(57)【要約】【課題】２つの電極層間の電気的な絶縁抵抗が低下し難いコンデンサ素子、該コンデンサ素子を具えたコンデンサ内蔵基板、及び該コンデンサ内蔵基板の製造に使用可能な素子シート、並びにこれらの製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係るコンデンサ素子１は、第１電極層11と、該第１電極層11上に形成された誘電体層13と、該誘電体層13上に形成された第２電極層とを具えている。ここで、第１電極層11と誘電体層13との間には、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層14と、該金属層14の誘電体層13側の表面を酸化することにより形成された酸化被膜15とが介在している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極層と、該第１電極層上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された第２電極層とを具えたコンデンサ素子において、前記第１電極層と誘電体層との間には、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層と、該金属層の誘電体層側の表面を酸化することにより形成された酸化被膜とが介在していることを特徴とするコンデンサ素子。
【請求項２】
第１電極層と、該第１電極層上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された第２電極層とを具えたコンデンサ素子において、前記第１電極層は、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含み、前記第１電極層と誘電体層との間には、該第１電極層の誘電体層側の表面を酸化することにより形成された酸化被膜が介在していることを特徴とするコンデンサ素子。
【請求項３】
第１電極層と、該第１電極層上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された第２電極層とを具えたコンデンサ素子において、前記第１電極層と誘電体層との間には、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層が介在していることを特徴とするコンデンサ素子。
【請求項４】
前記第１電極層は銅を主成分として含み、前記金属層はニッケルを主成分として含んでいる請求項１又は請求項３に記載のコンデンサ素子。
【請求項５】
前記第１電極層は、前記第２電極層側の表面の一部が該第２電極層によって覆われ、前記第１電極層が金属箔により形成される一方、前記第２電極層が金属薄膜又は金属箔により形成されている請求項１乃至請求項４の何れかに記載のコンデンサ素子。
【請求項６】
前記第１電極層には、第２電極層側の表面の複数箇所に前記誘電体層を介して第２電極層が設けられており、該第２電極層は互いに離間している請求項５に記載のコンデンサ素子。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れかに記載のコンデンサ素子と、絶縁基板とを具え、該絶縁基板内に前記コンデンサ素子を埋設することにより該絶縁基板に前記コンデンサ素子が内蔵されているコンデンサ内蔵基板。
【請求項８】
第１電極層と、該第１電極層上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された第２電極層とを具えたコンデンサ素子を製造する方法であって、
前記第１電極層上に、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層を形成する金属層形成工程と、
前記金属層上に、粉末噴射コーティング法を用いて前記誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、
前記誘電体層上に前記第２電極層を形成する電極層形成工程
とを有するコンデンサ素子の製造方法。
【請求項９】
前記金属層を形成する金属層形成工程の実行後、該金属層の表面に化成処理又は熱処理を施すことにより該金属層の表面を酸化させて酸化被膜を形成する酸化処理工程を更に有する請求項８に記載のコンデンサ素子の製造方法。
【請求項１０】
第１電極層と第２電極層との間に誘電体層が介在した１又複数のコンデンサ素子と、絶縁基板とを具え、該絶縁基板内にコンデンサ素子を埋設することにより該絶縁基板にコンデンサ素子が内蔵されたコンデンサ内蔵基板を製造する方法であって、
金属箔を用いて、該金属箔の内、前記１又複数のコンデンサ素子の第１電極層となる１又は複数の所定領域上に、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層を形成し、その後、該金属層上に、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層を形成し、更にその後、該誘電体層上に前記第２電極層となる第２の金属層を形成することにより、前記金属箔の所定領域と、該所定領域上に形成された金属層と、該金属層上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された第２の金属層とからなる１又は複数の素子部を有する素子シートを作製する素子シート作製工程と、
前記素子シートを、前記絶縁基板を構成する２つの絶縁基材の内、一方の絶縁基材上に貼り付ける貼付け工程と、
前記金属箔にエッチングを施して前記一方の絶縁基材上に前記１又は複数の所定領域を残置させることにより、該一方の絶縁基板上に、前記素子シートの１又は複数の素子部からなる前記１又は複数のコンデンサ素子を形成するエッチング工程と、
前記一方の絶縁基材上に他方の絶縁基材を積層することにより前記絶縁基板を形成する積層工程
とを有するコンデンサ内蔵基板の製造方法。
【請求項１１】
前記素子シート作製工程では更に、前記金属層を形成した後、該金属層の表面に化成処理又は熱処理を施すことにより該金属層の表面を酸化させて酸化被膜を形成する請求項１０に記載のコンデンサ内蔵基板の製造方法。
【請求項１２】
第１電極層と第２電極層との間に誘電体層が介在した１又は複数のコンデンサ素子となる１又は複数の素子部を有する素子シートであって、
金属箔と、
前記金属箔の内、前記１又複数のコンデンサ素子の第１電極層となる１又は複数の所定領域上に形成されて、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層と、
前記金属層上に形成された誘電体層と、
前記誘電体層上に形成されて、前記コンデンサ素子の第２電極層となる第２の金属層
とを具え、前記素子部は、前記金属箔の所定領域と、該所定領域上に形成された前記金属層と、該金属層上に形成された前記誘電体層と、該誘電体層上に形成された前記第２の金属層とからなる素子シート。
【請求項１３】
前記金属層と誘電体層との間には、該第金属層の誘電体層側の表面を酸化することにより形成された酸化被膜が介在している請求項１２に記載の素子シート。
【請求項１４】
第１電極層と第２電極層との間に誘電体層が介在した１又は複数のコンデンサ素子となる１又は複数の素子部を有する素子シートを作製する方法であって、
金属箔を用いて、該金属箔の内、前記１又は複数のコンデンサ素子の第１電極層となる１又は複数の所定領域上に、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層を形成する金属層形成工程と、
前記金属層上に、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、
前記誘電体層上に前記第２電極層となる第２の金属層を形成する第２の金属層形成工程
とを有し、前記素子部は、前記金属箔の所定領域と、該所定領域上に形成された前記金属層と、該金属層上に形成された前記誘電体層と、該誘電体層上に形成された前記第２の金属層とからなる素子シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ素子、該コンデンサ素子を具えたコンデンサ内蔵基板、及び該コンデンサ内蔵基板の製造に使用可能な素子シート、並びにこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回路基板を小型化及び薄型化するべく、絶縁基板内に電子部品を埋設することにより絶縁基板に電子部品が内蔵された電子部品内蔵基板が提案されている。特に、本願に関連する技術として、図３６に示す様に、絶縁基板(304)に、第１電極層(301)と第２電極層(302)との間に誘電体層(303)が介在したコンデンサ素子(300)を埋設したコンデンサ内蔵基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、絶縁基板(304)の表面の内、ＣＰＵ等の半導体素子が搭載される表面領域(305)（図３６の紙面において上面。以下、「上面」という）の複数箇所に、コンデンサ素子(300)の両電極層(301)(302)がそれぞれ電気的に接続されるべきグランド端子(306)及び電源端子(307)が形成されている。そして、コンデンサ素子(300)は、その両電極層(301)(302)が絶縁基板(304)の上面(305)に略平行となる姿勢で絶縁基板(304)内に埋設され、コンデンサ素子(300)の第１電極層(301)と各グランド端子(306)とが、絶縁基板(304)内に形成された導電ビア(308)(309)を通じて互いに電気的に接続される一方、コンデンサ素子(300)の第２電極層(302)と各電源端子(307)とが、絶縁基板(304)内に形成された導電ビア(310)を通じて互いに電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０３９６７号公報
【特許文献２】特許第３８４１８１４号公報
【特許文献３】特開２００８−２１８７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、誘電体層(303)は、ゾルゲル法、スパッタリング法、真空蒸着法等、周知の種々の成膜法を用いて第１電極層(301)上に形成されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、これらの成膜法によれば、誘電体層(303)にピンホールやクラックが発生し易い。このため、誘電体層(303)上に直接、第２電極層(302)を形成した場合、第２導電層(302)を構成する金属の一部がピンホールやクラック内に浸入し、これにより両電極層(301)(302)間の電気的な絶縁抵抗が著しく低下する虞があった。
【０００６】
近年、誘電体膜(303)をより緻密なバルク状の膜にするべく、エアロゾルデポジション法、パウダージェットデポジション法等、種々の粉末噴射コーティング法を用いて第１電極層(301)上に誘電体層(303)を形成することが提案されている（例えば、特許文献３）。ここで、粉末噴射コーティング法は、気体に混合された種々の粉末を、該気体の流れを利用してターゲットに噴き付けることにより、該ターゲット上に薄膜を形成する成膜法である。このため、粉末噴射コーティング法を用いて第１電極層(301)上に誘電体層(303)を形成した場合、第１電極層(301)の表面に粉末状の誘電体材料が衝突し、これにより第１電極層(301)の表面が損傷する問題があった。
【０００７】
第１電極層(301)の表面が損傷して該表面に凹凸が形成されると、誘電体層(303)の膜厚が不均一となる。従って、誘電体層(303)の一部の領域において膜厚が著しく小さくなり、或いは誘電体層(303)の表面に第１電極層(301)の一部が露出し、両電極層(301)(302)間の電気的な絶縁抵抗が著しく低下する虞があった。
【０００８】
更に、従来のコンデンサ内蔵基板においては、図３６に示す様に、コンデンサ素子(300)の第１電極層(301)と第２電極層(302)とが同一の形状を有していた。このため、両電極層(301)(302)の内、絶縁基板(304)の上面(305)に近い第２電極層(302)と各電源端子(307)との電気的な接続には、１本の導電ビア(310)を形成するだけでよいのに対し、絶縁基板(304)の上面(305)から遠い第１電極層(301)と各グランド端子(306)との電気的な接続には、２本の導電ビア(308)(309)を形成する必要があった。具体的には、２本の導電ビア(308)(309)の内、一方の導電ビア(308)は、第１電極層(301)の下面(312)に電気的に接続され、他方の導電ビア(309)は、絶縁基板(304)上のグランド端子(306)に電気的に接続されており、両導電ビア(308)(309)は、絶縁基板(304)の下面(311)まで延びて、該下面(311)に形成されている接続端子(313)によって互いに電気的に接続されている。
【０００９】
ここで、上記コンデンサ内蔵基板においては、グランド端子(306)と電源端子(307)との間に、コンデンサ素子(300)を介して電気的な経路が形成されている。従来のコンデンサ内蔵基板においては、上述の如く、コンデンサ素子(300)の第１電極層(301)とグランド端子(306)とを、２本の導電ビア(308)(309)と接続端子(313)とによって電気的に接続する必要があった。このため、従来のコンデンサ内蔵基板は、前記電気的な経路が長くなり、その結果、コンデンサ内蔵基板に生じるインダクタンスが大きくなっていた。
【００１０】
そこで本発明の目的は、２つの電極層間の電気的な絶縁抵抗が低下し難いコンデンサ素子、該コンデンサ素子を具えたコンデンサ内蔵基板、及び該コンデンサ内蔵基板の製造に使用可能な素子シート、並びにこれらの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るコンデンサ素子は、第１電極層と、該第１電極層上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された第２電極層とを具えている。ここで、前記第１電極層と誘電体層との間には、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層と、該金属層の誘電体層側の表面を酸化することにより形成された酸化被膜とが介在している。
【００１２】
上記コンデンサ素子の製造過程において第１電極層上に誘電体層を形成するとき、ゾルゲル法、スパッタリング法、真空蒸着法、粉末噴射コーティング法等の成膜法が用いられる。ここで、粉末噴射コーティング法は、気体に混合された種々の粉末を、該気体の流れを利用してターゲットに噴き付けることにより、該ターゲット上に薄膜を形成する成膜法である。
【００１３】
粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層を形成した場合、粉末状の誘電体材料が金属層に激しく衝突する一方で、第１電極層は、金属層によって誘電体材料の衝突から保護されることになる。従って、第１電極層の表面は損傷し難く、第１電極層の表面には凹凸が形成され難くなる。ここで、金属層に、第１電極層が主成分として含む金属より硬度の高い金属を主成分として含ませることにより、金属層は、粉末状の誘電体材料の衝突による損傷を受け難くなる。従って、金属層の表面にも凹凸が形成され難くなり、その結果、第１電極層と第２電極層との間の電気的な絶縁抵抗が低下し難くなる。
【００１４】
又、ゾルゲル法、スパッタリング法、真空蒸着法を用いて誘電体層を形成した場合、誘電体層にはピンホールやクラックが発生し易い。ここで、上記コンデンサ素子においては、金属層と誘電体層との間に酸化被膜が介在することになる。従って、誘電体層にピンホールやクラックが発生している場合でも、酸化被膜により、第１電極層と第２電極層との間の電気的な絶縁破壊が防止されることになる。粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層を形成することにより金属層の表面に凹凸が形成された場合であっても、酸化被膜により、第１電極層と第２電極層との間の電気的な絶縁破壊が防止されることになる。特に、アルミニウム、タンタル、ニオブ、又はニッケルを主成分として含む金属層の酸化被膜は、高い絶縁特性を有している。
【００１５】
上記コンデンサ素子の具体的構成において、前記第１電極層は銅を主成分として含み、前記金属層はニッケルを主成分として含んでいる。第１電極層を構成する銅と金属層を構成するニッケルとの金属の組み合わせによれば、メッキ処理を用いて第１電極層の表面に金属層を容易に形成することが出来る。又、第１電極層と金属層との密着性が向上することになる。更に、ニッケルは、その酸化被膜の絶縁特性が、他の金属に比べて特に良い。
【００１６】
本発明に係る他のコンデンサ素子は、第１電極層と、該第１電極層上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された第２電極層とを具えている。ここで、前記第１電極層は、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含み、前記第１電極層と誘電体層との間には、該第１電極層の誘電体層側の表面を酸化することにより形成された酸化被膜が介在している。
【００１７】
上記他のコンデンサ素子の製造過程において第１電極層上に誘電体層を形成するとき、ゾルゲル法、スパッタリング法、真空蒸着法、粉末噴射コーティング法等の成膜法が用いられる。ゾルゲル法、スパッタリング法、真空蒸着法を用いて誘電体層を形成した場合、誘電体層にはピンホールやクラックが発生し易い。ここで、上記コンデンサ素子においては、第１電極層と誘電体層との間に酸化被膜が介在することになる。従って、誘電体層にピンホールやクラックが発生している場合でも、酸化被膜により、第１電極層と第２電極層との間の電気的な絶縁破壊が防止されることになる。又、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層を形成することにより第１電極層の表面に凹凸が形成された場合であっても、酸化被膜により、第１電極層と第２電極層との間の電気的な絶縁破壊が防止されることになる。特に、アルミニウム、タンタル、ニオブ、又はニッケルを主成分として含む第１電極層の酸化被膜は、高い絶縁特性を有している。
【００１８】
本発明に係る更なる他のコンデンサ素子は、第１電極層と、該第１電極層上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された第２電極層とを具えている。ここで、前記第１電極層と誘電体層との間には、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層が介在している。
【００１９】
上記更なる他のコンデンサ素子の製造過程において第１電極層上に誘電体層を形成するとき、ゾルゲル法、スパッタリング法、真空蒸着法、粉末噴射コーティング法等の成膜法が用いられる。ここで、粉末噴射コーティング法は、気体に混合された種々の粉末を、該気体の流れを利用してターゲットに噴き付けることにより、該ターゲット上に薄膜を形成する成膜法である。
【００２０】
粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層を形成した場合、粉末状の誘電体材料が金属層に激しく衝突する一方で、第１電極層は、金属層によって誘電体材料の衝突から保護されることになる。従って、第１電極層の表面は損傷し難く、第１電極層の表面には凹凸が形成され難くなる。ここで、金属層に、第１電極層が主成分として含む金属より硬度の高い金属を主成分として含ませることにより、金属層は、粉末状の誘電体材料の衝突による損傷を受け難くなる。従って、金属層の表面にも凹凸が形成され難くなり、その結果、第１電極層と第２電極層との間の電気的な絶縁抵抗が低下し難くなる。
【００２１】
上記更なる他のコンデンサ素子の具体的構成において、前記第１電極層は銅を主成分として含み、前記金属層はニッケルを主成分として含んでいる。第１電極層を構成する銅と金属層を構成するニッケルとの金属の組み合わせによれば、メッキ処理を用いて第１電極層の表面に金属層を容易に形成することが出来る。又、第１電極層と金属層との密着性が向上することになる。
【００２２】
上述したコンデンサ素子の他の具体的構成において、前記第１電極層は、前記第２電極層側の表面の一部が該第２電極層によって覆われ、前記第１電極層が金属箔により形成される一方、前記第２電極層が金属薄膜又は金属箔により形成されている。
【００２３】
従来から、コンデンサ素子を絶縁基板内に埋設することにより、絶縁基板にコンデンサ素子が内蔵されたコンデンサ内蔵基板が作製されている。該コンデンサ内蔵基板においては、絶縁基板に、第２電極層の第１電極層とは反対側の表面に電気的に接続された導電ビアが形成されており、該導電ビアは、絶縁基板の表面の内、コンデンサ素子の第２電極層側の表面領域に向けて延び、該表面領域に、第２電極層から延びた導電ビアの先端部が露出している。
【００２４】
ここで、上記コンデンサ素子においては、第１電極層の第２電極層側の表面に、該第２電極層によって覆われていない領域が形成されている。従って、コンデンサ内蔵基板において、前記領域に電気的に接続された導電ビアを形成し、該導電ビアを、第２電極層に電気的に接触させることなく、絶縁基板の表面の内、コンデンサ素子の第２電極層側の表面領域（即ち、第２電極層から延びた導電ビアの先端部が露出している表面領域と同じ領域）に向けて延ばして、該表面領域に、第１電極層から延びた導電ビアの先端部を露出させることが出来る。
【００２５】
上記コンデンサ内蔵基板においては、絶縁基板の表面に露出した両導電ビアの先端部間に、コンデンサ素子を介して電気的な経路が形成されることになる。本発明に係る上記コンデンサ素子を用いて上述の如く作製されたコンデンサ内蔵基板は、従来のコンデンサ内蔵基板、具体的には第１電極層に電気的に接続されるべき導電ビアが、絶縁基板の表面の内、コンデンサ素子の第１電極層側の表面領域に引き回されていたコンデンサ内蔵基板に比べて、前記電気的な経路が短くなり、その結果、コンデンサ内蔵基板に生じるインダクタンスが小さくなる。
【００２６】
上述したコンデンサ素子の更なる他の具体的構成において、前記第１電極層には、第２電極層側の表面の複数箇所に前記誘電体層を介して第２電極層が設けられており、該第２電極層は互いに離間している。
【００２７】
本発明に係るコンデンサ内蔵基板は、上述した何れかのコンデンサ素子と、絶縁基板とを具え、該絶縁基板内に前記コンデンサ素子を埋設することにより該絶縁基板に前記コンデンサ素子が内蔵されている。
【００２８】
本発明に係るコンデンサ素子の製造方法は、第１電極層と、該第１電極層上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された第２電極層とを具えたコンデンサ素子を製造する方法であって、金属層形成工程と、誘電体層形成工程と、電極層形成工程とを有している。ここで、金属層形成工程では、前記第１電極層上に、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層を形成する。誘電体層形成工程では、前記金属層上に、粉末噴射コーティング法を用いて前記誘電体層を形成する。電極層形成工程では、前記誘電体層上に前記第２電極層を形成する。
【００２９】
上記製造方法によれば、金属層形成工程にて第１電極層の表面が金属層によって被覆された後、誘電体層形成工程にて金属層上に誘電体層が形成される。ここで、誘電体層の形成に用いられる粉末噴射コーティング法は、気体に混合された種々の粉末を、該気体の流れを利用してターゲットに噴き付けることにより、該ターゲット上に薄膜を形成する成膜法である。従って、誘電体層形成工程では、金属層に粉末状の誘電体材料が衝突して破砕し、又、金属層上で粉末状の誘電体材料どうしが衝突して破砕し、その結果、金属層上には、微細な誘電体材料が緻密に堆積して誘電体層が形成されることになる。
【００３０】
又、誘電体層の形成時においては、粉末状の誘電体材料が金属層に激しく衝突する一方で、第１電極層は、金属層によって誘電体材料の衝突から保護されることになる。従って、第１電極層の表面は損傷し難く、第１電極層の表面には凹凸が形成され難くなる。ここで、金属層に、第１電極層が主成分として含む金属より硬度の高い金属を主成分として含ませることにより、金属層は、粉末状の誘電体材料の衝突による損傷を受け難くなる。従って、金属層の表面にも凹凸が形成され難くなり、その結果、第１電極層と第２電極層との間の電気的な絶縁抵抗が低下し難くなる。
【００３１】
上記コンデンサ素子の製造方法の具体的構成において、該製造方法は、前記金属層を形成する金属層形成工程の実行後、該金属層の表面に化成処理又は熱処理を施すことにより該金属層の表面を酸化させて酸化被膜を形成する酸化処理工程を更に有している。
【００３２】
上記具体的構成によれば、作製されたコンデンサ素子において、第１電極層と誘電体層との間に酸化被膜が介在することになる。従って、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層を形成することにより金属層の表面に凹凸が形成された場合であっても、酸化被膜により、第１電極層と第２電極層との間の電気的な絶縁破壊が防止されることになる。特に、アルミニウム、タンタル、ニオブ、又はニッケルを主成分として含む金属層の酸化被膜は、高い絶縁特性を有している。
【００３３】
本発明に係るコンデンサ内蔵基板の製造方法は、素子シート作製工程と、貼付け工程と、エッチング工程と、積層工程とを有している。ここで、コンデンサ内蔵基板は、第１電極層と第２電極層との間に誘電体層が介在した１又複数のコンデンサ素子と、絶縁基板とを具え、該絶縁基板内にコンデンサ素子を埋設することにより該絶縁基板にコンデンサ素子が内蔵されている。素子シート作製工程では、金属箔を用いて、該金属箔の内、前記１又複数のコンデンサ素子の第１電極層となる１又は複数の所定領域上に、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層を形成し、その後、該金属層上に、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層を形成し、更にその後、該誘電体層上に前記第２電極層となる第２の金属層を形成することにより、前記金属箔の所定領域と、該所定領域上に形成された金属層と、該金属層上に形成された誘電体層と、該誘電体層上に形成された第２の金属層とからなる１又は複数の素子部を有する素子シートを作製する。貼付け工程では、前記素子シートを、前記絶縁基板を構成する２つの絶縁基材の内、一方の絶縁基材上に貼り付ける。エッチング工程では、前記金属箔にエッチングを施して前記一方の絶縁基材上に前記１又は複数の所定領域を残置させることにより、該一方の絶縁基板上に、前記素子シートの１又は複数の素子部からなる前記１又は複数のコンデンサ素子を形成する。積層工程では、前記一方の絶縁基材上に他方の絶縁基材を積層することにより前記絶縁基板を形成する。
【００３４】
上記製造方法を実施することにより、コンデンサ素子が、絶縁基材上の所定位置に搭載されることになる。
【００３５】
上記製造方法においては、誘電体層が粉末噴射コーティング法を用いて形成されている。ここで、粉末噴射コーティング法は、気体に混合された種々の粉末を、該気体の流れを利用してターゲットに噴き付けることにより、該ターゲット上に薄膜を形成する成膜法である。粉末噴射コーティング法によれば、金属箔や金属層の表面にマスキングを施すことの有無に拘わらず、所定領域に、所望の成膜面積及び／又は所望の厚さ寸法を有する誘電体層を形成することが可能である。従って、金属箔の複数の所定領域上に誘電体層を形成する場合でも、所定領域毎に誘電体層の成膜面積及び／又は厚さ寸法を変更することが出来、且つその変更を容易に行うことが出来る。又、粉末噴射コーティング法によれば、所定領域毎に噴射する誘電体材料の種類を変更することが出来、且つその変更を容易に行うことが出来る。
【００３６】
よって、本発明に係る製造方法によれば、それが簡易な方法であるにも拘わらず、絶縁基材上の所定位置に所望の静電容量を有するコンデンサ素子を搭載することが出来る。このため、コンデンサ素子の静電容量に関する設計を変更する場合でも、誘電体層を構成する誘電体材料の種類、誘電体層の成膜面積及び誘電体層の厚さ寸法の少なくとも何れかを変更するだけでよく、コンデンサ素子の配置を設計し直す必要がない。又、金属箔や金属層にマスキングを施すことなしに誘電体層を形成することが可能であり、従って、コンデンサ内蔵基板の歩留まりを向上させることが出来る。
【００３７】
更に、上記製造方法によれば、金属層形成工程にて第１電極層の表面が金属層によって被覆された後、誘電体層形成工程にて、粉末噴射コーティング法を用いて金属層上に誘電体層が形成される。従って、誘電体層形成工程では、金属層に粉末状の誘電体材料が衝突して破砕し、又、金属層上で粉末状の誘電体材料どうしが衝突して破砕し、その結果、金属層上には、微細な誘電体材料が緻密に堆積して誘電体層が形成されることになる。
【００３８】
又、誘電体層の形成時においては、粉末状の誘電体材料が金属層に激しく衝突する一方で、第１電極層は、金属層によって誘電体材料の衝突から保護されることになる。従って、第１電極層の表面は損傷し難く、第１電極層の表面には凹凸が形成され難くなる。ここで、金属層に、第１電極層が主成分として含む金属より硬度の高い金属を主成分として含ませることにより、金属層は、粉末状の誘電体材料の衝突による損傷を受け難くなる。従って、金属層の表面にも凹凸が形成され難くなり、その結果、第１電極層と第２電極層との間の電気的な絶縁抵抗が低下し難くなる。
【００３９】
更に又、上記製造方法において絶縁基材上に搭載するコンデンサ素子は、その厚さ寸法が小さくてシート状のものである。この様なコンデンサ素子は、これを絶縁基材上に搭載するときに高いハンドリング性能を必要とする。このため、絶縁基材上に搭載せんとするコンデンサ素子を個々にハンドリングしたのでは、絶縁基材上にコンデンサ素子を搭載する工程が煩雑になる。
【００４０】
上記製造方法によれば、コンデンサ素子はエッチング工程の実行により形成され、該エッチング工程を実行する迄は、コンデンサ素子は素子シートとして扱われることになる。よって、コンデンサ素子を個々にハンドリングする必要がなく、絶縁基材上にコンデンサ素子を搭載する工程が簡略化されることになる。
【００４１】
更に、上記製造方法においては、金属箔を絶縁基材上に貼り付ける前に、該金属箔上に、コンデンサ素子となる素子部の金属層、誘電体層、及び第２の金属層を形成することにより、素子シートを作製している。従って、素子部の金属層、誘電体層、及び第２の金属層を絶縁基材上で形成する必要がない。よって、誘電体層及び金属層を形成するための誘電体材料や金属材料が絶縁基材等の別の部品に混入する虞がない。又、コンデンサ素子を形成するために熱処理を実行する必要である場合でも、該熱処理により別の部品に悪影響が及ぶ虞もない。
【００４２】
上記コンデンサ内蔵基板の製造方法の具体的構成において、前記素子シート作製工程では更に、前記金属層を形成した後、該金属層の表面に化成処理又は熱処理を施すことにより該金属層の表面を酸化させて酸化被膜を形成する。
【００４３】
上記具体的構成によれば、作製されたコンデンサ内蔵基板のコンデンサ素子において、第１電極層と誘電体層との間に酸化被膜が介在することになる。従って、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層を形成することにより金属層の表面に凹凸が形成された場合であっても、酸化被膜により、第１電極層と第２電極層との間の電気的な絶縁破壊が防止されることになる。特に、アルミニウム、タンタル、ニオブ、又はニッケルを主成分として含む金属層の酸化被膜は、高い絶縁特性を有している。
【００４４】
本発明に係る素子シートは、第１電極層と第２電極層との間に誘電体層が介在した１又は複数のコンデンサ素子となる１又は複数の素子部を有している。そして、該素子シートは、金属箔と、前記金属箔の内、前記１又複数のコンデンサ素子の第１電極層となる１又は複数の所定領域上に形成されて、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層と、前記金属層上に形成された誘電体層と、前記誘電体層上に形成されて、前記コンデンサ素子の第２電極層となる第２の金属層とを具え、前記素子部は、前記金属箔の所定領域と、該所定領域上に形成された前記金属層と、該金属層上に形成された前記誘電体層と、該誘電体層上に形成された前記第２の金属層とからなる。
【００４５】
上記素子シートは、上記コンデンサ内蔵基板の製造方法に含まれる素子シート作製工程にて作製される素子シートとして用いることが出来る。
【００４６】
上記素子シートの具体的構成において、前記金属層と誘電体層との間には、該第金属層の誘電体層側の表面を酸化することにより形成された酸化被膜が介在している。
【００４７】
本発明に係る素子シートの製造方法は、第１電極層と第２電極層との間に誘電体層が介在した１又は複数のコンデンサ素子となる１又は複数の素子部を有する素子シートを作製する方法であって、金属層形成工程と、誘電体層形成工程と、第２の金属層形成工程とを有している。ここで、金属層形成工程では、金属箔を用いて、該金属箔の内、前記１又は複数のコンデンサ素子の第１電極層となる１又は複数の所定領域上に、アルミニウム、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、銅からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属層を形成する。誘電体層形成工程では、前記金属層上に、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層を形成する。第２の金属層形成工程では、前記誘電体層上に前記第２電極層となる第２の金属層を形成する。そして、前記素子部は、前記金属箔の所定領域と、該所定領域上に形成された前記金属層と、該金属層上に形成された前記誘電体層と、該誘電体層上に形成された前記第２の金属層とからなる。
【００４８】
上記素子シートの製造方法は、上記コンデンサ内蔵基板の製造方法に含まれる素子シート作製工程として用いることが出来る。
【発明の効果】
【００４９】
本発明に係るコンデンサ素子、該コンデンサ素子を具えたコンデンサ内蔵基板、及び該コンデンサ内蔵基板の製造に使用可能な素子シート、並びにこれらの製造方法によれば、コンデンサ素子において、２つの電極層間の電気的な絶縁抵抗が低下し難い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るコンデンサ内蔵基板を示す断面図である。
【図２】図２は、該コンデンサ内蔵基板に内蔵されているコンデンサ素子を第２電極層側から見た平面図である。
【図３】図３は、該コンデンサ素子の第１電極層と誘電体層との界面近傍の領域を拡大した断面図である。
【図４】図４は、該コンデンサ内蔵基板のインピーダンス特性を示す図である。
【図５】図５は、上記コンデンサ素子の製造方法について、その金属層形成工程の説明に用いられる斜視図である。
【図６】図６は、上記コンデンサ素子の製造方法について、その誘電体層形成工程の説明に用いられる斜視図である。
【図７】図７は、エアロゾルデポジション法に用いられる成膜装置を示す図である。
【図８】図８は、パウダージェットデポジション法に用いられる成膜装置を示す図である。
【図９】図９は、上記コンデンサ素子の製造方法について、そのアニール工程の説明に用いられる斜視図である。
【図１０】図１０は、上記コンデンサ素子の製造方法について、そのレジスト形成工程の説明に用いられる斜視図である。
【図１１】図１１は、上記コンデンサ素子の製造方法について、そのメッキ工程の説明に用いられる斜視図である。
【図１２】図１２は、該メッキ工程の実行後の素子形成用第２シートの状態を示した平面図である。
【図１３】図１３は、上記コンデンサ素子の製造方法について、そのレジスト剥離工程の説明に用いられる平面図である。
【図１４】図１４は、上記コンデンサ素子の製造方法について、その切断工程の説明に用いられる平面図である。
【図１５】図１５は、上記コンデンサ内蔵基板の製造方法について、その貼着工程の説明に用いられる斜視図である。
【図１６】図１６は、上記コンデンサ内蔵基板の製造方法について、その剥離工程の前段についての説明に用いられる斜視図である。
【図１７】図１７は、該剥離工程の中段についての説明に用いられる斜視図である。
【図１８】図１８は、該剥離工程の後段についての説明に用いられる斜視図である。
【図１９】図１９は、上記コンデンサ内蔵基板の製造方法について、その積層工程の説明に用いられる斜視図である。
【図２０】図２０は、上記コンデンサ内蔵基板の第１変形例について、該コンデンサ内蔵基板に内蔵されているコンデンサ素子を第２電極層側から見た平面図である。
【図２１】図２１は、上記コンデンサ内蔵基板の第２変形例について、該コンデンサ内蔵基板に内蔵されているコンデンサ素子を第２電極層側から見た平面図である。
【図２２】図２２は、上記コンデンサ内蔵基板の第３変形例を示した断面図である。
【図２３】図２３は、上記コンデンサ内蔵基板の第４変形例を示した断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の第２の実施形態に係るコンデンサ内蔵基板に内蔵されているコンデンサ素子について、その第１電極層と誘電体層との界面近傍の領域を拡大した断面図である。
【図２５】図２５は、本発明の第３の実施形態に係るコンデンサ内蔵基板に内蔵されているコンデンサ素子について、その第１電極層と誘電体層との界面近傍の領域を拡大した断面図である。
【図２６】図２６（ａ）は、上記コンデンサ内蔵基板の他の製造方法について、その誘電体層形成工程の説明に用いられる斜視図であり、図２６（ｂ）は、図２６（ａ）に示されるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２７】図２７は、上記コンデンサ内蔵基板の他の製造方法について、そのアニール工程の説明に用いられる斜視図である。
【図２８】図２８は、上記コンデンサ内蔵基板の他の製造方法について、そのレジスト形成工程の説明に用いられる斜視図である。
【図２９】図２９は、上記コンデンサ内蔵基板の他の製造方法について、そのメッキ工程の説明に用いられる斜視図である。
【図３０】図３０は、該メッキ工程の実行後の素子形成用第２シートの状態を示した平面図である。
【図３１】図３１は、上記コンデンサ内蔵基板の他の製造方法について、そのレジスト剥離工程の説明に用いられる平面図である。
【図３２】図３２は、図３１に示されるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図３３】図３３は、上記コンデンサ内蔵基板の他の製造方法について、その貼付け工程の説明に用いられる断面図である。
【図３４】図３４は、上記コンデンサ内蔵基板の他の製造方法について、そのエッチング工程の説明に用いられる断面図である。
【図３５】図３５は、上記コンデンサ内蔵基板の他の製造方法について、その積層工程の説明に用いられる断面図である。
【図３６】図３６は、従来のコンデンサ内蔵基板を示した断面図である。
【図３７】図３７は、従来のコンデンサ搭載基板を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
１．第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態に係るコンデンサ内蔵基板を示す断面図である。図１に示す様に、本実施形態のコンデンサ内蔵基板は絶縁基板(２)を具え、該絶縁基板(２)内にはコンデンサ素子(１)が埋設され、これにより絶縁基板(２)にコンデンサ素子(１)が内蔵されている。ここで、絶縁基板(２)は、難燃性を有する材料、例えばＦＲ−４（Flame  Retardant  Type  4）の材料から形成されている。ここで、ＦＲ−４の材料は、例えばガラス繊維とエポキシ樹脂の複合材料からなる難燃性の材料である。
【００５２】
コンデンサ素子(１)は、第１電極層(11)と、該第１電極層(11)上に形成された誘電体層(13)と、該誘電体層(13)上に形成された第２電極層(12)とを具え、その両電極層(11)(12)の表面が絶縁基板(２)の表面と略平行となる姿勢で絶縁基板(２)内に埋設されている。誘電体層(13)は、チタン酸バリウム(BaTiO3)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、ホウ酸リチウム(Li2B4O7)、チタン酸ジルコン酸鉛(PbZrTiO3)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛(PbLaZrTiO3)、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化タンタル(Ta2O5)等を主成分とする種々の誘電体材料から形成されている。尚、誘電体層(13)には、誘電特性、絶縁特性、強度等を向上させるべく添加物が含まれていてもよい。
【００５３】
コンデンサ素子(１)の第１電極層(11)は、金属箔により形成されている。ここで、金属箔は、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）等、箔を形成することが可能であって且つ電極層となり得る金属材料から形成されている。又、金属箔は、それ単独での取り扱いが可能であり、例えばそれ自体を保持することが可能である。金属箔の厚さ寸法は１μｍ以上であることが好ましい。尚、本実施形態においては、第１電極層(11)を形成する金属箔の金属材料として銅（Ｃｕ）が用いられている。
【００５４】
一方、コンデンサ素子(１)の第２電極層(12)は、金属薄膜により形成されている。ここで、金属薄膜は、誘電体層(13)等の基材の表面に薄く形成された金属膜であり、銅（Ｃｕ）等、薄膜を形成することが可能であって且つ電極層となり得る金属材料から形成されている。従って、金属薄膜は、それ単独での取り扱いが困難であり、基材と一体で取り扱われる。金属薄膜の厚さ寸法は２０μｍ以下であることが好ましい。尚、本実施形態においては、第２電極層(12)を形成する金属薄膜の金属材料として銅（Ｃｕ）が用いられている。
【００５５】
図２は、コンデンサ素子(１)を第２電極層(12)側から見た平面図である。図２に示す様に、コンデンサ素子(１)の第１電極層(11)は、第２電極層(12)側の表面(111)（図１の紙面において上面。以下、「上面」という）の一部が該第２電極層(12)によって覆われている。具体的には、第１電極層(11)は略正方形の形状を有する一方、第２電極層(12)は、第１電極層(11)よりも面積の小さい略正方形の形状を有しており、第２電極層(12)は、第１電極層(11)の上面(111)の中央領域を覆っている。
【００５６】
本実施形態においては（図１参照）、誘電体層(13)は、第１電極層(11)の上面(111)の内、第２電極層(12)によって覆われた領域(112)上に形成され、第２電極層(12)によって覆われていない領域(113)上には形成されていない。
【００５７】
図３は、コンデンサ素子(１)の第１電極層(11)と誘電体層(13)との界面近傍の領域を拡大した断面図である。図３に示す様に、第１電極層(11)と誘電体層(13)との間には、金属層(14)と、該金属層(14)の誘電体層(13)側の表面を酸化することにより形成された酸化被膜(15)とが介在している。ここで、金属層(14)には、ニッケル（Ｎｉ）が主成分として含まれている。尚、金属層(14)には、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる１以上の金属が主成分として含まれていてもよい。
【００５８】
図１に示す様に、絶縁基板(２)には、第１導電ビア(31)と第２導電ビア(32)とが形成されている。第１導電ビア(31)は、第１電極層(11)の上面(111)の内、第２電極層(12)によって覆われていない領域(113)に電気的に接続されている。第２導電ビア(32)は、第２電極層(12)の第１電極層(11)とは反対側の表面(121)（図１の紙面において上面。以下、「上面」という）に電気的に接続されている。又、両導電ビア(31)(32)は、絶縁基板(２)の表面の内、コンデンサ素子(１)の第２電極層(12)側の表面領域(21)（図１の紙面において上面。以下、「上面」という）に向けて延び、該表面領域(21)に両導電ビア(31)(32)の先端部が露出している。ここで、両導電ビア(31)(32)の形成には、銅（Ｃｕ）等の導電材料が用いられている。
【００５９】
本実施形態においては（図２参照）、第１電極層(11)の上面(111)の内、第２電極層(12)によって覆われていない領域(113)上の１２箇所に第１導電ビア(31)が形成されると共に、第２電極層(12)の上面(121)上の４箇所に第２導電ビア(32)が形成されており、これらの第１導電ビア(31)〜(31)と第２導電ビア(32)〜(32)とが、図２の紙面において４×４のマトリクス状に配列されている。
【００６０】
図１に示す様に、絶縁基板(２)の上面(21)には、グランド端子(41)と電源端子(42)とが形成されている。ここで、グランド端子(41)には、絶縁基板(２)の上面(21)に露出した各第１導電ビア(31)の先端部が電気的に接続され、電源端子(42)には、絶縁基板(２)の上面(21)に露出した各第２導電ビア(32)の先端部が電気的に接続されている。従って、グランド端子(41)と電源端子(42)との間には、コンデンサ素子(１)を介して電気的な経路が形成されている。勿論、グランド端子(41)に各第２導電ビア(32)の先端部が接続され、電源端子(42)に各第１導電ビア(31)の先端部が接続されてもよい。
【００６１】
上記コンデンサ内蔵基板においては、第１電極層(11)の上面(111)に第２電極層(12)によって覆われていない領域(113)が形成されており、該領域(113)に複数の第１導電ビア(31)〜(31)が電気的に接続されている。従って、各第１導電ビア(31)を、第２電極層(12)に電気的に接触させることなく、絶縁基板(２)の上面(21)に向けて延ばして、該上面(21)に第１導電ビア(31)の先端部を露出させることが出来る。よって、従来のコンデンサ内蔵基板、具体的には第１電極層(11)に電気的に接続されるべき導電ビアが、絶縁基板(２)の表面の内、コンデンサ素子(１)の第１電極層(11)側の表面領域(22)（図１の紙面において下面。以下、「下面」という）に引き回されていたコンデンサ内蔵基板（図３６参照）に比べて、本実施形態のコンデンサ内蔵基板（図１）は、前記電気的な経路が短くなり、その結果、コンデンサ内蔵基板に生じるインダクタンスが小さくなる。これにより、高周波領域でのコンデンサ内蔵基板のインピーダンス特性が向上することになる。
【００６２】
本願発明者は、本実施形態のコンデンサ内蔵基板（図１）について、高周波領域でのインピーダンス特性が向上することをシミュレーションによって確かめた。図４は、本実施形態のコンデンサ内蔵基板（図１）について、シミュレーションによって得られたインピーダンス特性をグラフ(91)で示した図である。
【００６３】
尚、図４には、図３７に示す如く従来のコンデンサ搭載基板のインピーダンス特性も、グラフ(92)によって示されている。ここで、従来のコンデンサ搭載基板においては、図３７に示す様に、絶縁基板(304)の複数箇所に、その上面(305)から下面(311)に貫通する一対の導電ビア(314)(315)が形成されると共に、該絶縁基板(304)の下面(311)にチップ状のコンデンサ素子(316)が搭載されている。これにより、絶縁基板(304)の上面(305)に形成されている電源端子(306)とグランド端子(307)との間に、コンデンサ素子(316)を介して電気的な経路が形成されている。
【００６４】
図４に示す２つのグラフ(91)(92)を比較することにより、本実施形態のコンデンサ内蔵基板において、高周波領域でのインピーダンス特性が向上していることがわかる。
【００６５】
次に、上記コンデンサ素子(１)の製造方法について、図面に沿って具体的に説明する。該製造方法においては、金属層形成工程、誘電体層形成工程、アニール工程、レジスト形成工程、メッキ工程、レジスト剥離工程、及び切断工程が、この順に実行される。
【００６６】
図５は、金属層形成工程の説明に用いられる斜視図である。図５に示す様に、金属層形成工程では、先ず金属箔(50)を用意する。本実施形態では、金属箔(50)として、銅（Ｃｕ）を主成分として含む箔が用いられる。次に、金属箔(50)をメッキ液(90)に浸漬させて金属箔(50)の表面(501)にメッキ処理を施すことにより、金属箔(50)の表面(501)に、ニッケル（Ｎｉ）を主成分として含む金属薄膜(51)を形成する。金属箔(50)を構成する銅（Ｃｕ）と金属薄膜(51)を構成するニッケル（Ｎｉ）との金属の組み合わせによれば、メッキ処理を用いて金属箔(50)の表面(501)に金属薄膜(51)を容易に形成することが出来る。又、金属箔(50)と金属薄膜(51)との密着性が向上することになる。
【００６７】
尚、金属箔(50)の表面(501)には、ニッケル(Ｎｉ)を主成分として含む金属薄膜(51)に限らず、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属薄膜(51)を形成してもよい。
【００６８】
図６は、誘電体層形成工程の説明に用いられる斜視図である。図６に示す様に、誘電体層形成工程では、金属薄膜(51)の表面(511)、具体的には該金属薄膜(51)の内、各コンデンサ素子(１)の金属層(14)となる複数の所定領域(512)上に、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層(13)を形成する。これにより、金属薄膜(51)の表面(511)に複数の誘電体層(13)が形成された素子形成用第１シート(61)が形成される。尚、誘電体層(13)の形成には成膜装置(７)が用いられる。
【００６９】
本実施形態では（図６参照）、金属薄膜(51)の表面(511)の内、４×４のマトリクス状に配列された１６箇所に、正方形の形状を有する誘電体層(13)が粉末噴射コーティング法を用いて形成される。
【００７０】
ここで、粉末噴射コーティング法は、気体に混合された種々の粉末を、該気体の流れを利用してターゲットに噴き付けることにより、該ターゲット上に薄膜を形成する成膜法である。粉末噴射コーティング法には、エアロゾルデポジション法、パウダージェットデポジション法等、種々の成膜法が含まれる。
【００７１】
図７は、エアロゾルデポジション法に用いられる成膜装置(７)を示す図である。図７に示す様に、該成膜装置(７)は、粉末を高圧ガスと攪拌・混合してエアロゾル化するエアロゾル発生器(71)と、真空ポンプ(73)にて内部を真空状態に維持することが可能な成膜チャンバ(72)とを、細い搬送チューブ(74)により接続して構成されている。成膜時においては、成膜チャンバ(72)の内部が真空状態に維持され、これにより、高圧ガスが流れ込むエアロゾル発生器(71)内の空間（高圧空間）と、成膜チャンバ(72)内の空間（低圧空間）との間には、圧力差が生じることとなる。したがって、エアロゾル発生器(71)にてエアロゾル化された粉末は、搬送チューブ(74)内を成膜チャンバ(72)へ向けて流れることになる。
【００７２】
成膜チャンバ(72)の内部には、薄膜が形成されるべきターゲットを設置するためのステージ(75)が配備されており、該ステージ(75)は、ターゲットが設置される設置面(751)に平行なＸＹ平面内での並進と、該ＸＹ平面に垂直なＺ軸方向への並進と、該Ｚ軸周りの回転とが可能な構成を有している。
【００７３】
搬送チューブ(74)の一端は成膜チャンバ(72)内に配置され、該一端には、スリット状のノズル(76)が、その先端をステージ(75)の設置面(751)へ向けた姿勢で取り付けられている。又、該ノズル(76)は、搬送チューブ(74)の一端から吐出する粉末を１００ｍ／ｓｅｃ程度まで加速することが可能な形状を有している。
【００７４】
従って、ノズル(76)の先端からは粉末が高速で吐出され、吐出された粉末は、ステージ(75)上のターゲットの表面に噴き付けられることになる。
【００７５】
図８は、パウダージェットデポジション法に用いられる成膜装置(７)を示す図である。図８に示す様に、該成膜装置(７)は、内径の異なる２つの領域(811)(812)を有する段付きのノズル(81)を具え、該ノズル(81)には、内径の大きな第１領域(811)の内、内径の小さな第２領域(812)に近い位置に、粉末を供給するための貫通孔(82)が形成されている。
【００７６】
従って、ノズル(81)内に、第２領域(812)から第１領域(811)へ向けて圧縮ガスを流すことにより、内径が変化する第２領域(812)の出口付近の位置にて負圧が発生し、該負圧によって粉末がノズル(81)内へ吸入される。これにより、吸入された粉末が圧縮ガスと共に高速でノズル(81)の先端(813)から吐出されることになる。
【００７７】
吐出された粉末は、エアロゾルデポジション法に用いられる成膜装置（図７）と同様、ステージ(75)上のターゲットの表面に噴き付けられる。
【００７８】
誘電体層形成工程では、上記粉末噴射コーティング法を用いて粉末状の誘電体材料が金属薄膜(51)の表面(511)に噴き付けられる。これにより、該表面(511)に粉末状の誘電体材料が衝突して破砕し、又、該表面(511)上で粉末状の誘電体材料どうしが衝突して破砕し、その結果、金属薄膜(51)の表面(511)上には、微細な誘電体材料が緻密に堆積して誘電体層(13)が形成されることになる。
【００７９】
上記粉末噴射コーティング法によれば、金属薄膜(51)の表面(511)にマスキングを施すことなしに、各所定領域(512)に所望の厚さ寸法の誘電体層(13)を形成することが可能である。具体的には、成膜装置(７)のスキャン回数、スキャン速度、吐出速度等を調整することにより、誘電体層(13)の厚さ寸法を容易に変更することが出来る。従って、金属薄膜(51)の複数の所定領域(512)上に誘電体層(13)を形成する場合でも、所定領域(512)毎に誘電体層(13)の厚さ寸法を変更することが出来、且つその変更を容易に行うことが出来る。又、上記粉末噴射コーティング法によれば、所定領域(512)毎に噴射する誘電体材料の種類を変更することが出来、且つその変更を容易に行うことが出来る。
【００８０】
尚、誘電体層形成工程では、金属薄膜(51)の表面(511)の内、各所定領域(512)上の領域とは異なる領域にマスキングを施してもよい。この場合においても、上記粉末噴射コーティング法を用いることにより、各所定領域(512)上に所望の厚さ寸法の誘電体層(13)を形成することが可能である。又、金属薄膜(51)の複数の所定領域(512)上には、厚さ寸法が異なる複数の誘電体層(13)に限らず、成膜面積及び／又は厚さ寸法が互いに異なる複数の誘電体層(13)を形成してもよい。
【００８１】
図９は、アニール工程の説明に用いられる斜視図である。図９に示す様に、アニール工程では、各誘電体層(13)にレーザを照射することにより、該誘電体層(13)にアニール処理を施す。これにより、誘電体層(13)の特性を更に向上させることが出来る。又、このとき、金属薄膜(51)の表面(511)の内、誘電体層(13)で覆われた領域が酸化され、これにより酸化被膜(15)（図３参照）が形成される。従って、上記アニール工程は、金属薄膜(51)の表面(511)を熱処理することにより該金属薄膜(51)の表面(511)を酸化させて酸化被膜(15)を形成する酸化処理工程としても機能することになる。尚、アニール処理には、レーザ照射の他に、マイクロ波加熱、大気又は窒素雰囲気中での加熱（炉などを使用）等、様々な熱処理法を用いることが出来る。
【００８２】
図１０は、レジスト形成工程の説明に用いられる斜視図である。図１０に示す様に、レジスト形成工程では、素子形成用第１シート(61)にマスキング処理を施す。具体的には、素子形成用第１シート(61)の露出表面の内、次に実行されるメッキ工程においてメッキを付着させたくない領域にレジスト(52)を形成する。本実施形態では、メッキ工程にて誘電体層(13)の表面(131)にのみメッキを付着させるべく、本工程において、金属薄膜(51)の表面(511)の内、誘電体層(13)によって覆われていない領域にレジスト(52)を形成する。これにより、素子形成用第２シート(62)が形成される。
【００８３】
図１１は、メッキ工程の説明に用いられる斜視図である。図１１に示す様に、メッキ工程では、素子形成用第２シート(62)をメッキ液(９)に浸漬させることにより、素子形成用第２シート(62)に無電解メッキ処理を施す。これにより、図１２に示す様に、各誘電体層(13)上に、コンデンサ素子(１)の第２電極層(12)となる金属薄膜(53)が形成される。本実施形態では、無電解メッキ処理用の金属材料として銅（Ｃｕ）が用いられる。尚、金属薄膜(53)の形成には、メッキ処理の他に、スパッタリング法、蒸着法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の手法を用いることが出来る。
【００８４】
図１３は、レジスト剥離工程の説明に用いられる平面図である。図１３に示す様に、レジスト剥離工程では、金属薄膜(51)の表面(511)上に形成されているレジスト(52)（図１２参照）を剥離し、金属薄膜(51)の表面(511)からレジスト(52)を除去する。これにより、素子形成用第３シート(63)が形成される。尚、レジスト(52)の剥離には、例えば化学的な手法を用いることが出来る。
【００８５】
図１４は、切断工程の説明に用いられる平面図である。図１４に示す様に、切断工程では、素子形成用第３シート(63)に切断加工を施す。具体的には、図１４に示される破線に沿って金属箔(50)を切断することにより、金属箔(50)から複数の金属箔片(502)を切り出す。このとき、金属箔(50)は、各金属箔片(502)の表面の一部がこれに対応する金属薄膜(53)によって覆われることとなる様に切断される。具体的には、金属箔(50)は、各金属箔片(502)の表面の中央領域が金属薄膜(53)によって覆われると共に、各金属箔片(502)の形状が略正方形となる様に切断される。
【００８６】
上記切断工程の実行により、図１及び図３に示すコンデンサ素子(１)が完成し、完成したコンデンサ素子(１)は、その厚さ寸法が小さくてシート状のものとなる。具体的には、切り出された金属箔片(502)がコンデンサ素子(１)の第１電極層(11)となり、該金属箔片(502)上に形成されている金属薄膜(51)がコンデンサ素子(１)の金属層(14)となり、該金属箔膜(51)上に形成されている金属薄膜(53)がコンデンサ素子(１)の第２電極層(12)となる。
【００８７】
上記コンデンサ素子(１)の製造方法によれば、金属層形成工程において、第１電極層(11)となる金属箔(50)の表面(501)が金属層(14)となる金属薄膜(51)によって被覆された後、誘電体層形成工程において、粉末噴射コーティング法を用いて金属薄膜(51)上に誘電体層(13)が形成される。従って、誘電体層(13)の形成時においては、粉末状の誘電体材料が金属薄膜(51)に激しく衝突する一方で、金属箔(50)は、金属薄膜(51)によって誘電体材料の衝突から保護されることになる。従って、金属箔(50)の表面(501)は損傷し難く、金属箔(50)の表面(501)には凹凸が形成され難くなる。ここで、金属薄膜(51)に、金属箔(50)が主成分として含む金属（本実施形態では銅（Ｃｕ））より硬度の高い金属（本実施形態ではニッケル（Ｎｉ））を主成分として含ませることにより、金属薄膜(51)は、粉末状の誘電体材料の衝突による損傷を受け難くなる。従って、金属薄膜(51)の表面(511)にも凹凸が形成され難くなり、その結果、作製されたコンデンサ素子(１)において、第１電極層(11)と第２電極層(12)との間の電気的な絶縁抵抗が低下し難くなる。
【００８８】
又、上記製造方法によれば、作製されたコンデンサ素子(１)において、第１電極層(11)と誘電体層(13)との間に酸化被膜(15)が介在することになる。従って、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層(13)を形成したときに、金属層(14)となる金属薄膜(51)の表面(511)に凹凸が形成された場合であっても、酸化被膜(15)により、第１電極層(11)と第２電極層(12)との間の電気的な絶縁破壊が防止されることになる。特に、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、又はニッケル（Ｎｉ）を主成分として含む金属層(14)の酸化被膜(15)は、高い絶縁特性を有している。これらの金属の中でもニッケル（Ｎｉ）は、その酸化被膜の絶縁特性が特に良い。
【００８９】
次に、上記コンデンサ素子(１)を用いてコンデンサ内蔵基板を作製する方法について、図面に沿って具体的に説明する。該製造方法においては、素子搭載工程及び積層工程がこの順に実行される。又、素子搭載工程においては、貼着工程及び剥離工程がこの順に実行されることにより、絶縁基板(２)を構成する２枚の絶縁基材(20)(20)（図１９参照）の内、一方の絶縁基材(20)上に１又は複数のコンデンサ素子(１)が搭載される。以下では、絶縁基板(２)に複数のコンデンサ素子(１)が搭載されたコンデンサ内蔵基板を作製する方法について説明する。
【００９０】
図１５は、貼着工程の説明に用いられる斜視図である。図１５に示す様に、貼着工程では、熱や圧力等の外的な作用を与えることによりコンデンサ素子(１)の貼着と剥離とが可能なキャリアシート(80)を用いて、該キャリアシート(80)の表面の内、複数の所定領域(81)にコンデンサ素子(１)を貼着して添付することにより素子添付シート(８)を作製する。このとき、各コンデンサ素子(１)は、その第１電極層(11)をキャリアシート(80)の表面の所定領域(81)に面接触させた状態で該キャリアシート(80)に貼着される。ここで、所定領域(81)は、コンデンサ素子(１)が搭載されるべき絶縁基材(20)上の所定位置に対応して設定されている。
【００９１】
図１６は、剥離工程の前段についての説明に用いられる斜視図である。図１６に示す様に、剥離工程の前段では、絶縁基材(20)を構成する一対のプリプレグ(201)(201)とコア材(202)とを、該一対のプリプレグ(201)(201)の間にコア材(202)を挟んで積層する。又、プリプレグ(201)上の所定位置に、素子添付シート(８)を、該素子添付シート(８)に添付されているコンデンサ素子(１)を該プリプレグ(201)に向けた姿勢で重ね合わせる。これにより、一対のプリプレグ(201)(201)、コア材(202)、及び素子添付シート(８)からなる積層体(82)が形成される。
【００９２】
図１７は、剥離工程の中段についての説明に用いられる斜視図である。図１７に示す様に、剥離工程の中段では、積層体(82)に熱と圧力を与えることにより、一対のプリプレグ(201)(201)とコア材(202)とを熱圧着して絶縁基材(20)を形成すると共に、素子添付シート(８)が重なっているプリプレグ(201)の表面に、該素子添付シート(８)に添付されているコンデンサ素子(１)を熱圧着する。このとき、素子添付シート(８)には熱が与えられているので、コンデンサ素子(１)はキャリアシート(80)から剥離し易くなっている。
【００９３】
図１８は、剥離工程の後段についての説明に用いられる斜視図である。図１８に示す様に、剥離工程の後段では、キャリアシート(80)を絶縁基材(20)から引き剥がすことにより、各コンデンサ素子(１)をキャリアシート(80)から剥離する。これにより、複数のコンデンサ素子(１)が、絶縁基材(20)上の所定位置に搭載されることになる。
【００９４】
尚、プリプレグ(201)の表面へのコンデンサ素子(１)の接着強度が、キャリアシート(80)への該コンデンサ素子(１)の接着強度より大きい場合には、キャリアシート(80)として、熱剥離性のないシート、例えば粘着性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シート等を用いることが出来る。
【００９５】
図１９は、積層工程の説明に用いられる斜視図である。図１９に示す様に、積層工程では、絶縁基材(20)上に、絶縁基板(２)を構成する別の絶縁基材(20)を積層する。これにより、積層された２つの絶縁基材(20)により絶縁基板(２)が形成される。
【００９６】
その後、図１に示す様に、絶縁基板(２)に、各コンデンサ素子(１)に対応する第１導電ビア(31)と第２導電ビア(32)とを形成し、絶縁基板(２)の上面(21)に、各コンデンサ素子(１)に対応するグランド端子(41)と電源端子(42)とを形成する。これにより、コンデンサ内蔵基板が完成することになる。
【００９７】
上記コンデンサ内蔵基板の製造方法において絶縁基材(20)上に搭載するコンデンサ素子(１)は、その厚さ寸法が小さくてシート状のものである。この様なコンデンサ素子(１)は、これを絶縁基材(20)上に搭載するときに高いハンドリング性能を必要とする。このため、絶縁基材(20)上に搭載せんとするコンデンサ素子(１)を個々にハンドリングしたのでは、絶縁基材(20)上にコンデンサ素子(１)を搭載する素子搭載工程が煩雑になる。
【００９８】
上記製造方法によれば、コンデンサ素子(１)が添付された素子添付シート(８)を用いて絶縁基材(20)上の所定位置にコンデンサ素子(１)が搭載される。このため、コンデンサ素子(１)を個々にハンドリングする必要がなく、絶縁基材(20)上にコンデンサ素子(１)を搭載する素子搭載工程が簡略化されることになる。
【００９９】
又、金属箔からなるコンデンサ素子(１)の第１導電層(11)は、それをキャリアシート(80)に貼着した後で剥離した場合でも損傷し難い。従って、上記製造方法の如く、貼着工程にて第１電極層(11)をキャリアシート(80)に貼着した後、剥離工程にてコンデンサ素子(１)をキャリアシート(80)から剥離した場合でも、第１電極層(11)には損傷が生じ難い。
【０１００】
尚、上記コンデンサ内蔵基板の作製に用いるコンデンサ素子(１)の厚さ寸法は、５μｍ以上１００μｍ以下の範囲内であることが好ましい。なぜなら、該厚さ寸法が５μｍより小さい場合、コンデンサ素子(１)のハンドリングが困難になり、又、抵抗が大きくなる等の問題が生じるからである。又、該厚さ寸法が１００μｍより大きい場合、コンデンサ素子(１)の厚さが影響して絶縁基材(20)の表面上に凹凸が形成され、上記積層工程にて絶縁基材(20)上に別の絶縁基材(20)を積層することが困難になるからである。
【０１０１】
図２０は、上記コンデンサ内蔵基板の第１変形例について、該コンデンサ内蔵基板に内蔵されているコンデンサ素子(１)を第２電極層(12)側から見た平面図である。図２０に示す様に、第１導電ビア(31)が、第１電極層(11)の上面(111)の内、第２電極層(12)によって覆われていない領域(113)上の２４箇所に形成されると共に、第２導電ビア(32)が、第２電極層(12)の上面(121)上の２５箇所に形成され、これらの第１導電ビア(31)〜(31)と第２導電ビア(32)〜(32)とが、図２０の紙面において７×７のマトリクス状に配列されていてもよい。
【０１０２】
図２１は、上記コンデンサ内蔵基板の第２変形例について、該コンデンサ内蔵基板に内蔵されているコンデンサ素子(１)を第２電極層(12)側から見た平面図である。図２１に示す様に、上述した図２０に示すコンデンサ内蔵基板において、コンデンサ素子(１)の第１電極層(11)の上面(111)の４箇所に、誘電体層(13)を介して第２電極層(12)が設けられ、該４箇所に設けられた第２電極層(12)が互いに離間して配置されていてもよい。
【０１０３】
本変形例においては、図２１の紙面において７×７のマトリクス状に配列された導電ビアの内、１行目、４行目、及び７行目に配列された導電ビアと１列目、４列目、及び７列目に配列された導電ビアの合計３３個の導電ビアが第１導電ビア(31)であり、その他の１６個の導電ビアが第２導電ビア(32)である。そして、１６個の第２導電ビア(32)は、上記４箇所に設けられた第２電極層(12)に４個ずつ接続されている。
【０１０４】
本変形例に係るコンデンサ内蔵基板によれば、第１導電ビア(31)の本数を増やすことが出来、その結果、第１導電ビア(31)には、第２導電ビア(32)との間の距離が最も小さいものが多く存在することになる。よって、コンデンサ内蔵基板に生じるインダクタンスを更に小さくすることが出来る。
【０１０５】
図２２は、上記コンデンサ内蔵基板の第３変形例を示した断面図である。図２２に示す様に、上述した図１に示すコンデンサ内蔵基板において、絶縁基板(２)に、コンデンサ素子(１)の第１電極層(11)の第２電極層(12)とは反対側の表面(114)（図１及び図２２の紙面において下面）に電気的に接続された第３導電ビア(33)が更に形成され、該第３導電ビア(33)が、絶縁基板(２)の下面(22)に向けて延び、該下面(22)に第３導電ビア(33)の先端部が露出していてもよい。
【０１０６】
図２３は、上記コンデンサ内蔵基板の第４変形例を示した断面図である。図２３に示す様に、誘電体層(13)は、第１電極層(11)の上面(111)の内、第２電極層(12)によって覆われた領域(112)上に形成されると共に、第２電極層(12)によって覆われていない領域(113)上に形成されていてもよい。この場合、第１導電ビア(31)は、誘電体層(13)を貫通して絶縁基板(２)の上面(21)に向けて延びることになる。
【０１０７】
２．第２の実施形態
図２４は、本発明の第２の実施形態に係るコンデンサ内蔵基板に内蔵されているコンデンサ素子(１)について、その第１電極層(11)と誘電体層(13)との界面近傍の領域を拡大した断面図である。図２４に示す様に、コンデンサ素子(１)において、第１電極層(11)が、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含み、第１電極層(11)と誘電体層(13)との間には、金属層(14)を介在させずに、該第１電極層(11)の誘電体層(13)側の表面を酸化することにより形成された酸化被膜(16)を介在させてもよい。
【０１０８】
第１電極層(11)上に誘電体層(13)を形成するとき、ゾルゲル法、スパッタリング法、真空蒸着法、粉末噴射コーティング法等の成膜法が用いられる。ゾルゲル法、スパッタリング法、真空蒸着法を用いて誘電体層(13)を形成した場合、誘電体層(13)にはピンホールやクラックが発生し易い。ここで、本実施形態のコンデンサ素子(１)においては、第１電極層(11)と誘電体層(13)との間に酸化被膜(16)が介在している。従って、誘電体層(13)にピンホールやクラックが発生している場合でも、酸化被膜(16)により、第１電極層(11)と第２電極層(12)との間の電気的な絶縁破壊が防止されることになる。又、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層(13)を形成することにより第１電極層(11)の表面に凹凸が形成された場合であっても、酸化被膜(16)により、第１電極層(11)と第２電極層(12)との間の電気的な絶縁破壊が防止されることになる。
【０１０９】
３．第３の実施形態
図２５は、本発明の第３の実施形態に係るコンデンサ内蔵基板に内蔵されているコンデンサ素子(１)について、その第１電極層(11)と誘電体層(13)との界面近傍の領域を拡大した断面図である。図２５に示す様に、コンデンサ素子(１)は、金属層(14)上に酸化被膜(15)のない構成を有していてもよい。
【０１１０】
本実施形態の構成によれば、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層(13)を形成した場合、粉末状の誘電体材料が金属層(14)に激しく衝突する一方で、第１電極層(11)は、金属層(14)によって誘電体材料の衝突から保護されることになる。従って、第１電極層(11)の表面は損傷し難く、第１電極層(11)の表面には凹凸が形成され難くなる。ここで、金属層(14)に、第１電極層(11)が主成分として含む金属より硬度の高い金属を主成分として含ませることにより、金属層(14)は、粉末状の誘電体材料の衝突による損傷を受け難くなる。従って、金属層(14)の表面にも凹凸が形成され難くなり、その結果、コンデンサ素子(１)において第１電極層(11)と第２電極層(12)との間の電気的な絶縁抵抗が低下し難くなる。
【０１１１】
４．第４の実施形態
上記コンデンサ内蔵基板の他の製造方法について、図面に沿って具体的に説明する。該製造方法においては、素子シート作製工程、貼付け工程、エッチング工程、及び積層工程が、この順に実行される。又、素子シート作製工程においては、金属層形成工程、誘電体層形成工程、アニール工程、レジスト形成工程、メッキ工程、及びレジスト剥離工程が、この順に実行される。
【０１１２】
金属層形成工程では、図５を用いて説明した上記金属層形成工程と同様に、金属箔(50)の表面(501)に、ニッケル（Ｎｉ）を主成分として含む金属薄膜(51)を形成する。尚、金属箔(50)の表面(501)には、ニッケル(Ｎｉ)を主成分として含む金属薄膜(51)に限らず、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）からなる群より選ばれる１以上の金属を主成分として含む金属薄膜(51)を形成してもよい。
【０１１３】
図２６（ａ）は、誘電体層形成工程の説明に用いられる斜視図であり、図２６（ｂ）は、図２６（ａ）に示されるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に示す様に、金属箔(50)には、その複数箇所に、コンデンサ素子(１)の第１電極層(11)となる所定領域(54)が設定されており、誘電体層形成工程では、各所定領域(54)上に存在する金属薄膜(51)の表面(511)に、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層(13)を形成する。このとき、各所定領域(54)上には、誘電体層(13)は、該所定領域(54)の一部を覆うこととなる様に形成される。これにより、金属箔(50)上の金属薄膜(51)の表面(511)に複数の誘電体層(13)が形成された素子形成用第１シート(61)が形成される。尚、誘電体層(13)の形成には成膜装置(７)が用いられる。
【０１１４】
本実施形態では（図２６（ａ）参照）、各所定領域(54)上に、正方形の形状を有する誘電体層(13)が、粉末噴射コーティング法を用いて形成される。このとき、各所定領域(54)上には、誘電体層(13)は、該所定領域(54)の中央部を覆うこととなる様に形成される。
【０１１５】
ここで、粉末噴射コーティング法は、気体に混合された種々の粉末を、該気体の流れを利用してターゲットに噴き付けることにより、該ターゲット上に薄膜を形成する成膜法である。粉末噴射コーティング法には、エアロゾルデポジション法、パウダージェットデポジション法等、種々の成膜法が含まれる。エアロゾルデポジション法及びパウダージェットデポジション法にはそれぞれ、図７及び図８に示す成膜装置(７)が用いられる。
【０１１６】
上記粉末噴射コーティング法によれば、図２６（ａ）及び図２６（ｂ）に示す様に金属薄膜(51)の表面(511)にマスキングを施すことなしに、各所定領域(54)上に存在する金属薄膜(51)の表面(511)に所望の厚さ寸法Ｔの誘電体層(13)を形成することが可能である。具体的には、成膜装置(７)のスキャン回数、スキャン速度、吐出速度等を調整することにより、誘電体層(13)の厚さ寸法Ｔを容易に変更することが出来る。従って、金属薄膜(51)の表面(511)の複数箇所に誘電体層(13)を形成する場合でも、図２６（ｂ）に示す如く誘電体層(13)毎にその厚さ寸法Ｔを変更することが出来、且つその変更を容易に行うことが出来る。又、上記粉末噴射コーティング法によれば、誘電体層(13)毎に噴射する誘電体材料の種類を変更することが出来、且つその変更を容易に行うことが出来る。
【０１１７】
尚、誘電体層形成工程では、金属薄膜(51)の表面(511)の内、金属箔(50)の各所定領域(54)上の領域とは異なる領域にマスキングを施してもよい。この場合においても、上記粉末噴射コーティング法を用いることにより、各所定領域(54)上に存在する金属薄膜(51)の表面(511)に、所望の厚さ寸法の誘電体層(13)を形成することが可能である。又、金属箔(50)の複数の所定領域(54)上に存在する金属薄膜(51)の表面(511)には、厚さ寸法が異なる複数の誘電体層(13)に限らず、成膜面積及び／又は厚さ寸法が互いに異なる複数の誘電体層(13)を形成してもよい。
【０１１８】
図２７は、アニール工程の説明に用いられる斜視図である。図２７に示す様に、アニール工程では、各誘電体層(13)にレーザを照射することにより、該誘電体層(13)にアニール処理を施す。これにより、誘電体層(13)の特性を更に向上させることが出来る。又、このとき、金属薄膜(51)の表面(511)の内、誘電体層(13)で覆われた領域が酸化され、これにより酸化被膜(15)（図３参照）が形成される。従って、上記アニール工程は、金属薄膜(51)の表面(511)を熱処理することにより該金属薄膜(51)の表面(511)を酸化させて酸化被膜(15)を形成する酸化処理工程としても機能することになる。尚、アニール処理には、レーザ照射の他に、マイクロ波加熱、大気又は窒素雰囲気中での加熱（炉などを使用）等、様々な熱処理法を用いることが出来る。
【０１１９】
図２８は、レジスト形成工程の説明に用いられる斜視図である。図２８に示す様に、レジスト形成工程では、素子形成用第１シート(61)にマスキング処理を施す。具体的には、素子形成用第１シート(61)の露出表面の内、次に実行されるメッキ工程においてメッキを付着させたくない領域にレジスト(52)を形成する。本実施形態では、メッキ工程にて誘電体層(13)の表面(131)にのみメッキを付着させるべく、本工程において、金属薄膜(51)の表面(511)の内、誘電体層(13)によって覆われていない領域にレジスト(52)を形成する。これにより、素子形成用第２シート(62)が形成される。
【０１２０】
図２９は、メッキ工程の説明に用いられる斜視図である。図２９に示す様に、メッキ工程では、素子形成用第２シート(62)をメッキ液(９)に浸漬させることにより、素子形成用第２シート(62)に無電解メッキ処理を施す。これにより、図３０に示す様に、各誘電体層(13)上に、コンデンサ素子(１)の第２電極層(12)となる金属薄膜(53)が形成される。本実施形態では、無電解メッキ処理用の金属材料として銅（Ｃｕ）が用いられる。尚、金属薄膜(53)の形成には、メッキ処理の他に、スパッタリング法、蒸着法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の手法を用いることが出来る。
【０１２１】
図３１は、レジスト剥離工程の説明に用いられる平面図である。又、図３２は、図３１に示されるＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図３１及び図３２に示す様に、レジスト剥離工程では、金属薄膜(51)の表面(511)上に形成されているレジスト(52)（図３０参照）を剥離し、金属薄膜(51)の表面(511)からレジスト(52)を除去する。これにより、金属箔(50)の各所定領域(54)と、該所定領域(54)上に形成された金属薄膜(51)と、該金属薄膜(51)上に形成された誘電体層(13)と、該誘電体層(13)上に形成された金属薄膜(53)とからなる複数の素子部(５)を有する素子シート(６)が形成される。尚、レジスト(52)の剥離には、例えば化学的な手法を用いることが出来る。
【０１２２】
図３３は、貼付け工程の説明に用いられる断面図である。図３３に示す様に、貼付け工程では、絶縁基板(２)を構成する２枚の絶縁基材(20)(20)（図３５参照）の内、一方の絶縁基材(20)の表面に素子シート(６)を貼り付ける。
【０１２３】
図３４は、エッチング工程の説明に用いられる断面図である。図３４に示す様に、エッチング工程では、素子シート(６)の金属箔(50)（図３３参照）にパターンエッチングを施すことにより、該金属箔(50)に設定されている各所定領域(54)を絶縁基材(20)上に残置させる。
【０１２４】
ここで、各所定領域(54)上には、該所定領域(54)の中央部を覆って誘電体層(13)が形成され、該誘電体層(13)上に金属薄膜(53)が形成されている。従って、絶縁基材(20)上に残置した各所定領域(54)は、金属薄膜(53)側の表面の一部、具体的には金属薄膜(53)側の表面の中央領域が、該金属薄膜(53)によって覆われることになる。言い換えると、エッチング工程では、金属箔(50)の内、残置することとなる所定領域(54)の金属薄膜(53)側の表面の一部が該金属薄膜(53)によって覆われることとなる様に、金属箔(50)にパターンエッチングが施される。
【０１２５】
エッチング工程の実行により、素子シート(６)が有する複数の素子部(５)が絶縁基材(20)上の所定位置に残置し、その結果、絶縁基材(20)上に残置した各素子部(５)からコンデンサ素子(１)が形成されることになる。具体的には、各素子部(５)の内、絶縁基材(20)上に残置した金属箔(50)の所定領域(54)がコンデンサ素子(１)の第１電極層(11)となり、該所定領域(54)上に形成されている金属薄膜(51)がコンデンサ素子(１)の金属層(14)となり、該金属薄膜(51)上に誘電体層(13)を介して形成されている金属薄膜(53)が第２電極層(12)となる。
【０１２６】
これにより、絶縁基材(20)上の所定位置に、各コンデンサ素子(１)が搭載されることになる。又、本実施形態においては、図３４に示す様に、右側のコンデンサ素子(１)と左側のコンデンサ素子(１)とでは誘電体層(13)の厚さ寸法Ｔが異なっているので、両コンデンサ素子(１)は、互いに異なった静電容量を有することになる。
【０１２７】
図３４に示す様に本実施形態のエッチング工程においては、金属箔(50)にパターンエッチングを施すことにより、コンデンサ素子(１)の第１電極層(11)の他に、絶縁基板(２)内に形成されるべき電源パターンやグランドパターン等の電極パターン(55)をも形成している。
【０１２８】
図３５は、積層工程の説明に用いられる断面図である。図３５に示す様に、積層工程では、絶縁基材(20)上に、絶縁基板(２)を構成する別の絶縁基材(20)を積層する。これにより、積層された２つの絶縁基材(20)によって絶縁基板(２)が形成される。
【０１２９】
その後、図１に示す様に、絶縁基板(２)に、各コンデンサ素子(１)に対応する第１導電ビア(31)と第２導電ビア(32)とを形成し、絶縁基板(２)の上面(21)に、各コンデンサ素子(１)に対応するグランド端子(41)と電源端子(42)とを形成する。これにより、コンデンサ内蔵基板が完成することになる。
【０１３０】
上記製造方法においては、誘電体層(13)が粉末噴射コーティング法を用いて形成されている。ここで、粉末噴射コーティング法によれば、上述した様に、金属薄膜(51)の表面(511)の複数箇所に誘電体層(13)を形成する場合でも、図２６（ｂ）に示す如く誘電体層(13)毎にその成膜面積及び／又は厚さ寸法Ｔを変更することが出来、且つその変更を容易に行うことが出来る。又、粉末噴射コーティング法によれば、誘電体層(13)毎に噴射する誘電体材料の種類を変更することが出来、且つその変更を容易に行うことが出来る。
【０１３１】
従って、上記製造方法によれば、それが簡易な方法であるにも拘わらず、絶縁基材(20)上の所定位置に所望の静電容量を有するコンデンサ素子(１)を搭載することが出来る。このため、コンデンサ素子(１)の静電容量に関する設計を変更する場合でも、誘電体層(13)を構成する誘電体材料の種類、誘電体層(13)の成膜面積及び誘電体層(13)の厚さ寸法Ｔの少なくとも何れかを変更するだけでよく、コンデンサ素子(１)の配置を設計し直す必要がない。又、金属薄膜(51)の表面(511)にマスキングを施すことなしに誘電体層(13)を形成することが可能であり、従って、コンデンサ内蔵基板の歩留まりを向上させることが出来る。
【０１３２】
又、上記製造方法によれば、金属層形成工程において、第１電極層(11)となる金属箔(50)の表面(501)が金属層(14)となる金属薄膜(51)によって被覆された後、誘電体層形成工程において、粉末噴射コーティング法を用いて金属薄膜(51)上に誘電体層(13)が形成される。従って、誘電体層(13)の形成時においては、粉末状の誘電体材料が金属薄膜(51)に激しく衝突する一方で、金属箔(50)は、金属薄膜(51)によって誘電体材料の衝突から保護されることになる。従って、金属箔(50)の表面(501)は損傷し難く、金属箔(50)の表面(501)には凹凸が形成され難くなる。ここで、金属薄膜(51)に、金属箔(50)が主成分として含む金属（本実施形態では銅（Ｃｕ））より硬度の高い金属（本実施形態ではニッケル（Ｎｉ））を主成分として含ませることにより、金属薄膜(51)は、粉末状の誘電体材料の衝突による損傷を受け難くなる。従って、金属薄膜(51)の表面(511)にも凹凸が形成され難くなり、その結果、作製されたコンデンサ内蔵基板の各コンデンサ素子(１)において、第１電極層(11)と第２電極層(12)との間の電気的な絶縁抵抗が低下し難くなる。
【０１３３】
更に、上記製造方法によれば、作製されたコンデンサ内蔵基板の各コンデンサ素子(１)において、第１電極層(11)と誘電体層(13)との間に酸化被膜(15)が介在することになる。従って、粉末噴射コーティング法を用いて誘電体層(13)を形成したときに、金属層(14)となる金属薄膜(51)の表面(511)に凹凸が形成された場合であっても、酸化被膜(15)により、第１電極層(11)と第２電極層(12)との間の電気的な絶縁破壊が防止されることになる。特に、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、又はニッケル（Ｎｉ）を主成分として含む金属層(14)の酸化被膜(15)は、高い絶縁特性を有している。これらの金属の中でもニッケル（Ｎｉ）は、その酸化被膜の絶縁特性が特に良い。
【０１３４】
更に又、上記製造方法において絶縁基材(20)上に搭載するコンデンサ素子(１)は、その厚さ寸法が小さくてシート状のものである。この様なコンデンサ素子(１)は、これを絶縁基材(20)上に搭載するときに高いハンドリング性能を必要とする。このため、絶縁基材(20)上に搭載せんとするコンデンサ素子(１)を個々にハンドリングしたのでは、絶縁基材(20)上にコンデンサ素子(１)を搭載する工程が煩雑になる。
【０１３５】
上記製造方法によれば、コンデンサ素子(１)はエッチング工程の実行により形成され、該エッチング工程を実行する迄は、コンデンサ素子(１)は素子シート(６)として扱われることになる。よって、コンデンサ素子(１)を個々にハンドリングする必要がなく、絶縁基材(20)上にコンデンサ素子(１)を搭載する工程が簡略化されることになる。
【０１３６】
又、上記製造方法においては、金属箔(50)を絶縁基材(20)上に貼り付ける前に、該金属箔(50)上に、コンデンサ素子(１)の金属層(14)となる金属薄膜(51)、酸化被膜(15)、誘電体層(13)、及びコンデンサ素子(１)の第２電極層(12)となる金属薄膜(53)を形成することにより、素子シート(６)を作製している。従って、金属層(14)となる金属薄膜(51)、酸化被膜(15)、誘電体層(13)、及び第２電極層(12)となる金属薄膜(53)を、絶縁基材(20)上で形成する必要がない。よって、誘電体層(13)及び金属薄膜(51)(53)を形成するための誘電体材料や金属材料が絶縁基材(20)等の別の部品に混入する虞がない。又、コンデンサ素子(１)を形成するために、熱処理、具体的には上記アニール工程を実行する必要がある場合でも、該熱処理により別の部品に悪影響が及ぶ虞もない。
【０１３７】
尚、本発明の各部構成は上記第１〜第４の実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記コンデンサ内蔵基板の製造方法は、絶縁基板(２)内の１箇所にのみコンデンサ素子(１)が埋設されているコンデンサ内蔵基板の製造にも適用することが出来る。
【０１３８】
又、上記製造方法において、誘電体層形成工程では、ゾルゲル法、スパッタリング法、真空蒸着法等の成膜法を用いて誘電体層(13)を形成してもよい。該成膜法を用いて誘電体層(13)を形成した場合、誘電体層(13)にはピンホールやクラックが発生し易い。しかし、作製されるコンデンサ素子(１)においては、金属層(14)と誘電体層(13)との間に酸化被膜(15)が介在することになる。従って、誘電体層(13)にピンホールやクラックが発生している場合でも、酸化被膜(15)により、第１電極層(11)と第２電極層(12)との間の電気的な絶縁破壊が防止されることになる。
【０１３９】
更に、上記製造方法において、第１電極層(11)となる金属箔(50)上に金属層(14)となる金属薄膜(51)を形成した直後に、金属薄膜(51)の表面(511)を酸化することにより酸化被膜(15)を形成してもよい。或いは、金属層(14)となる金属箔の表面に予め酸化被膜(15)を形成しておき、該金属箔を第１電極層(11)となる金属箔(50)上の所定領域に貼り付けてもよい。これらの製造方法においては、上記アニール工程は必須の工程ではなく、誘電体層(13)の特性を更に向上させる場合や、作製されるコンデンサ素子(１)の絶縁特性を更に向上させる場合にのみ、アニール工程を実行してもよい。又、これらの製造方法では、熱処理だけでなく、化成処理等の電気化学的な手法を用いて、金属層(14)となる金属薄膜(51)の表面(511)或いは金属箔(50)の表面(501)を酸化させることにより、これらの表面に酸化被膜を形成することが出来る。
【０１４０】
又、上記製造方法においては、第１電極層(11)となる金属箔(50)上にメッキ処理を施すことにより、金属層(14)となる金属薄膜(51)を形成していたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、第１電極層(11)となる金属箔(50)上に、金属層(14)となる別の金属箔を貼り付けてもよい。この場合、該別の金属箔上に誘電体層(13)を形成し、次に誘電体層(13)上に第２電極層(12)を形成した後で、その金属箔を、第１電極層(11)となる金属箔(50)に貼り付けることが出来る。
【０１４１】
更に又、上記コンデンサ内蔵基板において、コンデンサ素子(１)の第２電極層(12)は、金属箔により形成されていてもよい。又、コンデンサ素子(１)の第１電極層(11)及び第２電極層(12)の形状は略正方形に限定されるものではなく、第１電極層(11)及び第２電極層(12)には様々な形状を採用することが出来る。
【０１４２】
又、上記コンデンサ内蔵基板において、第１導電ビア(31)は、絶縁基板(２)内の１箇所にだけ形成されていてもよい。同様に、第２導電ビア(32)は、絶縁基板(２)内の１箇所にだけ形成されていてもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
(１)  コンデンサ素子
(11)  第１電極層
(12)  第２電極層
(13)  誘電体層
(14)  金属層
(15)  酸化被膜
(16)  酸化被膜
(２)  絶縁基板
(20)  絶縁基材
(31)  第１導電ビア
(32)  第２導電ビア
(33)  第３導電ビア
(41)  グランド端子
(42)  電源端子
(５)  素子部
(50)  金属箔
(51)  金属薄膜（金属層）
(53)  金属薄膜（第２の金属層）
(54)  所定領域
(６)  素子シート
(７)  成膜装置
(８)  素子添付シート
(80)  キャリアシート
(81)  所定領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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