(57)【要約】【課題】回路基板に内蔵されるキャパシタの誘電体層の応力、それによる破壊を抑える。【解決手段】回路基板１は、絶縁層１０、及び絶縁層１０内に設けられたキャパシタ２０を含む。キャパシタ２０は、誘電体層２１、電極層２２及び電極層２３を有する。例えば、誘電体層２１の一方の面に設けられた電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａに、絶縁層１０よりも弾性率が高く、且つ絶縁層１０よりも熱膨張率が低い材料３０を設ける。加熱及び冷却に伴う絶縁層１０の膨張及び収縮の際に開口部２２ａの誘電体層２１に生じる応力を材料３０で緩和し、誘電体層２１の破壊を抑える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、
前記絶縁層内に設けられた誘電体層と、
前記絶縁層内の前記誘電体層の第１面に設けられ、第１開口部を有する第１電極層と、
前記絶縁層内の前記第１開口部の縁に設けられ、前記絶縁層よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い第１材料と
を含むことを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記絶縁層内の、前記誘電体層の前記第１面とは反対側の第２面に設けられ、第２開口部を有する第２電極層と、
前記絶縁層内の前記第２開口部の縁に設けられ、前記絶縁層よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い第２材料と
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記第２開口部は、平面視で前記第１開口部と重なる部位を含むことを特徴とする請求項２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記絶縁層内に設けられ、前記第１電極層と非接触で前記第１開口部を貫通し、前記第２電極層と接触する第１導体ビアと、
前記絶縁層内に設けられ、前記第１電極層と接触し、前記第２電極層と非接触で前記第２開口部を貫通する第２導体ビアと
を更に含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の回路基板。
【請求項５】
前記第２材料は、平面視で前記第１材料と重なる部位を含むことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の回路基板。
【請求項６】
第１絶縁層上に、誘電体層と、前記誘電体層の第１面に設けられ第１開口部を有する第１電極層とを含む積層体を形成する工程と、
前記積層体上に、第２絶縁層を形成する工程と
を有し、
前記積層体を形成する工程は、前記第１開口部の縁に、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い第１材料を形成する工程を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記積層体は、前記誘電体層の前記第１面とは反対側の第２面に設けられ第２開口部を有する第２電極層を更に含み、
前記積層体を形成する工程は、前記第２開口部の縁に、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い第２材料を形成する工程を含むことを特徴とする請求項６に記載の回路基板の製造方法。
【請求項８】
絶縁層と、
前記絶縁層内に設けられた誘電体層と、
前記絶縁層内の前記誘電体層の第１面に設けられ、第１開口部を有する第１電極層と、
前記絶縁層内の前記第１開口部の縁に設けられ、前記絶縁層よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い第１材料と
を含む回路基板と、
前記回路基板に搭載された電子部品と
を備えることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板、回路基板の製造方法及び電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板にキャパシタ（コンデンサ）を内蔵する技術が知られている。キャパシタは、所定材料を用いた誘電体層を一対の電極層で挟んだ構造とされる。
キャパシタを内蔵する回路基板に関し、キャパシタの電極層に開口部を設け、その開口部の内側を貫通するように設けた導体ビアによって、回路基板内部の所定の層間を電気的に接続する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２１０７７６号公報
【特許文献２】特開２０１５−１８９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
キャパシタの電極層に、導体ビアを貫通させる開口部を設けると、その開口部では、キャパシタの誘電体層と、回路基板の絶縁層の材料とが接触するようになる。電極層の開口部で絶縁層と接触する誘電体層には、回路基板の加熱及び冷却に伴う絶縁層の膨張及び収縮による応力が生じ易く、開口部の縁付近では応力集中が生じ易い。キャパシタの誘電体層には、そのような応力に起因して破壊が生じる恐れがある。
【０００５】
キャパシタの誘電体層の破壊は、キャパシタを内蔵する回路基板の性能及び信頼性を低下させる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、絶縁層と、前記絶縁層内に設けられた誘電体層と、前記絶縁層内の前記誘電体層の第１面に設けられ、第１開口部を有する第１電極層と、前記絶縁層内の前記第１開口部の縁に設けられ、前記絶縁層よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い第１材料とを含む回路基板が提供される。
【０００７】
また、本発明の一観点によれば、上記のような回路基板の製造方法、及び上記のような回路基板を備える電子装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
開示の技術によれば、電極層開口部の誘電体層に生じる応力、それに起因した誘電体層の破壊が抑えられ、性能及び信頼性に優れる回路基板が実現される。また、そのような回路基板を備えた、性能及び信頼性に優れる電子装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。
【図２】第２の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。
【図３】第２の実施の形態に係る回路基板のキャパシタの電極層及び導体ビアの一例を示す図である。
【図４】比較例に係る回路基板を示す図である。
【図５】回路基板のモデルを示す図である。
【図６】熱応力シミュレーションの結果を示す図（その１）である。
【図７】上下層の材料の重複と誘電体層の応力との関係を示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。
【図９】熱応力シミュレーションの結果を示す図（その２）である。
【図１０】第４の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。
【図１１】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の一例を示す図（その１）である。
【図１２】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の一例を示す図（その２）である。
【図１３】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の一例を示す図（その３）である。
【図１４】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の一例を示す図（その４）である。
【図１５】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の一例を示す図（その５）である。
【図１６】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の一例を示す図（その６）である。
【図１７】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の一例を示す図（その７）である。
【図１８】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の一例を示す図（その８）である。
【図１９】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の一例を示す図（その９）である。
【図２０】第６の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図２１】第７の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は第１の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）にはそれぞれ、第１の実施の形態に係る回路基板の一例の要部断面を模式的に図示している。
【００１１】
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示す回路基板１は、絶縁層１０、及び絶縁層１０内に設けられたキャパシタ２０を含む。
ここで、キャパシタ２０は、回路基板１の絶縁層１０内において、誘電体層２１が、図１（Ａ）に示すような上層側の電極層２２と、図１（Ｂ）に示すような下層側の電極層２３とで挟まれた構造とされる。電極層２２及び電極層２３にはそれぞれ、回路基板１内の層間接続用導体ビア（図示せず）の配置領域を含む領域に、開口部２２ａ及び開口部２３ａが設けられる。図１（Ａ）は、下層側の電極層２３の開口部２３ａと対応する領域に位置する、上層側の電極層２２の開口部２２ａとその周辺部の断面を、模式的に図示したものである。図１（Ｂ）は、上層側の電極層２２の開口部２２ａと対応する領域に位置する、下層側の電極層２３の開口部２３ａとその周辺部の断面を、模式的に図示したものである。
【００１２】
回路基板１の絶縁層１０には、各種絶縁材料、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂等の樹脂材料が用いられる。このような絶縁層１０内に、誘電体層２１、電極層２２及び電極層２３を含むキャパシタ２０が設けられる。
【００１３】
キャパシタ２０の誘電体層２１には、各種誘電体材料、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3；ＢＴＯ）、ＢＴＯにストロンチウム（Ｓｒ）を添加したチタン酸バリウムストロンチウム（ＢａxＳｒ1-xＴｉＯ3；ＢＳＴＯ）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3；ＳＴＯ）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3；ＰＺＴ）、ランタン（Ｌａ）を添加したＰＺＴ（ＰＬＺＴ）等の比較的高誘電率のセラミック材料が用いられる。
【００１４】
キャパシタ２０の電極層２２及び電極層２３には、各種導体材料、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）等の金属材料が用いられる。電極層２２と電極層２３には、互いに同種の導体材料が用いられてもよいし、互いに異種の導体材料が用いられてもよい。
【００１５】
回路基板１は、例えば図１（Ａ）に示すように、電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａ（縁）に設けられた、絶縁層１０とは異なる材料３０を含む。材料３０には、絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ絶縁層１０よりも熱膨張率が低い材料が用いられる。材料３０は、例えば、電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａから内側に延在し、内側に向かって厚みが薄くなる、所謂フィレット形状を有する。
【００１６】
回路基板１は、例えば図１（Ｂ）に示すように、電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａ（縁）に設けられた、絶縁層１０とは異なる材料４０を含む。材料４０には、絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ絶縁層１０よりも熱膨張率が低い材料が用いられる。材料４０は、例えば、電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａから内側に延在し、内側に向かって厚みが薄くなる、所謂フィレット形状を有する。
【００１７】
回路基板１は、電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａに材料３０を含むか、又は電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａに材料４０を含む構成とすることができる。或いは、回路基板１は、電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａに材料３０を含み、且つ電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａに材料４０を含む構成とすることができる。
【００１８】
層間接続用導体ビア（図示せず）の配置のため、電極層２２に開口部２２ａを設けると、開口部２２ａの誘電体層２１に、絶縁層１０が接触するようになる。図１（Ａ）に示すように、電極層２２に、電極層２３の開口部２３ａと一部が対向（重複）する開口部２２ａを設けると、誘電体層２１の上下両面が絶縁層１０と接触するようになる。電極層２２に開口部２２ａを設けた場合、そのエッジ２２ａａに上記材料３０を設けていないと、開口部２２ａにおいて誘電体層２１と接触する絶縁層１０の、加熱及び冷却に伴う膨張及び収縮により、開口部２２ａの誘電体層２１に比較的大きな応力が生じる。更に、開口部２２ａのエッジ２２ａａ付近の誘電体層２１には、応力の集中が生じ易い。開口部２２ａの誘電体層２１に生じる比較的大きな応力、エッジ２２ａａ付近の誘電体層２１に生じる応力集中は、誘電体層２１の破壊を招く恐れがあり、誘電体層２１の破壊により、回路基板１の性能及び信頼性を低下させる恐れがある。
【００１９】
このような点に鑑み、回路基板１では、図１（Ａ）に示すように、電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａに、上記のような、絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料３０を設ける。絶縁層１０に膨張及び収縮が生じ得る加熱及び冷却が行われる際も、絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料３０がエッジ２２ａａに存在することで、誘電体層２１に加わる力が緩和される。これにより、開口部２２ａの誘電体層２１の応力、エッジ２２ａａ付近の誘電体層２１の応力集中が抑えられる。材料３０によって誘電体層２１の応力が抑えられることで、誘電体層２１の破壊、それによる回路基板１の性能及び信頼性の低下が抑えられる。
【００２０】
もう一方の電極層２３の開口部２３ａについても、そのエッジ２３ａａに上記材料４０を設けることで、同様の効果が得られる。即ち、電極層２３に開口部２３ａを設けると、開口部２３ａの誘電体層２１に、絶縁層１０が接触するようになる。図１（Ｂ）に示すように、電極層２３に、電極層２２の開口部２２ａと一部が対向（重複）する開口部２３ａを設けると、誘電体層２１の上下両面が絶縁層１０と接触するようになる。電極層２３に開口部２３ａを設けた場合、そのエッジ２３ａａに上記材料４０を設けていないと、開口部２３ａにおいて誘電体層２１と接触する絶縁層１０の、加熱及び冷却に伴う膨張及び収縮により、開口部２３ａの誘電体層２１に比較的大きな応力が生じる。更に、開口部２３ａのエッジ２３ａａ付近の誘電体層２１には、応力の集中が生じ易い。開口部２３ａの誘電体層２１に生じる比較的大きな応力、エッジ２３ａａ付近の誘電体層２１に生じる応力集中は、誘電体層２１の破壊、それによる回路基板１の性能及び信頼性を低下させる恐れがある。
【００２１】
このような点に鑑み、回路基板１では、図１（Ｂ）に示すように、電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａに、上記のような、絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料４０を設ける。絶縁層１０に膨張及び収縮が生じ得る加熱及び冷却が行われる際も、エッジ２３ａａに存在する材料４０により、誘電体層２１に加わる力が緩和される。これにより、開口部２３ａの誘電体層２１の応力、エッジ２３ａａ付近の誘電体層２１の応力集中が抑えられる。誘電体層２１の応力が材料４０によって抑えられることで、誘電体層２１の破壊、それによる回路基板１の性能及び信頼性の低下が抑えられる。
【００２２】
上記のような材料３０には、電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａに設けることができるものであって、回路基板１に用いられる絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低くなるものであれば、各種材料を用いることができる。同様に、上記のような材料４０には、電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａに設けることができるものであって、回路基板１に用いられる絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低くなるものであれば、各種材料を用いることができる。
【００２３】
例えば、材料３０及び材料４０には、エポキシ樹脂系アンダーフィル材等の樹脂材料が用いられる。材料３０及び材料４０に用いられる樹脂材料には、フィラーが含有されてもよい。フィラーは、無機系でもよいし、有機系でもよい。樹脂材料の組成、樹脂材料に含有されるフィラーの材質、形状、サイズ、含有量等によって、材料３０及び材料４０の弾性率及び熱膨張率が調整可能である。
【００２４】
材料３０及び材料４０は、絶縁性を有していてもよいし、導電性を有していてもよい。材料３０及び材料４０には、例えば、絶縁性樹脂、若しくは絶縁性樹脂に絶縁性又は導電性のフィラーを含有させたもの、又は、導電性樹脂、若しくは導電性樹脂に絶縁性又は導電性のフィラーを含有させたものを用いることができる。
【００２５】
材料３０及び材料４０には、開口部２２ａのエッジ２２ａａ及び開口部２３ａのエッジ２３ａａに設けることができるものであって、絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低くなるものであれば、樹脂材料のほか、無機系材料が用いられてもよい。例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、インバー（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、コバール（Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金）等が、材料３０及び材料４０に用いられてもよい。
【００２６】
また、材料３０は、開口部２２ａの誘電体層２１に生じる応力を抑えることができれば、開口部２２ａのエッジ２２ａａの全体に設けられてもよいし、開口部２２ａのエッジ２２ａａの一部に設けられてもよい。同様に、材料４０は、開口部２３ａの誘電体層２１に生じる応力を抑えることができれば、開口部２３ａのエッジ２３ａａの全体に設けられてもよいし、開口部２３ａのエッジ２３ａａの一部に設けられてもよい。
【００２７】
材料３０及び材料４０は、互いに同種のものが用いられてもよいし、互いに異種のものが用いられてもよい。
材料３０及び材料４０の弾性率は、絶縁層１０の弾性率の２倍以上であることが好ましく、材料３０及び材料４０の熱膨張率は、絶縁層１０の熱膨張率の２分の１以下であることが好ましい。このような材料３０及び材料４０を用いると、絶縁層１０の膨張及び収縮により誘電体層２１に加わる力の緩和効果、誘電体層２１に生じる応力の抑制効果を高めることができる。
【００２８】
回路基板１によれば、エッジ２２ａａに材料３０を設ける、若しくはエッジ２３ａａに材料４０を設ける、又はエッジ２２ａａに材料３０を設け且つエッジ２３ａａに材料４０を設けることで、熱処理に起因して生じる応力による誘電体層２１の破壊が抑えられる。これにより、性能及び信頼性に優れる回路基板１が実現される。
【００２９】
尚、材料３０は、図１（Ａ）の例に限らず、電極層２３（その開口部２３ａ以外の部分）上の開口部２２ａのエッジ２２ａａに設けられてもよい。このような電極層２３（開口部２３ａ以外）上の開口部２２ａの誘電体層２１にも、上に電極層２２が存在する場合に比べると、その応力が大きくなる可能性があり、エッジ２２ａａ付近に応力集中が生じる可能性がある。電極層２３（開口部２３ａ以外）上の開口部２２ａのエッジ２２ａａに材料３０を設けると、そのような誘電体層２１の応力やエッジ２２ａａ付近の応力集中を抑えることが可能になる。
【００３０】
同様に、材料４０は、図１（Ｂ）の例に限らず、電極層２２（その開口部２２ａ以外の部分）下の開口部２３ａのエッジ２３ａａに設けられてもよい。このような電極層２２（開口部２２ａ以外）下の開口部２３ａの誘電体層２１にも、下に電極層２３が存在する場合に比べると、その応力が大きくなる可能性があり、エッジ２３ａａ付近に応力集中が生じる可能性がある。電極層２２（開口部２２ａ以外）下の開口部２３ａのエッジ２２ａａに材料４０を設けると、そのような誘電体層２１の応力やエッジ２３ａａ付近の応力集中を抑えることが可能になる。
【００３１】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図２は第２の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。図２には、第２の実施の形態に係る回路基板の一例の要部断面を模式的に図示している。
【００３２】
図２に示す回路基板１Ａは、絶縁層１０、及び絶縁層１０内に設けられたキャパシタ２０、並びに絶縁層１０内に設けられてキャパシタ２０を貫通する導体ビア５０及び導体ビア６０を含む。
【００３３】
絶縁層１０は、下層側の絶縁層１１、及び上層側の絶縁層１２を含む。絶縁層１１と絶縁層１２との間に、キャパシタ２０が設けられる。キャパシタ２０は、誘電体層２１と、その誘電体層２１を挟む電極層２２及び電極層２３とを含む。
【００３４】
キャパシタ２０の上層側の電極層２２は、一方の導体ビア５０と接続される。電極層２２は、他方の導体ビア６０がキャパシタ２０を貫通する位置に、開口部２２ａを有する。電極層２２の開口部２２ａを貫通する導体ビア６０は、電極層２２とは接続されない。
【００３５】
キャパシタ２０の下層側の電極層２３は、一方の導体ビア６０と接続される。電極層２３は、他方の導体ビア５０がキャパシタ２０を貫通する位置に、開口部２３ａを有する。電極層２３の開口部２３ａを貫通する導体ビア５０は、電極層２３とは接続されない。
【００３６】
キャパシタ２０を貫通する導体ビア５０及び導体ビア６０は、一方がグランド（ＧＮＤ）電位とされ、他方が電源電位とされる。
ここで、第２の実施の形態に係る回路基板のキャパシタの電極層及び導体ビアの一例を図３に示す。図３（Ａ）には、キャパシタの電極層群とそれらを貫通する導体ビア群の要部平面レイアウトを模式的に図示している。図３（Ａ）では、キャパシタの誘電体層（及び後述する電極層開口部エッジの材料）は図示を省略している。図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）にはそれぞれ、図３（Ａ）に示すキャパシタの各電極層とそれを貫通する導体ビア群の要部平面レイアウトを模式的に図示している。
【００３７】
尚、上記図２は、図３（Ａ）のＬ１−Ｌ１線の位置に相当する回路基板断面を表したものである。
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）及び上記図２に示すように、上層側の電極層２２は、開口部２２ａを有し、下層側の電極層２３は、開口部２３ａを有する。電極層２２の開口部２２ａと、電極層２３の開口部２３ａとは、上下層で（平面視で）互いの一部が重複するように設けられる。一方の導体ビア６０は、上層側の電極層２２の、その開口部２２ａのエッジ２２ａａよりも内側の位置を、電極層２２と接触せずに貫通し、下層側の電極層２３を、それに接触して貫通する。他方の導体ビア５０は、上層側の電極層２２を、それに接触して貫通し、下層側の電極層２３の、その開口部２３ａのエッジ２３ａａよりも内側の位置を、電極層２３と接触せずに貫通する。
【００３８】
第２の実施の形態に係る回路基板１Ａの絶縁層１０（絶縁層１１及び絶縁層１２）、並びにキャパシタ２０の誘電体層２１、電極層２２及び電極層２３には、上記第１の実施の形態で述べたような材料が用いられる。回路基板１Ａの導体ビア５０及び導体ビア６０には、各種導体材料、例えばＣｕ等の金属材料が用いられる。
【００３９】
図２に示すように、回路基板１Ａは、電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａに設けられた所定の材料３０を含み、電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａに設けられた所定の材料４０を含む。材料３０及び材料４０には、上記第１の実施の形態で述べたような材料、即ち、絶縁層１０（絶縁層１１及び絶縁層１２）よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料が用いられる。
【００４０】
材料３０は、電極層２２の開口部２２ａの、少なくとも電極層２３の開口部２３ａと重複する部位のエッジ２２ａａに、設けられる。尚、材料３０は、電極層２２の開口部２２ａの、そのエッジ２２ａａの全体に設けられてもよい。材料３０は、例えば、エッジ２２ａａから内側に延在するフィレット形状を有する。
【００４１】
材料４０は、電極層２３の開口部２３ａの、少なくとも電極層２２の開口部２２ａと重複する部位のエッジ２３ａａに、設けられる。尚、材料４０は、電極層２３の開口部２３ａの、そのエッジ２３ａａの全体に設けられてもよい。材料４０は、例えば、エッジ２３ａａから内側に延在するフィレット形状を有する。
【００４２】
図２には一例として、フィレット形状の材料３０の先端部３１と、フィレット形状の材料４０の先端部４１とが、上下層で重複する位置関係となるように、材料３０及び材料４０を設けた場合を図示している。
【００４３】
回路基板１Ａでは、電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａに材料３０が設けられ、電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａに材料４０が設けられることで、絶縁層１０の膨張及び収縮による誘電体層２１の応力が抑えられる。
【００４４】
ここで比較のため、上記のような材料３０及び材料４０を設けない回路基板について、図４を参照して述べる。
図４は比較例に係る回路基板を示す図である。
【００４５】
図４に示す回路基板１Ａａは、電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａ、及び電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａに、それぞれ上記のような材料３０及び材料４０が設けられていない点で、図２に示した回路基板１Ａと相違する。
【００４６】
回路基板１Ａａに、異なる電位とされる導体ビア５０及び導体ビア６０を設ける場合、電極層２２及び電極層２３にはそれぞれ、開口部２２ａ及び開口部２３ａが設けられる。開口部２２ａ及び開口部２３ａが設けられると、開口部２２ａの誘電体層２１が絶縁層１０（絶縁層１１）と接触し、開口部２３ａの誘電体層２１が絶縁層１０（絶縁層１２）と接触する。開口部２２ａ及び開口部２３ａの、互いの一部が上下層で重複する部位３では、誘電体層２１の上面及び下面の両方に、絶縁層１０が接触する。
【００４７】
回路基板１Ａａにおいて、誘電体層２１と絶縁層１０とが接触する部位３では、回路基板１Ａａの加熱及び冷却に伴う絶縁層１０の膨張及び収縮により、誘電体層２１の面内応力が増大する傾向がある。
【００４８】
回路基板１Ａａに導体ビア６０を設ける場合には、導体ビア６０と上層側の電極層２２とを接触させないために、導体ビア６０から一定のクリアランスが確保されて、電極層２２に開口部２２ａが設けられる。同様に、回路基板１Ａａに導体ビア５０を設ける場合には、導体ビア５０と下層側の電極層２３とを接触させないために、導体ビア５０から一定のクリアランスが確保されて、電極層２３に開口部２３ａが設けられる。回路基板１Ａａにおいて、導体ビア５０及び導体ビア６０が比較的密集して配置される領域では、このように上下層の開口部２２ａ及び開口部２３ａが部分的に重複し、誘電体層２１の上下面が絶縁層１０と接触する部位３が生じ易い。
【００４９】
回路基板１Ａａにおいて、開口部２２ａ及び開口部２３ａの誘電体層２１の上下面に絶縁層１０が接触する部位３では、絶縁層１０の膨張及び収縮による応力が比較的大きくなる。更に、開口部２２ａのエッジ２２ａａ付近、及び開口部２３ａのエッジ２３ａａ付近の誘電体層２１には、応力集中が生じ易い。その結果、誘電体層２１が歪み、破壊される可能性が高まる。
【００５０】
これに対し、上記図２に示したような回路基板１Ａでは、開口部２２ａのエッジ２２ａａに材料３０が設けられ、開口部２３ａのエッジ２３ａａに材料４０が設けられる。材料３０及び材料４０には、絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料が用いられる。これにより、回路基板１Ａでは、絶縁層１０の膨張及び収縮の際、開口部２２ａ及び開口部２３ａの誘電体層２１に加わる力が緩和され、誘電体層２１の応力、エッジ２２ａａ付近及びエッジ２３ａａ付近の誘電体層２１の応力集中が抑えられる。
【００５１】
エッジ２２ａａ及びエッジ２３ａａにそれぞれ材料３０及び材料４０を設ける回路基板１Ａによれば、絶縁層１０の膨張及び収縮に起因した誘電体層２１の応力を抑えることが可能になる。
【００５２】
回路基板１Ａにおける、材料３０及び材料４０による誘電体層２１の応力の抑制について、更に説明する。
図５は回路基板のモデルを示す図、図６は熱応力シミュレーションの結果を示す図である。図５（Ａ）は上下電極層の開口部のエッジに所定の材料を設けない回路基板のモデルを示す図、図５（Ｂ）〜図５（Ｄ）はいずれも上下電極層の開口部のエッジに所定の材料を設けた回路基板のモデルを示す図である。図５（Ｂ）〜図５（Ｄ）のうち、図５（Ｂ）は上下エッジの材料同士が重複しない位置関係にあるモデル、図５（Ｃ）は上下エッジの材料の先端位置が一致するモデル、図５（Ｄ）は上下エッジの材料の先端部同士が重複する位置関係にあるモデルを示す図である。図６（Ａ）〜図６（Ｄ）はそれぞれ、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）のようなモデルを用いた、所定の熱処理条件での熱応力シミュレーションの結果を示す図である。
【００５３】
図５（Ａ）のような、エッジ２２ａａ及びエッジ２３ａａに材料３０及び材料４０を設けないモデル２Ａ（上記回路基板１Ａａに相当）では、図６（Ａ）のように、開口部２２ａと開口部２３ａとが重複する部位３の誘電体層２１に比較的大きな応力が生じる。
【００５４】
図５（Ｂ）のような、エッジ２２ａａの材料３０とエッジ２３ａａの材料４０とが上下層で重複しないモデル２Ｂでは、図６（Ｂ）のように、開口部２２ａと開口部２３ａとが重複する部位３の誘電体層２１の応力が、モデル２Ａに比べて抑えられる。
【００５５】
図５（Ｃ）のような、エッジ２２ａａの材料３０の先端３２とエッジ２３ａａの材料４０の先端４２とが上下層で一致するモデル２Ｃでは、図６（Ｃ）のように、開口部２２ａと開口部２３ａとが重複する部位３の誘電体層２１の応力が、モデル２Ｂに比べて抑えられる。
【００５６】
図５（Ｄ）のような、エッジ２２ａａの材料３０の先端部３１とエッジ２３ａａの材料４０の先端部４１とが上下層で重複するモデル２Ｄでは、図６（Ｄ）のように、開口部２２ａと開口部２３ａとが重複する部位３の誘電体層２１の応力が、モデル２Ｃに比べて抑えられる。
【００５７】
図７は上下層の材料の重複と誘電体層の応力との関係を示す図である。
図７の横軸は、上記図５（Ｂ）〜図５（Ｄ）に示した、エッジ２２ａａとエッジ２３ａａの間の領域Ｑに対する、材料３０の先端３２と材料４０の先端４２との間の領域Ｐの比Ｐ／Ｑ［−］を表す。図７の縦軸は、所定の熱処理条件での誘電体層２１内の最大応力［ＭＰａ］を表す。
【００５８】
Ｐ／Ｑ＜０（Ｐ＜０）は、上記図５（Ｂ）に示すような、材料３０及び材料４０が上下層で重複しない場合に相当する。Ｐ／Ｑ＝０（Ｐ＝０）は、上記図５（Ｃ）に示すような、材料３０及び材料４０の互いの先端３２及び先端４２が上下層で一致する場合に相当する。Ｐ／Ｑ＞０（Ｐ＞０）は、上記図５（Ｄ）に示すような、材料３０及び材料４０の互いの先端部３１及び先端部４１が上下層で重複する場合に相当する。
【００５９】
図７より、Ｐ／Ｑ＜０の範囲では、材料３０のエッジ２２ａａからの延在量、及び材料４０のエッジ２３ａａからの延在量の増加に伴い、概ね誘電体層２１の最大応力が減少する傾向が見られ、Ｐ／Ｑ＝−０．１で誘電体層２１の最大応力が増加する。先端３２及び先端４２が上下層で一致する（Ｐ／Ｑ＝０）直前のＰ／Ｑ＝−０．１では、上下層の先端３２と先端４２との間の比較的狭い領域で絶縁層１０と接触する誘電体層２１に、却って応力が集中してしまい、その最大応力が増加するものと考えられる。
【００６０】
一方、Ｐ／Ｑ＞０の範囲では、誘電体層２１の最大応力が、低い値で安定するようになる。材料３０と材料４０とを上下層で重複させると、絶縁層１０の膨張及び収縮の際に加わる力の緩和効果を高め、誘電体層２１に生じる応力を効果的に抑えることができる。材料３０と材料４０とを上下層で僅かでも重複させる、例えばＰ／Ｑ＞０．１となるような重複量とすると、誘電体層２１の、高い応力抑制効果が得られる。
【００６１】
材料３０及び材料４０を設ける回路基板１Ａでは、上下層での材料３０と材料４０との位置関係、重複量を調整することで、絶縁層１０の膨張及び収縮に起因した誘電体層２１の応力抑制が可能になる。材料３０及び材料４０を設け、誘電体層２１の応力を抑えることで、応力による誘電体層２１の破壊を抑え、性能及び信頼性に優れる回路基板１Ａを実現することが可能になる。
【００６２】
次に、第３の実施の形態について説明する。
図８は第３の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。図８には、第３の実施の形態に係る回路基板の一例の要部断面を模式的に図示している。
【００６３】
図８に示す回路基板１Ｂは、電極層２２及びその開口部２２ａの誘電体層２１の表面を覆うように材料３０が設けられ、電極層２３及びその開口部２３ａの誘電体層２１の表面を覆うように材料４０が設けられた構成を有する。回路基板１Ｂは、このような点で、上記第２の実施の形態で述べた回路基板１Ａと相違する。
【００６４】
例えば、材料３０は、開口部２２ａのエッジ２２ａａにフィレット形状の部位を有し、材料４０は、開口部２３ａのエッジ２３ａａにフィレット形状の部位を有する。尚、この回路基板１Ｂでは、材料３０のフィレット形状の部位と、材料４０のフィレット形状の部位とは、必ずしも上下層で重複することを要しない。
【００６５】
回路基板１Ｂでは、電極層２２及びその開口部２２ａの誘電体層２１の表面が、絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料３０で覆われる。更に、電極層２３及びその開口部２３ａの誘電体層２１の表面が、絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料４０で覆われる。開口部２２ａ及び開口部２３ａの誘電体層２１が、その上下面を材料３０及び材料４０で覆われることで、絶縁層１０の膨張及び収縮の際、開口部２２ａ及び開口部２３ａの誘電体層２１に加わる力が緩和され、誘電体層２１の応力が抑えられる。
【００６６】
図９は第３の実施の形態に係る回路基板について得られた熱応力シミュレーションの結果を示す図である。
上記図８に示したような回路基板１Ｂのモデルでも、上記図５（Ｄ）のモデル２Ｄと同様に、開口部２２ａと開口部２３ａとが重複する部位３の誘電体層２１の応力が抑えられ、モデル２Ｄと同等の応力抑制効果が得られる。
【００６７】
上記のような構成を有する回路基板１Ｂでも、材料３０及び材料４０によって誘電体層２１の応力を抑え、応力による誘電体層２１の破壊を抑えることができる。これにより、性能及び信頼性に優れる回路基板１Ｂを実現することが可能になる。
【００６８】
尚、この回路基板１Ｂのような構造を採用する場合には、電極層２２、誘電体層２１及び絶縁層１０（絶縁層１２）との間で一定の密着性を確保することのできる材料３０を選択することが望ましい。同様に、電極層２３、誘電体層２１及び絶縁層１０（絶縁層１１）との間で一定の密着性を確保することのできる材料４０を選択することが望ましい。密着性が低く、材料３０及び材料４０と他の部材との間に剥離が生じると、回路基板１Ｂの電気的、機械的な性能の低下を招く恐れがあるためである。
【００６９】
次に、第４の実施の形態について説明する。
図１０は第４の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。図１０には、第４の実施の形態に係る回路基板の一例の要部断面を模式的に図示している。
【００７０】
図１０に示す回路基板１Ｃは、絶縁層１０、及び絶縁層１０内に設けられたキャパシタ２０、並びに絶縁層１０内に設けられてキャパシタ２０を貫通する導体ビア７０を含む。
回路基板１Ｃのキャパシタ２０は、対応する位置に互いの開口部２２ａ及び開口部２３ａが設けられた電極層２２及び電極層２３を備える。開口部２２ａ及び開口部２３ａの、エッジ２２ａａ及びエッジ２３ａａよりも内側の誘電体層２１を貫通するように、導体ビア７０が設けられる。導体ビア７０は、キャパシタ２０の電極層２２及び電極層２３のいずれとも接触しない。導体ビア７０は、例えば信号伝送に用いられる導体ビアであって、回路基板１Ｃの信号端子に接続される。
【００７１】
電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａには、材料３０が設けられる。材料３０は、エッジ２２ａａの全体又は一部に設けられる。材料３０は、例えば、エッジ２２ａａから内側に延在するフィレット形状を有する。
【００７２】
電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａには、材料４０が設けられる。材料４０は、エッジ２３ａａの全体又は一部に設けられる。材料４０は、例えば、エッジ２３ａａから内側に延在するフィレット形状を有する。
【００７３】
エッジ２２ａａに設けられる材料３０、及びエッジ２３ａａに設けられる材料４０にはいずれも、絶縁層１０よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料が用いられる。
このように回路基板１Ｃでは、電極層２２及び電極層２３の、導体ビア７０が貫通する領域に、対応する開口部２２ａ及び開口部２３ａが設けられる。そして、これら開口部２２ａ及び開口部２３ａの互いのエッジ２２ａａ及びエッジ２３ａａにそれぞれ、材料３０及び材料４０が設けられる。材料３０及び材料４０により、絶縁層１０の膨張及び収縮の際、対応する開口部２２ａ及び開口部２３ａの誘電体層２１に加わる力が緩和され、誘電体層２１の応力、エッジ２２ａａ付近及びエッジ２３ａａ付近の誘電体層２１の応力集中が抑えられる。回路基板１Ｃによれば、絶縁層１０の膨張及び収縮に起因した誘電体層２１の応力を抑え、応力による誘電体層２１の破壊を抑えることができる。これにより、性能及び信頼性に優れる回路基板１Ｃを実現することが可能になる。
【００７４】
尚、ここでは、電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａに材料３０を設け、電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａに材料４０を設けた回路基板１Ｃを例示した。このほか、エッジ２２ａａ及びエッジ２３ａａのうち、エッジ２２ａａのみに材料３０を設けたり、エッジ２３ａａのみに材料４０を設けたりしてもよい。また、上記第３の実施の形態で述べた回路基板１Ｂの例に従い、電極層２２及びその開口部２２ａの誘電体層２１の表面を覆うように材料３０を設け、電極層２３及びその開口部２３ａの誘電体層２１の表面を覆うように材料４０を設けるようにしてもよい。いずれの場合でも、対応する開口部２２ａ及び開口部２３ａの誘電体層２１の応力、エッジ２２ａａ付近及びエッジ２３ａａ付近の誘電体層２１の応力集中を抑えることが可能である。
【００７５】
次に、第５の実施の形態について説明する。
回路基板の形成方法の一例を、第５の実施の形態として説明する。
図１１〜図１９は第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の一例を示す図である。図１１〜図１９にはそれぞれ、回路基板形成の各工程の要部断面を模式的に図示している。以下、各工程について説明する。
【００７６】
図１１はキャパシタ基板準備工程の一例の要部断面模式図である。
まず、図１１に示すようなキャパシタ基板２０ａが準備される。キャパシタ基板２０ａは、誘電体層２１と、それを挟む電極層２２及び電極層２３とを含む。誘電体層２１には、ＢＴＯ、ＢＳＴＯ等のセラミック材料が用いられる。誘電体層２１の厚さは、例えば０．００１ｍｍとされる。電極層２２及び電極層２３には、Ｃｕ、Ｎｉ等の金属材料が用いられる。例えば、電極層２２及び電極層２３の双方にＣｕ、若しくは双方にＮｉが用いられる。或いは、電極層２２及び電極層２３の一方にＣｕ、他方にＮｉが用いられる。電極層２２及び電極層２３には、例えば金属箔が用いられる。電極層２２及び電極層２３の厚さは、例えば０．０３ｍｍとされる。
【００７７】
図１２は第１パターニング工程の一例の要部断面模式図である。
準備されたキャパシタ基板２０ａの、一方の電極層、例えば電極層２３に対し、パターニングが行われ、図１２に示すような開口部２３ａが形成される。開口部２３ａの形成には、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術が用いられる。例えば、キャパシタ基板２０ａ上に、その電極層２３を除去すべき領域に開口部を設けたレジストパターンが形成され、それをマスクにして、当該開口部に露出する電極層２３がウェットエッチング又はドライエッチングにより除去される。除去後、レジストパターンは剥離される。
【００７８】
図１３は第１材料形成工程の一例の要部断面模式図である。
電極層２３への開口部２３ａの形成後、図１３に示すように、その開口部２３ａのエッジ２３ａａに、所定の材料４０が形成される。材料４０には、後述する絶縁層１１及び絶縁層１２（絶縁層１０）よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料、例えばエポキシ樹脂系のアンダーフィル材が用いられる。開口部２３ａのエッジ２３ａａへの材料４０の配置には、塗布技術が用いられる。例えば、図１３に示すように、ノズル８０を備えた供給装置が用いられ、ノズル８０から開口部２３ａの所定のエッジ２３ａａに材料４０が滴下される。滴下された材料４０は、加熱や紫外線照射等、材料４０に応じた適当な方法によって硬化される。
【００７９】
例えば、電極層２３の開口部２３ａと、後述のように形成される電極層２２の開口部２２ａとの位置関係、その開口部２２ａのエッジ２２ａａに形成される材料３０との位置関係や重複量を基に、所定のエッジ２３ａａに所定の延在量で材料４０が形成される。
【００８０】
図１４は第１積層工程の一例の要部断面模式図である。
開口部２３ａのエッジ２３ａａへの材料４０の形成後、図１４に示すように、キャパシタ基板２０ａが絶縁層１１上に積層される。キャパシタ基板２０ａは、開口部２３ａのエッジ２３ａａに材料４０が形成された電極層２３側を絶縁層１１側に向けて、絶縁層１１上に積層される。絶縁層１１には、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂等の樹脂材料、又はこのような樹脂材料にガラス等の繊維やクロスが含有されたものが用いられる。絶縁層１１は、例えば、Ｃｕ等の導体層９０及び導体層１００を有するベース基板上に設けられた、樹脂、プリプレグ等の絶縁層である。例えば、このような絶縁層１１上に、キャパシタ基板２０ａが所定の向きで熱圧着され、絶縁層１１と積層、一体化される。
【００８１】
図１５は第２パターニング工程の一例の要部断面模式図である。
絶縁層１１上へのキャパシタ基板２０ａの積層後、図１５に示すように、キャパシタ基板２０ａの、絶縁層１１側と反対の側の電極層２２に対し、パターニングが行われ、開口部２２ａが形成される。開口部２２ａの形成には、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術が用いられる。例えば、キャパシタ基板２０ａ上に、その電極層２２を除去すべき領域に開口部を設けたレジストパターンが形成され、それをマスクにして、当該開口部に露出する電極層２２がウェットエッチング又はドライエッチングにより除去される。除去後、レジストパターンは剥離される。
【００８２】
これにより、開口部２３ａを有する電極層２３と、開口部２２ａを有する電極層２２とが、誘電体層２１を介して配置された、キャパシタ２０が得られる。
図１６は第２材料形成工程の一例の要部断面模式図である。
【００８３】
電極層２２への開口部２２ａの形成後、図１６に示すように、その開口部２２ａのエッジ２２ａａに、所定の材料３０が形成される。材料３０には、絶縁層１１及び後述する絶縁層１２（絶縁層１０）よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料、例えばエポキシ樹脂系のアンダーフィル材が用いられる。開口部２２ａのエッジ２２ａａへの材料３０の配置には、塗布技術が用いられる。例えば、図１６に示すように、ノズル８１を備えた供給装置が用いられ、ノズル８１から開口部２２ａの所定のエッジ２２ａａに材料３０が滴下される。滴下された材料３０は、加熱や紫外線照射等、材料３０に応じた適当な方法によって硬化される。
【００８４】
例えば、電極層２２の開口部２２ａと電極層２３の開口部２３ａとの位置関係、その開口部２３ａのエッジ２３ａａに形成された材料４０との位置関係や重複量を基に、所定のエッジ２２ａａに所定の延在量で材料３０が形成される。この例では、開口部２２ａと開口部２３ａとが重複する部位３で、材料３０の先端部３１と材料４０の先端部４１とが上下層で重複するように、材料３０が形成される。
【００８５】
これにより、電極層２３の開口部２３ａのエッジ２３ａａに材料４０が設けられ、電極層２２の開口部２２ａのエッジ２２ａａに材料３０が設けられたキャパシタ２０が得られる。
【００８６】
図１７はビア孔形成工程の一例の要部断面模式図である。
開口部２２ａのエッジ２２ａａへの材料３０の形成後、図１７に示すように、キャパシタ２０及び絶縁層１１を貫通し、ベース基板の導体層９０及び導体層１００にそれぞれ通じるビア孔５１及びビア孔６１が形成される。一方のビア孔５１は、その内面にキャパシタ２０の電極層２２の側面が露出するように、設けられる。他方のビア孔６１は、その内面にキャパシタ２０の電極層２３の側面が露出するように、設けられる。ビア孔５１及びビア孔６１は、例えば、炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、ＵＶ（Ultra Violet）レーザー、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザー等を用いたレーザー加工によって形成される。
【００８７】
図１８は導体ビア形成工程の一例の要部断面模式図である。
ビア孔５１及びビア孔６１の形成後、図１８に示すように、形成されたビア孔５１内及びビア孔６１内にそれぞれ、導体ビア５０ａ及び導体ビア６０ａが形成される。導体ビア５０ａ及び導体ビア６０ａの形成には、例えば、メッキ法が用いられる。Ｃｕ等の無電解メッキ法、或いは無電解メッキ法と電解メッキ法を用いて、導体ビア５０ａ及び導体ビア６０ａが形成される。ここでは導体ビア５０ａ及び導体ビア６０ａとして、ビア孔５１内及びビア孔６１内に充填された、所謂フィルドビアを例示している。例えば、径が０．０６ｍｍ、厚さが０．０５ｍｍの導体ビア５０ａ及び導体ビア６０ａが形成される。
【００８８】
尚、導体ビア５０ａ及び導体ビア６０ａとして、ビア孔５１の内壁及びビア孔６１の内壁に形成され、中央に空洞部を有する、所謂コンフォーマルビアが形成されてもよい。
図１９は第２積層工程の一例の要部断面模式図である。
【００８９】
導体ビア５０ａ及び導体ビア６０ａの形成後、図１９に示すように、導体ビア５０ａ及び導体ビア６０ａ、キャパシタ２０並びに材料３０を覆うように、絶縁層１２が積層される。絶縁層１２には、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂等の樹脂材料、又はこのような樹脂材料にガラス等の繊維やクロスが含有されたものが用いられる。絶縁層１２は、例えば、ビルドアップ層に用いられる樹脂、プリプレグ等の絶縁層である。例えば、このような絶縁層１２が、絶縁層１１上のキャパシタ２０等の上に熱圧着され、それらと一体化される。
【００９０】
以上の工程により、図１９に示すような基本構造を有する回路基板１Ｄが形成される。
尚、以上の工程後、導体ビア５０ａ及び導体ビア６０ａ又は電極層２２及び電極層２３に接続される導体ビアの形成や、更に上層のビルドアップ層の形成等が行われてもよい。
【００９１】
また、ここでは、図１６のように材料３０を形成した後、図１７のようにビア孔５１及びビア孔６１を形成し、図１８のように導体ビア５０ａ及び導体ビア６０ａを形成して、図１９のように絶縁層１２を形成する方法を例示した。このほか、図１６のように材料３０を形成した後、キャパシタ２０を覆う絶縁層又は絶縁層群を積層し、その後、レーザー加工やドリル加工によって導体層９０及び導体層１００に通じる（貫通も含む）ビア孔を形成し、導体ビアを形成する方法を採用してもよい。
【００９２】
また、ここでは、キャパシタ２０の電極層２２の開口部２２ａ及び電極層２３の開口部２３ａにそれぞれ材料３０及び材料４０を形成する方法を例示した。このほか、電極層２２の開口部２２ａにのみ材料３０を形成するか、又は電極層２３の開口部２３ａにのみ材料４０を形成するようにしてもよい。この場合は、材料４０を形成する図１３の工程、又は材料３０を形成する図１６の工程の、いずれかが省略される。
【００９３】
また、図１３の工程では、電極層２３及びその開口部２３ａの誘電体層２１の表面を覆うように材料４０を設け、図１６の工程では、電極層２２及びその開口部２２ａの誘電体層２１の表面を覆うように材料３０を設けることもできる。この場合は、ノズル８０及びノズル８１を用いる滴下法に限らず、スプレー法やディップ法等、他の塗布技術を用いてもよい。また、材料３０及び材料４０の種類によっては、堆積法等、各種成膜技術を用いることもできる。これにより、上記第３の実施の形態で述べたような構造を含む回路基板１Ｄが形成される。
【００９４】
次に、第６の実施の形態について説明する。
回路基板を用いた電子装置の一例を、第６の実施の形態として説明する。
図２０は第６の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図２０には、第６の実施の形態に係る電子装置の一例の要部断面を模式的に図示している。
【００９５】
図２０に示す電子装置２００は、回路基板１Ｅ、及び回路基板１Ｅ上に実装された電子部品２１０を含む。
回路基板１Ｅは、ベース基板１２０、絶縁層１１及び絶縁層１２（絶縁層１０）、キャパシタ２０、導体ビア５０ａ及び導体ビア５０ｂ、導体ビア６０ａ及び導体ビア６０ｂ、並びに導体ビア７０ａ及び導体ビア７０ｂを含む。
【００９６】
キャパシタ２０は、誘電体層２１と、その誘電体層２１を挟む電極層２２及び電極層２３を含む。
導体ビア５０ａ及び導体ビア６０ａは、キャパシタ２０及び下層側の絶縁層１１を貫通し、ベース基板１２０上に設けられた導体層９０及び導体層１００に接続される。ベース基板１２０は、プリプレグ等の絶縁層を含み、その絶縁層上に導体層９０及び導体層１００が設けられる。導体ビア５０ａは、キャパシタ２０の一方の電極層２２に接続され、導体ビア６０ａは、キャパシタ２０の他方の電極層２３に接続される。
【００９７】
導体ビア５０ｂ及び導体ビア６０ｂは、上層側の絶縁層１２を貫通し、キャパシタ２０の一方の電極層２２に接続された導体ビア５０ａ、及びキャパシタ２０の他方の電極層２３に接続された導体ビア６０ａに、それぞれ接続される。
【００９８】
導体ビア７０ａは、キャパシタ２０及び下層側の絶縁層１１を貫通し、ベース基板１２０のプリプレグ等の絶縁層上に設けられた導体層１１０に接続される。導体ビア７０ａは、キャパシタ２０の電極層２２に設けられた開口部２２ａ内側、及び電極層２３に設けられた開口部２３ａの内側を貫通し、電極層２２及び電極層２３には接続されない。
【００９９】
導体ビア７０ｂは、上層側の絶縁層１２を貫通し、導体ビア７０ａに接続される。
回路基板１Ｅは更に、導体ビア５０ｂ、導体ビア６０ｂ及び導体ビア７０ｂにそれぞれ接続された、端子１３１、端子１３２及び端子１３３（外部接続端子）を含む。キャパシタ２０の電極層２２及び電極層２３と電気的に接続される端子１３１及び端子１３２の一方がＧＮＤ端子とされ、他方が電源端子とされる。キャパシタ２０の電極層２２及び電極層２３とは電気的に接続されない端子１３３は信号端子とされる。
【０１００】
キャパシタ２０の電極層２２の、それとは非接触で導体ビア６０ａ及び導体ビア７０ａが貫通する領域に設けられた開口部２２ａのエッジ２２ａａに、絶縁層１１及び絶縁層１２よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料３０が設けられる。
【０１０１】
キャパシタ２０の電極層２３の、それとは非接触で導体ビア５０ａ及び導体ビア７０ａが貫通する領域に設けられた開口部２３ａのエッジ２３ａａに、絶縁層１１及び絶縁層１２よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い材料４０が設けられる。
【０１０２】
上記のような構成を有する回路基板１Ｅ上に、電子部品２１０が実装される。電子部品２１０には、各種電子部品が用いられる。例えば、電子部品２１０には、ＩＣ（Integrated Circuit）等の半導体素子（半導体チップ）や、半導体素子を回路基板（パッケージ基板）に実装した半導体装置（半導体パッケージ）等を用いることができる。電子部品２１０は、回路基板１Ｅの端子１３１、端子１３２及び端子１３３と対応する位置にそれぞれ、電極２２１、電極２２２及び電極２２３を有し、これらの上にはそれぞれ、半田バンプ等の端子２３１、端子２３２及び端子２３３が設けられる。
【０１０３】
電子部品２１０に設けられた端子２３１、端子２３２及び端子２３３がそれぞれ、回路基板１Ｅの端子１３１、端子１３２及び端子１３３に接合され、電子部品２１０と回路基板１Ｅとが電気的に接続される。これにより、回路基板１Ｅ上に電子部品２１０が実装された、図２０に示すような電子装置２００が得られる。
【０１０４】
電子装置２００では、キャパシタ２０の電極層２２及び電極層２３の、各々の開口部２２ａのエッジ２２ａａ及び開口部２３ａのエッジ２３ａａに、それぞれ材料３０及び材料４０が設けられる。これにより、加熱及び冷却に伴う絶縁層１１，１２の膨張及び収縮によって誘電体層２１に加わる力が緩和され、誘電体層２１の応力、エッジ２２ａａ，２３ａａの誘電体層２１の応力集中が抑えられ、誘電体層２１の破壊が抑えられる。このような回路基板１Ｅが用いられ、性能及び信頼性に優れる電子装置２００が実現される。
【０１０５】
尚、回路基板１Ｅ上に実装される電子部品２１０は、半導体素子や半導体装置のほか、チップコンデンサ等のチップ部品、別の回路基板等であってもよい。
回路基板１Ｅを用いた電子装置２００では、回路基板１Ｅにキャパシタ２０が内蔵されることで、別途チップコンデンサを実装するものに比べて、部品接合点の削減、配線長の短縮が可能になる。これにより、回路基板１Ｅを用いた電子装置２００の信頼性の向上、寄生容量の低減による電気特性の向上等を図ることができる。また、回路基板１Ｅの誘電体層２１に高誘電体材料を用いると、高静電容量の実現、ＩＣ等の電子部品２１０と内蔵されるキャパシタ２０との間の距離の短縮を図ることができる。
【０１０６】
次に、第７の実施の形態について説明する。
上記第１〜第６の実施の形態で述べた回路基板１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ及び電子装置２００等は、各種電子機器（電子装置とも称する）に搭載することができる。例えば、コンピュータ（パーソナルコンピュータ、スーパーコンピュータ、サーバ等）、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、センサ、カメラ、オーディオ機器、測定装置、検査装置、製造装置といった、各種電子機器に用いることができる。
【０１０７】
図２１は第７の実施の形態に係る電子機器の一例を示す図である。図２１には、電子機器の一例を模式的に図示している。
図２１に示すように、例えば上記図２０に示したような電子装置２００が、各種電子機器３００に搭載（内蔵）される。電子装置２００に用いられる回路基板１Ｅでは、キャパシタ２０の電極層２２の開口部２２ａ及び電極層２３の開口部２３ａにそれぞれ所定の材料３０及び材料４０が設けられることで、誘電体層２１の応力、それによる誘電体層２１の破壊が抑えられる。これにより、性能及び信頼性に優れる電子装置２００が実現され、そのような電子装置２００を搭載した、性能及び信頼性に優れる電子機器３００が実現される。
【０１０８】
尚、ここでは回路基板１Ｅを用いた電子装置２００を例にしたが、他の回路基板１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ等を用いた電子装置も同様に、各種電子機器に搭載することが可能である。
【０１０９】
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）  絶縁層と、
前記絶縁層内に設けられた誘電体層と、
前記絶縁層内の前記誘電体層の第１面に設けられ、第１開口部を有する第１電極層と、
前記絶縁層内の前記第１開口部の縁に設けられ、前記絶縁層よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い第１材料と
を含むことを特徴とする回路基板。
【０１１０】
（付記２）  前記第１材料は、前記第１開口部の縁から内側に延在することを特徴とする付記１に記載の回路基板。
（付記３）  前記第１材料は、前記第１電極層を覆うことを特徴とする付記１又は２に記載の回路基板。
【０１１１】
（付記４）  前記第１材料は、樹脂を含むことを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載の回路基板。
（付記５）  前記第１材料は、フィラーを含むことを特徴とする付記４に記載の回路基板。
【０１１２】
（付記６）  前記絶縁層内の、前記誘電体層の前記第１面とは反対側の第２面に設けられ、第２開口部を有する第２電極層と、
前記絶縁層内の前記第２開口部の縁に設けられ、前記絶縁層よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い第２材料と
を更に含むことを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載の回路基板。
【０１１３】
（付記７）  前記第２開口部は、平面視で前記第１開口部と重なる部位を含むことを特徴とする付記６に記載の回路基板。
（付記８）  前記絶縁層内に設けられ、前記第１電極層と非接触で前記第１開口部を貫通し、前記第２電極層と接触する第１導体ビアと、
前記絶縁層内に設けられ、前記第１電極層と接触し、前記第２電極層と非接触で前記第２開口部を貫通する第２導体ビアと
を更に含むことを特徴とする付記６又は７に記載の回路基板。
【０１１４】
（付記９）  前記第２開口部は、平面視で全体が前記第１開口部と重なることを特徴とする付記６に記載の回路基板。
（付記１０）  前記絶縁層内に設けられ、前記第１電極層及び前記第２電極層と非接触で前記第１開口部及び前記第２開口部を貫通する第３導体ビアを更に含むことを特徴とする付記９に記載の回路基板。
【０１１５】
（付記１１）  前記第２材料は、前記第２開口部の縁から内側に延在することを特徴とする付記６乃至１０のいずれかに記載の回路基板。
（付記１２）  前記第２材料は、前記第２電極層を覆うことを特徴とする付記６乃至１１のいずれかに記載の回路基板。
【０１１６】
（付記１３）  前記第２材料は、平面視で前記第１材料と重なる部位を含むことを特徴とする付記６乃至１２のいずれかに記載の回路基板。
（付記１４）  前記第２材料は、樹脂を含むことを特徴とする付記６乃至１３のいずれかに記載の回路基板。
【０１１７】
（付記１５）  前記第２材料は、フィラーを含むことを特徴とする付記１４に記載の回路基板。
（付記１６）  第１絶縁層上に、誘電体層と、前記誘電体層の第１面に設けられ第１開口部を有する第１電極層とを含む積層体を形成する工程と、
前記積層体上に、第２絶縁層を形成する工程と
を有し、
前記積層体を形成する工程は、前記第１開口部の縁に、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い第１材料を形成する工程を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
【０１１８】
（付記１７）  前記積層体は、前記誘電体層の前記第１面とは反対側の第２面に設けられ第２開口部を有する第２電極層を更に含み、
前記積層体を形成する工程は、前記第２開口部の縁に、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い第２材料を形成する工程を含むことを特徴とする付記１６に記載の回路基板の製造方法。
【０１１９】
（付記１８）  絶縁層と、
前記絶縁層内に設けられた誘電体層と、
前記絶縁層内の前記誘電体層の第１面に設けられ、第１開口部を有する第１電極層と、
前記絶縁層内の前記第１開口部の縁に設けられ、前記絶縁層よりも弾性率が高く且つ熱膨張率が低い第１材料と
を含む回路基板と、
前記回路基板に搭載された電子部品と
を備えることを特徴とする電子装置。
【符号の説明】
【０１２０】
１，１Ａ，１Ａａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ  回路基板
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ  モデル
３  部位
１０，１１，１２  絶縁層
２０  キャパシタ
２０ａ  キャパシタ基板
２１  誘電体層
２２，２３  電極層
２２ａ，２３ａ  開口部
２２ａａ，２３ａａ  エッジ
３０，４０  材料
３１，４１  先端部
３２，４２  先端
５０，５０ａ，５０ｂ，６０，６０ａ，６０ｂ，７０，７０ａ，７０ｂ  導体ビア
５１，６１  ビア孔
８０，８１  ノズル
９０，１００，１１０  導体層
１２０  ベース基板
１３１，１３２，１３３，２３１，２３２，２３３  端子
２００  電子装置
２１０  電子部品
２２１，２２２，２２３  電極
３００  電子機器
【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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