様に各第２内部電極層５が第２ビア導体７によってそれぞれ電気的に接続されている。また、これら第１及び第２ビア導体６，７は、コンデンサ本体２の平面方向に沿って格子点状（アレイ状）に交互に配列されている。
【００１８】
第１及び第２外部電極層８，９は、例えば電源供給用電極或いは接地接続用電極或いは信号伝送用電極として使用されるものであり、第１及び第２ビア導体６，７を介して互いに電気的に接続されており、図２の如く、格子点状（アレイ状）に配列して形成されている。なお、本実施形態において、第１及び第２外部電極層８，９は円形形状としているが、楕円形状、多角形状等とすることもでき、この限りではない。
【００１９】
第１及び第２ダミー電極層１０，１１は、コンデンサ本体２の第１主表面２ａ及び第２主表面２ｂ上に面状で形成されており、第１及び第２外部電極層８，９から離間した状態で、その第１及び第２外部電極層８，９を取り囲むように形成されている。なお、第１主表面２ａに形成された第１外部電極層８及び第１ダミー電極層１０と第２主表面２ｂに形成された第２外部電極層９及び第２ダミー電極層１１とはコンデンサ本体２を挟んで対称に形成されている。これにより、例えば同時焼成時に誘電体層３及び各電極層との熱膨張係数の差によって起こり易い反り等を防止及び抑制することができる。
【００２０】
なお、第１及び第２外部電極層８，９並びに第１及び第２ダミー電極層１０，１１の表面に電解Ｃｕメッキ若しくは無電解ＣｕメッキによりＣｕメッキ層を所定の厚みで形成してもよい。その場合には、Ｃｕメッキ層の表面を公知のマイクロエッチング法や黒化処理等の方法を用いて粗化処理を施し、粗化面とすることで、後述する多層配線基板１００（図４参照）の配線積層部に内蔵した際にアンカー効果により絶縁樹脂層との密着性が向上する。
【００２１】
次に、第１及び第２内部電極層４，５と第１及び第２ビア導体６，７との関係について詳しく説明する。図３（ａ）に示すように、第１内部電極層４には、電気的に接続される第１ビア導体６と電気的に絶縁される第２ビア導体７とが厚さ方向に貫通しており、第２ビア導体７が貫通する領域にクリアランスホール４ａが形成されている。これにより、第１内部電極層４と第２ビア導体７との電気的な絶縁が図られている。また、同様に図３（ｂ）に示すように、第２内部電極層５には、電気的に絶縁される第１ビア導体６と電気的に接続される第２ビア導体７とが厚さ方向に貫通しており、第１ビア導体６が貫通する領域にクリアランスホール５ａが形成されている。これにより、第２内部電極層５と第１ビア導体６との電気的な絶縁が図られている。これら、第１及び第２内部電極層４，５が誘電体層３を挟んで交互に積層されてコンデンサ１が構成されている。
【００２２】
上記構造を有するコンデンサ１は、各要素の条件を適宜調整することにより、コンデンサ１の総体積に対し、金属含有層の体積の合計が４５ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下の範囲を満たすように形成されている。各要素とは、コンデンサ１自体の体積（大きさ，厚み）、誘電体層３並びに第１及び第２内部電極層４，５の厚み、第１及び第２ビア導体６，７の直径及び個数、第１及び第２外部電極層８，９の面積及び厚み、第１及び第２ダミー電極層１０，１１の面積及び厚みである。また、金属含有層の体積とは、内層電極層の体積＋表層電極層の体積＋ビア導体の体積＋ダミー電極層の体積である。なお、表層電極層及びダミー電極層の表面にＣｕメッキ層を形成した場合には、このＣｕメッキ層の体積も金属含有層に含む。さらに、金属含有層は、金属成分の比率が５０ｖｏｌ％以上となるように形成されている。これにより、コンデンサ１は、弾性的な挙動が大きくなり、十分な柔軟性を備えたものとなる。
【００２３】
ここで、コンデンサの総体積に対して金属含有層が占める体積の合計の算出方法としては、コンデンサの密度（体積及び質量）から換算して算出することができる。すなわち、使用する材料によりそれぞれの密度が特定されるため、誘電体層及び金属含有層の体積比率を算出することができる。そして、金属含有層の体積の合計が４５ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下の範囲となるコンデンサの密度範囲は、使用する材料により変動するが、例えば、誘電体層としてチタン酸バリウム、金属含有層としてニッケルを使用した場合には、その適切な密度範囲は６．６〜８．８ｇ／ｃｍ３である。なお、金属含有層の体積算出方法としてコンデンサの断面を観察して金属含有層の体積を算出する方法などを採用してもよい。
【００２４】
また、本実施形態において、誘電体層としてチタン酸バリウム等のセラミック誘電体を挙げて説明しているが、この他にチタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛などの誘電体セラミックスを好適に使用することができる。さらに樹脂誘電体層、セラミック−樹脂複合材料からなる誘電体層を挙げることができる。
【００２５】
金属含有層に用いられる金属材料は、ニッケルの他にモリブデン、タングステン、チタン、銅、銀等を挙げることができる。
【００２６】
次に、上記構造を有するコンデンサ１を内蔵した多層配線基板１００について説明する。図４は、多層配線基板１００の断面構造を模式的に示すものである。多層配線基板１００は、耐熱性樹脂板（たとえばビスマレイミド−トリアジン樹脂板）や、繊維強化樹脂板（たとえばガラス繊維強化エポキシ樹脂）等で構成された基板コア１２の第１及び第２主表面ＭＰ１，ＭＰ２に、所定のパターンに配線金属層をなす第１及び第２コア導体層Ｍ１，Ｍ１１がそれぞれ形成される。これら第１及び第２コア導体層Ｍ１，Ｍ１１は基板コア１２の第１及び第２主表面ＭＰ１，ＭＰ２を被覆する面導体パターンとして形成され、電源層または接地層として用いられるものである。他方、基板コア１２には、ドリル等によりスルーホールが穿孔され、そのスルーホールには第１及び第２コア導体層Ｍ１，Ｍ１１を互いに導通させるスルーホール導体３０が形成されている。
【００２７】
また、第１及び第２コア導体層Ｍ１，Ｍ１１の表層には、熱硬化性樹脂組成物等にて構成された複数の絶縁樹脂層１６（Ｖ１〜Ｖ４），２６（Ｖ１１〜Ｖ１３）がそれぞれ形成されている。さらに、その絶縁樹脂層１６（Ｖ１〜Ｖ４），２６（Ｖ１１〜Ｖ１３）間にはそれぞれ金属配線を有する導体層Ｍ２〜Ｍ５，Ｍ１２〜Ｍ１４がＣｕメッキ等により形成されている。なお、第１及び第２コア導体層Ｍ１，Ｍ１１と導体層Ｍ２，Ｍ１２とは、それぞれビア導体３４，３５により層間接続がなされている。同様に、各導体層Ｍ２〜Ｍ５及び導体層Ｍ１２〜Ｍ１４とは、それぞれビア導体３４，３５により層間接続がなされている。なお、最表層に位置する絶縁樹脂層１６（Ｖ４），２６（Ｖ１３）の表面に形成される導体層Ｍ４，Ｍ１４は金属端子パッド２５，２７を有している。ビア導体３４，３５は、絶縁樹脂層１６（Ｖ４），２６（Ｖ１３）に穿孔されたビアホールにＣｕメッキ等が充填されて形成された、所謂フィルドビアである。ビア導体３４，３５は、底面側にビア導体３４，３５と導通するように設けられたビアパッドと、ビアパッドと反対側にてビア導体３４，３５の開口周縁から外向きに張り出すビアランドとを有する、所謂コンフォーマルビア等であってもよい。
【００２８】
多層配線基板１００は、基板コア１２上に形成された絶縁樹脂層１６（Ｖ２）の中央部分にコンデンサ１を内蔵している。コンデンサ１が絶縁樹脂層１６（Ｖ２）の厚み内に配置されており、第１及び第２外部電極層８，９並びに第１及び第２ダミー電極層１０，１１が重なり合う絶縁樹脂層１６と密着して形成されている。コンデンサ本体２の第１及び第２主表面２ａ，２ｂ上には、ダミー電極層１０，１１が形成されているので、コンデンサ１の表裏両面は平坦となり、ひいては、絶縁樹脂層１６（Ｖ２）を平坦とすることができ、安定したビルドアップ層を形成することができる。
【００２９】
基板コア１２の第１主表面ＭＰ１においては、コア導体層Ｍ１、導体層Ｍ２〜Ｍ５、および絶縁樹脂層１６（Ｖ１〜Ｖ４）が第１配線積層部Ｌ１を形成している。また、基板コア１２の第２主表面ＭＰ２においては、コア導体層Ｍ１１、導体層Ｍ１２〜Ｍ１４、および絶縁樹脂層２６（Ｖ１１〜Ｖ１３）が第２配線積層部Ｌ２を形成している。いずれも、第１及び第２主表面ＣＰ１，ＣＰ２が絶縁樹脂層１６にて形成されるように、絶縁樹脂層と導体層とが交互に積層されたものであり、該第１及び第２主表面ＣＰ１，ＣＰ２上には、複数の金属端子パッド２５，２７がそれぞれ形成されている。第１配線積層部Ｌ１側の金属端子パッド２５は、集積回路チップなどをフリップチップ接続するための半田ランドを構成する。また、第２配線積層部Ｌ２側の金属端子パッド２７は、多層配線基板１００自体をマザーボード等にピングリッドアレイ（ＰＧＡ）あるいはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）により接続するための裏面ランド（ＰＧＡパッド、ＢＧＡパッド）として利用されるものである。
【００３０】
半田ランドを構成する金属端子パッド２５は多層配線基板１００の第１主表面ＣＰ１の中央部分に格子点状（アレイ状）に配列され、各々その上に形成された半田バンプ２１とともにチップ搭載部を形成している。また、裏面ランドを構成する金属端子パッド２７も、第２主表面ＣＰ２に格子点状（アレイ状）に配列形成されている。そして、各最表層の導体層Ｍ４，Ｍ１４上には、それぞれ、感光性または熱硬化性樹脂組成物よりなるソルダーレジスト層１８，２８（ＳＲ１，ＳＲ１１）が形成されている。いずれも半田ランドを構成する金属端子パッド２５あるいは裏面ランドを構成する金属端子パッド２７を露出させるために、各金属端子パッド２５，２７に一対一に対応する形で露出孔１８ａ，２８ａが形成されている。第１配線積層部Ｌ１側に形成されたソルダーレジスト層１８の半田バンプ２１は、たとえばＳｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｓｂなどの実質的にＰｂを含有しない半田にて作成することができる。他方、第２配線積層部Ｌ２側の金属端子パッド２７は、ソルダーレジスト層２８の露出孔２８ａ内に露出するように作成されている。なお、多層配線基板１００において信号伝送経路は、基板コア１２の第１主表面ＭＰ１側（第１配線積層部Ｌ１側）に形成された金属端子パッド２５から、第２主表面ＭＰ２側（第２配線積層部Ｌ２側）に形成された金属端子パッド２７に至る形で形成される。
【００３１】
以上のように説明した多層配線基板１００は、公知のビルドアップ法等により、基板コア１２の第１及び第２主表面ＭＰ１，ＭＰ２に、第１及び第２配線積層部Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ形成することにより製造することができる。なお、第１及び第２配線積層部Ｌ１，Ｌ２を形成するビルドアップ工程を行う前に、基板コア１２に予めスルーホールを設け、そのスルーホール内にスルーホール導体３０をＣｕメッキ等により形成する。以下、コンデンサ１の製造工程とともに具体的に説明する。
【００３２】
まず、図５及び図６を参照しながら本発明の多層配線基板内蔵用コンデンサ１の製造方法について説明する。図５（５−１）に示すように、焼成後に誘電体層３となる焼成前のチタン酸バリウム等でなる誘電体シート４１を用意し、その表面にスクリーン印刷等により焼成後に第１内部電極層４となるニッケル等でなる導電体層４２を形成して第１セラミックグリーンシート４０ａを複数枚作製する。このとき、導電体層４２は、焼成後にクリアランスホール４ａとなる焼成前のクリアランスホール４２ａが所定パターンで形成されている。
【００３３】
同様に、図５（５−２）に示すように、焼成後に誘電体層３となる焼成前のチタン酸バリウム等でなる誘電体シート４３を用意し、その表面にスクリーン印刷等により焼成後に第２内部電極層５となる導電体層４４を形成して第２セラミックグリーンシート４０ｂを複数枚作製する。このとき、導電体層４４は、焼成後にクリアランスホール５ａとなる焼成前のクリアランスホール４４ａが所定パターンで形成されている。そして、第１セラミックグリーンシート４０ａに第２セラミックグリーンシート４０ｂを積層する。
【００３４】
続いて、図５（５−３）に示すように、複数枚作製した第１セラミックグリーンシート４０ａと第２セラミックグリーンシート４０ｂとを交互になるように所定枚数積層していき、最後に導電体層を備えない誘電体シート４０ｃを積層する。その後、この積層体を所定の条件で加圧して焼成後にコンデンサ本体２となるグリーン積層体４５を作製する。
【００３５】
次に、図６（６−１）に示すように、グリーン積層体４５に第１及び第２セラミックグリーンシート４０ａ，４０ｂに形成されたクリアランスホール４２ａ，４４ａに対応する位置にレーザー等の方法で厚さ方向に貫通するビアホール４６ｈ，４７ｈを穿孔する。
【００３６】
次に、図６（６−２）に示すように、穿孔したビアホール４６ｈ，４７ｈ内にニッケル等でなる導電性ペーストをスクリーン印刷等により圧入印刷して、焼成後に第１及び第２ビア導体６，７となる第１及び第２ビア導体４６，４７を形成する。さらに、グリーン積層体４５の第１及び第２主表面４５ａ，４５ｂに焼成後に第１及び第２外部電極層８，９並びに第１及び第２ダミー電極層１０，１１となる第１及び第２外部導電体層４８，４９並びに第１及び第２ダミー導電体層５０，５１を形成する。具体的には、ニッケル等でなる導電性ペーストをスクリーン印刷等により第１及び第２外部電極層４８，４９並びに第１及び第２ダミー電極層５０，５１となる導電体層を形成する。その後、所定の条件で脱脂及び焼成を施して各要素が所定条件で形成されたコンデンサ１を作製する（図１参照）。また、第１及び第２外部電極層８，９並びに第１及び第２ダミー電極層１０，１１となる第１及び第２外部導電体層４８，４９並びに第１及び第２ダミー導電体層５０，５１は、所定の条件で脱脂及び焼成を施した後に、メタライズにより形成してもよい。また、第１及び第２ダミー電極層１０、１１となる第１及び第２ダミー導体５０、５１のみ、所定の条件で脱脂及び焼成を施した後にメタライズにより形成してもよい。
【００３７】
コンデンサ１は、例えば、次の手順により、第１配線積層部Ｌ１の内部に配置することが可能である。まず、基板コア１２上にコア導体層Ｍ１及び絶縁樹脂層１６（Ｖ１）を形成し、その基板コア１２上に形成された絶縁樹脂層１６（Ｖ１）上に、第１及び第２外部電極層８，９並びに第１及び第２ダミー電極層１０，１１が形成されたコンデンサ本体２を配置する。その後、コンデンサ本体２上に絶縁樹脂層１６（Ｖ２）を配置し、これらを加熱しながら加圧する。これにより、コンデンサ本体２上の絶縁樹脂層１６（Ｖ２）がコンデンサ本体２の側方に流動して、絶縁樹脂層１６（Ｖ２）の厚み内にコンデンサ本体２が配置される。その後、導体層Ｍ２の直上に、コンデンサ本体２、第１及び第２外部電極層６，７並びに絶縁樹脂層１６（Ｖ２）を貫通するようにビアホール４６ｈ，４７ｈを形成し、これらのビアホール４６ｈ，４７ｈ内の導体層に接続されたビア導体３４を形成して、コンデンサ１を完成させる。この場合にビア導体３４は、例えば、熱硬化後にビア導体３４となるビアペースト、もしくはメッキを用いることにより形成することができる。さらに、その後、コンデンサ１上に絶縁樹脂層１６（Ｖ３）を形成する。
【００３８】
その後、公知のビルドアップ法により、絶縁樹脂層１６及び導体層からなる第１配線積層部Ｌ１及びソルダーレジスト層１８等を積層していくことができ、多層配線基板１００を製造することができる（図４参照）。
【００３９】
次に、本発明の別の実施形態について添付の図面を参照しつつ説明する。図７は本発明に係る別の例のコンデンサ６１の斜視図、図８は、本発明に係る別の例のコンデンサ６１の縦断面図を模式的に示すものである。
【００４０】
図７及び図８に示すように、コンデンサ６１は、ニッケル等の導電性材料でなる金属箔（内部電極層）６２と、チタン酸バリウムのような高誘電率セラミック等でなる第１及び第２誘電体層６３，６３と、ニッケル等の導電性材料でなる第１及び第２導体層（内部電極層）６４，６４とを備え、金属箔６２の表裏両面に第１及び第２誘電体層６３，６３及び第１及び第２導体層６４，６４がこの順で積層され、金属箔６２と第１及び第２導体層６４，６４とが電気的に絶縁された状態で形成されている。コンデンサ６１は平面視が正方形状または長方形状である板状形態で形成されている。また、コンデンサ６１には、平面視円形形状で厚さ方向に連通された連通孔６５が所定パターンで複数設けられ、いくつかの異なる径を有し形成されている。各連通孔６５は、金属箔６２から第１及び第２誘電体層６３，６３、第１及び第２導体層６４，６４へ向かうほど段階的に径が大きく形成されており、連通孔６５を含み第１及び第２誘電体層６３，６３と第１及び第２導体層６４，６４とが金属箔６２を挟んで対称に形成されている。なお、第１及び第２誘電体層６３，６３並びに第１及び第２導体層６４，６４は、金属箔６２の一面にのみ形成してもよいが、金属箔６２の表裏両面に対称的に形成することで、例えば同時焼成時に金属箔６２と第１及び第２誘電体層６３，６３との熱膨張係数の差によって起こり易い反りを抑制することができる。
【００４１】
本実施形態における上記構造を有するコンデンサ６１は、各要素の条件を適宜調整することにより、コンデンサ６１の総体積に対し、金属含有層の体積の合計が４５ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下の範囲を満たすように形成することができる。ここで、各要素とは、コンデンサ６１の体積（大きさ，厚み）、金属箔６２の厚み、第１及び第２誘電体層６３，６３の厚み、並びに第１及び第２導体層６４，６４の厚みである。また、金属含有層の体積とは、金属箔６２の体積＋第１及び第２導体層６４，６４の体積である。さらに、金属含有層は、金属成分の比率が５０ｖｏｌ％以上となるように形成することができる。これにより、コンデンサ本体６１は、弾性的な挙動が大きくなり、十分な柔軟性を備えたものになる。なお、本実施形態において、後述するが、コンデンサ６１は、例えば多層配線基板１００（図４参照）の絶縁樹脂層１６（Ｖ２）にコンデンサ６１を配置して、一体的に内蔵（形成）することができる。
【００４２】
次に、図９を参照しながら本発明にかかる別の例のコンデンサ６１の製造方法について説明する。まず、図９（９−１）に示すように、例えば１５０ｍｍ角の厚さ１０μｍ以上４０μｍ以下で形成されたニッケル等の金属箔６２を用意し、エッチング等により貫通孔６２ａを所定パターンで形成する。
【００４３】
続いて、貫通孔６２ａを備えた金属箔６２の表裏両面に、１５０ｍｍ角の厚さ０．３μｍ以上１０μｍ以下で形成された、焼成後に第１及び第２誘電体層６３，６３となる焼成前のチタン酸バリウムグリーンシートを積層し、所定の条件で圧着する。チタン酸バリウムグリーンシートは、公知のドクターブレード法によりポリエステル等のキャリアシート６３ｓ，６３ｓ上にチタン酸バリウムのスラリーの薄膜を形成し、その薄膜を乾燥することで得られる。チタン酸バリウムグリーンシートを金属箔６２の表裏両面に積層後、所定の条件で圧着してキャリアシート６３ｓ，６３ｓを剥離する。
【００４４】
さらに、図９（９−２）に示すように、第１及び第２誘電体層６３，６３の上に１５０ｍｍ角の厚さ０．３μｍ以上２０μｍ以下で形成された、焼成後に第１及び第２導体層６４，６４となる焼成前のニッケルグリーンシートを積層する。ニッケルグリーンシートは、公知のドクターブレード法によりポリエステル等のキャリアシート６４ｓ，６４ｓ上にニッケルのスラリーの薄膜を形成し、その薄膜を乾燥することで得られる。チタン酸バリウムグリーンシートの表面にニッケルグリーンシートを積層後、所定の条件で圧着してキャリアシート６４ｓ，６４ｓを剥離する（図９（９−３）参照）。なお、ニッケルグリーンシートを形成するスラリーの中に第１及び第２誘電体層６３，６３に含まれるチタン酸バリウム等のセラミック粉末を５０ｖｏｌ％以下混入してもよい。第１及び第２導体層６４，６４に第１及び第２誘電体層６３，６３と同じ成分を混入することで、第１及び第２誘電体層６３，６３と第１及び第２導体層６４，６４とを同時焼成したときに、より密着性を向上させることができる。５０ｖｏｌ％より多くセラミック粉末を混入した場合、焼成後に抵抗増大といった導電性低下や、柔軟性の低下などが生じる惧れがある。ここで、第１及び第２誘電体層６３，６３並びに第１及び第２導体層６４，６４は、これらを積層後に所定の条件で圧着して積層することもできる。
【００４５】
次に、図９（９−４）に示すように、第１及び第２誘電体層６３，６３並びに第１及び第２導体層６４，６４に金属箔６２の貫通孔６２ａと対応する位置にレーザー等の方法で厚さ方向に貫通する貫通孔６３ａ，６３ａ及び貫通孔６４ａ，６４ａを両面から穿孔する。
【００４６】
その後、得られた積層体を、所定の条件で脱脂及び焼成を施して図示しない切断機により例えば１５ｍｍ角に切断し、所定パターンで形成された連通孔６５を備えるコンデンサ６１を作製する。
【００４７】
次に、得られたコンデンサ６１を、公知のビルドアップ法等により形成した多層配線基板１００の第１配線積層部Ｌ１内の所定位置に設置（マウント）する。
【００４８】
その後、さらに公知のビルドアップ法により、絶縁樹脂層及び導体層からなる第１配線積層部Ｌ１及びソルダーレジスト層１８等を積層していくことができ、多層配線基板１００（図４参照）を製造することができる。なお、図４における多層配線基板１００に内蔵されたコンデンサ１は、先に述べた実施形態における誘電体層と内部電極層とを交互に積層したコンデンサ１であり、本実施形態におけるコンデンサ６１とは構造がことなるが、例えば、次の手順により多層配線基板１００にコンデンサ６１を内蔵することができる。
【００４９】
コンデンサ６１は、第１配線積層部Ｌ１の内部に配置することが可能である。まず、基板コア１２上に形成された絶縁樹脂層１６（Ｖ２）上に、コンデンサ６１を配置する。その後、コンデンサ６１上にさらに絶縁樹脂層１６（Ｖ２）を配置し、これらを加熱しながら加圧する。これにより、コンデンサ６１上の絶縁樹脂層１６（Ｖ２）がコンデンサ６１の側方に流動して、絶縁樹脂層１６の厚み内にコンデンサ６１が配置される。その後、導体層Ｍ１の直上に、絶縁樹脂層１６（Ｖ１，Ｖ２）、コンデンサ６１を貫通するようなビアホールを形成し、そのビアホール内の導体層に接続されたビア導体３４を形成して、コンデンサ６１を電気的に接続して完成させる。この場合のビア導体３４は、例えば、熱硬化後にビア導体３４となるビアペースト、もしくはメッキを用いることにより形成することができる。さらにその後、コンデンサ６１上に絶縁樹脂層１６（Ｖ３）を形成する。
【実施例】
【００５０】
本発明の効果を確認するために、実施例１ないし３及び比較例１のサンプルを作製し、以下の実験を行った。
【００５１】
（実施例１）
上述したコンデンサ１（図１参照）に示すビアアレイ型端子の構造をなすコンデンサを外観寸法が１５ｍｍ×１５ｍｍ、厚さが８３．５μｍで４隅に面取り部を設けて作製した。まず、通常用いられるシート積層法により、厚さ４．５μｍのチタン酸バリウムでなる誘電体層と、ニッケルをチタン酸バリウムとの体積割合が６：４となるように混合した厚さ２μｍの内部電極層とを、表裏両面の最表層に誘電体層が位置するように誘電体層を７層、内部電極層を６層となるように交互に積層した。次に、前述した工程により、厚さ方向に貫通する直径１００μｍのビア導体を所定パターンで５００本形成し、その積層体の表裏表面に厚さ２０μｍの直径２００μｍの外部電極層及びダミー電極層を形成した。このときの金属含有層の体積割合は、コンデンサ全体の体積（誘電体層の体積＋金属含有層の体積）の５４ｖｏｌ％（４５ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下）であった。
【００５２】
（実施例２）
実施例１と同様に、ビアアレイ型端子の構造をなすコンデンサを外観寸法が１５ｍｍ×１５ｍｍ、厚さが８３．５μｍで４隅に面取り部を設けて作製した。まず、通常用いられるシート積層法により、厚さ４．５μｍのチタン酸バリウムでなる誘電体層と、ニッケルをチタン酸バリウムとの体積割合が９：１となるように混合した厚さ２μｍの内部電極層とを、表裏両面の最表層に誘電体層が位置するように誘電体層を７層、内部電極層を６層となるように交互に積層した。次に、前述した工程により、厚さ方向に貫通する直径１００μｍのビア導体を所定パターンで５００本形成し、その積層体の表裏表面に厚さ２０μｍの直径２００μｍの外部電極層及びダミー電極層を形成した。このときの金属含有層の体積割合は、コンデンサ全体の体積（誘電体層の体積＋金属含有層の体積）の５４ｖｏｌ％（４５ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下）であった。
【００５３】
（実施例３）
上述したコンデンサ６１（図７参照）に示すビアアレイ型端子の構造をなすコンデンサを外観寸法が１５ｍｍ×１５ｍｍ、厚さが６０μｍで作製した。まず、エッチングにより直径７０μｍ以上２００μｍ以下の貫通孔を形成した厚さ３０μｍのニッケル箔を用意し、そのニッケル箔の表裏表面に厚さ５μｍのチタン酸バリウムでなる誘電体層を積層後、さらにその上層にニッケルをチタン酸バリウムとの体積割合が６：４となるように混合した厚さ１０μｍの導体層を積層した。誘電体層と導体層との２層に跨って厚さ方向に貫通する直径１５０μｍのビアを所定パターンで５００本形成した。その後、得られた積層体を所定の条件で焼成し、コンデンサ本体を作製した。このときの金属含有層の体積割合は、コンデンサ全体の体積（誘電体層の体積＋金属含有層の体積）の８４ｖｏｌ％（４５ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下）であった。
【００５４】
（比較例１）
比較例として図１０に示すように、実施例１と同様に、ビアアレイ型端子の構造をなすコンデンサを外観寸法が１５ｍｍ×１５ｍｍ、厚さが７９．５μｍで作製した。まず、通常用いられるシート積層法により、厚さ４．５μｍのチタン酸バリウムでなる誘電体層と、ニッケルをチタン酸バリウムとの体積割合が６：４となるように混合した厚さ２μｍの内部電極層とを、誘電体層を７層、内部電極層を４層で中央で交互になるように、かつ、表裏両面の最表層に誘電体層が位置するように積層した。次に、前述した工程により、厚さ方向に貫通する直径１００μｍのビア導体を所定パターンで５００本形成し、その積層体の表裏表面に厚さ２０μｍの直径２００μｍの外部電極層を形成した。このときの金属含有層の体積割合は、コンデンサ全体の体積（誘電体層の体積＋金属含有層の体積）の２６ｖｏｌ％（４５ｖｏｌ％より下）であった。なお、図１０において、前述した実施形態と同一の機能を有する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】
以上の条件で作製した実施例１〜３及び比較例を次の実験を行い、評価した。
【００５６】
（１）曲げテスト
得られた各サンプルの曲げ強度を測定するために、図１１の測定方法を示す概念図に示すように、さまざまな曲率半径Ｒの曲面（曲率）で形成された押圧面６０ａを有する治具６０を、数種作製し、各サンプルの面が押圧面６０ａに沿った状態となるまで押し当て、その押し当てた治具６０の曲率半径Ｒ及びサンプルの面方向における直線長さＷに対し厚さ方向における曲げ距離ｄを記録及び測定した。なお、可能曲げ曲率半径Ｒ及び可能曲げ距離ｄは、その後に破壊しているか否かで判断した。
【００５７】
（２）耐荷重試験
樹脂絶縁層をラミネートする際にプレスにより加圧を行い、コンデンサにクラックの発生があるか否かを判断し、その後、電気的特性（コンデンサ容量、耐電圧）を評価した。
【００５８】
（３）信頼性試験
作製したコンデンサ内蔵基板を−５５°Ｃの液槽と＋１２５°Ｃとの液槽に１０００サイクル交互に漬けて熱衝撃試験を行い、試験前後の容量値及び抵抗値を測定した。試験前後での容量値及び抵抗値の変化はなかった。
【００５９】
次に、実施例１ないし３及び比較例１におけるそれぞれの試験結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
2007243141.tif 000003
【００６１】
実験結果として、表１に示すように、実施例１においては、押圧面６０ａの曲率半径Ｒが５５０ｍｍの治具６０を押し当てたときに、サンプルの面方向の直線距離Ｗが１５ｍｍに対し厚さ方向の曲げ距離ｄが０．２ｍｍまで曲げることが可能であった。また、曲げた後もコンデンサ自体にクラックの発生、電気特性の低下は認められなかった。このコンデンサを用いて、絶縁樹脂層をラミネートする際のプレス圧で耐荷重試験を行ったところ、コンデンサにクラックの発生は無く、また電気特性（コンデンサ容量、耐電圧）も耐荷重試験前後で変化が無かった。本コンデンサを多層配線基板のビルドアップ工程において絶縁樹脂層間に配置、埋め込みを行ったがコンデンサにクラックの発生が無く内蔵が可能であった。また、熱衝撃試験等の信頼性評価も問題がなかった。
【００６２】
実施例２においては、押圧面６０ａの曲率半径Ｒが４００ｍｍの治具６０を押し当てたときに、サンプルの面方向の直線距離Ｗが１５ｍｍに対し厚さ方向の曲げ距離ｄが０．３ｍｍまで曲げることが可能であった。また、曲げた後もコンデンサ自体にクラックの発生、電気特性の低下は認められなかった。このコンデンサを用いて、絶縁樹脂層をラミネートする際のプレス圧で耐荷重試験を行ったところ、コンデンサにクラックの発生は無く、また電気特性（コンデンサ容量、耐電圧）も耐荷重試験前後で変化が無かった。本コンデンサを多層配線基板のビルドアップ工程において絶縁樹脂層間に配置、埋め込みを行ったがコンデンサにクラックの発生が無く内蔵が可能であった。また、熱衝撃試験等の信頼性評価も問題がなかった。
【００６３】
実施例３においては、押圧面６０ａの曲率半径Ｒが２１．５ｍｍの治具６０を押し当てたときに、サンプルの面方向の直線距離Ｗが１５ｍｍに対し厚さ方向の曲げ距離ｄが５ｍｍまで曲げることが可能であった。また、曲げた後もコンデンサ自体にクラックの発生、電気特性の低下は認められなかった。このコンデンサを用いて、絶縁樹脂層をラミネートする際のプレス圧で耐荷重試験を行ったところ、コンデンサにクラックの発生は無く、また電気特性（コンデンサ容量、耐電圧）も耐荷重試験前後で変化が無かった。本コンデンサを多層配線基板のビルドアップ工程において絶縁樹脂層間に配置、埋め込みを行ったがコンデンサにクラックの発生が無く内蔵が可能であった。また、熱衝撃試験等の信頼性評価も問題がなかった。
【００６４】
比較例１においては、押圧面６０ａの曲率半径Ｒが２２５０ｍｍの治具６０を押し当てたときに、サンプルの面方向の直線距離Ｗが１５ｍｍに対し厚さ方向の曲げ距離ｄが０．０５ｍｍまでしか曲げることができなかった。また、曲げた後はコンデンサ自体にクラックの発生、電気特性の低下が認められた。このコンデンサを用いて、絶縁樹脂層をラミネートする際のプレス圧で耐荷重試験を行ったところ、コンデンサにクラックの発生し、電気特性（コンデンサ容量、耐電圧）も低下が認められた。
【００６５】
以上のように、実施例１ないし３において信頼性のあるコンデンサを得ることができた。すなわち、コンデンサ自体の総体積に対し、コンデンサ内に含まれる金属含有層の体積が４５ｖｏｌ％以上９５ｖｏｌ％以下の範囲とすることで柔軟性を付与することができた。具体的には、コンデンサの曲率半径７００ｍｍ以下（２０ｍｍ以上５５０ｍｍ以下）となる範囲内で弾性変形可能となる曲げ強度を有している。これにより、多層配線基板に内蔵させた場合に多層配線基板の反りや変形等により起こる機械的、熱的応力に耐えてひび割れなどの発生を防止することができ、電気特性の低下もなく信頼性を確保することができた。一方、比較例１では、金属含有層の体積割合が不足して柔軟性を有しておらず、殆ど曲がることなくクラックが発生した。
【００６６】
なお、本発明において、上記実施例に限定されるものではなく、ビルドアップ層の絶縁樹脂層に内蔵するものに限らず、多層配線基板の中核をなす基板コアに埋設等して配置することもでき、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサの縦断面図。
【図２】本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサの平面図（底面図）。
【図３】本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサの横断面図。
【図４】本発明に係る多層配線基板の横断面図。
【図５】本発明に係る多層配線基板内蔵用コンデンサの製造工程図。
【図６】図５に続く製造工程図。
【図７】別の例の多層配線基板内蔵用コンデンサの斜視図。
【図８】別の例の多層配線基板内蔵用コンデンサの縦断面図。
【図９】別の例の多層配線基板内蔵用コンデンサの製造方法。
【図１０】比較例の多層配線基板内蔵用コンデンサの縦断面図。
【図１１】測定方法を示す概念図。
【符号の説明】
【００６８】
１，６１    多層配線基板内蔵用コンデンサ
２，    コンデンサ本体
３，６３    誘電体層
４，５，６２，６４    内部電極層
６，７，    ビア導体
８，９    外部電極層
１０，１１    ダミー電極層
１２    基板コア
１６，２６    絶縁樹脂層
１８，２８    ソルダーレジスト層
２５，２７    金属端子パッド
３０    スルーホール
３４，３５  ビア導体
１００    多層配線基板
【図１】
2007243141.tif 000004
【図２】
2007243141.tif 000005
【図３】
2007243141.tif 000006
【図４】
2007243141.tif 000007
【図５】
2007243141.tif 000008
【図６】
2007243141.tif 000009
【図７】
2007243141.tif 000010
【図８】
2007243141.tif 000011
【図９】
2007243141.tif 000012
【図１０】
2007243141.tif 000013
【図１１】
2007243141.tif 000014