(57)【要約】      （修正有）【課題】コンデンサと裏面側層間絶縁層とを確実に接続することにより、信頼性に優れたコンデンサ内蔵配線基板を提供する。【解決手段】コンデンサ内蔵配線基板１０は、コア基板１１及びコンデンサ１０１を備える。コンデンサ１０１は、主面側表層電極１１１，１１２及び裏面側表層電極１２１を有し、コンデンサ主面１０２をコア主面１２と同じ側に向け、コンデンサ裏面１０３をコア裏面１３と同じ側に向けた状態でコア基板１１内に収容される。コンデンサ１０１の厚さはコア基板１１の厚さよりも薄くなっている。裏面側表層電極１２１の数は主面側表層電極１１１，１１２の数よりも少なく、裏面側表層電極１２１の厚さは主面側表層電極１１１，１１２の厚さよりも厚くなっている。裏面側表層電極１２１の表面は、コア裏面１３上に形成された導体層４１と面一である。【選択図】図１
2009004458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材主面及び部材裏面を有し、前記部材主面及び前記部材裏面にて開口する収容穴部を有する絶縁部材と、
コンデンサ主面及びコンデンサ裏面を有するコンデンサ本体、前記コンデンサ主面に設けられた主面側表層電極、及び、前記コンデンサ裏面に設けられた裏面側表層電極を有し、前記コンデンサ主面を前記部材主面と同じ側に向け、かつ、前記コンデンサ裏面を前記部材裏面と同じ側に向けた状態で前記収容穴部内に収容されたコンデンサと、
前記部材主面及び前記コンデンサ主面の上に配置された主面側層間絶縁層と、
前記部材裏面及び前記コンデンサ裏面の上に配置された裏面側層間絶縁層と、
前記主面側層間絶縁層内に形成され、前記主面側表層電極に接続可能な主面側ビア導体と、
前記裏面側層間絶縁層内に形成され、前記裏面側表層電極に接続可能な裏面側ビア導体と
を備え、
前記コンデンサ本体の厚さが前記絶縁部材の厚さよりも薄く、
前記裏面側表層電極の数が前記主面側表層電極の数よりも少なく、かつ、前記裏面側表層電極の厚さが前記主面側表層電極の厚さよりも厚く、前記裏面側表層電極の表面が前記部材裏面上に形成された導体層と面一になっている
ことを特徴とするコンデンサ内蔵配線基板。
【請求項２】
前記裏面側表層電極は、金属層と、前記金属層の表面を被覆する密着用導体層とからなり、
前記密着用導体層の厚さは前記金属層の厚さよりも大きく、前記密着用導体層の表面は、前記部材裏面上に形成された導体層と面一になる平坦な研磨面である
ことを特徴とする請求項１に記載のコンデンサ内蔵配線基板。
【請求項３】
前記収容穴部の内面と前記コンデンサの側面との隙間が前記裏面側表層電極の一部で埋められることにより、前記コンデンサが前記絶縁部材に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のコンデンサ内蔵配線基板。
【請求項４】
前記裏面側表層電極は、電源用裏面側表層電極またはグランド用裏面側表層電極であり、
前記コンデンサ本体は、前記コンデンサ主面側の端部が前記主面側表層電極に接続されるとともに、前記コンデンサ裏面側の端部が前記裏面側表層電極に接続された複数のコンデンサ内ビア導体を有し、
前記複数のコンデンサ内ビア導体は、複数の電源用コンデンサ内ビア導体と複数のグランド用コンデンサ内ビア導体とからなり、前記複数の電源用コンデンサ内ビア導体及び前記複数のグランド用コンデンサ内ビア導体のいずれかにおける前記コンデンサ裏面側の端部が、前記電源用裏面側表層電極または前記グランド用裏面側表層電極に接続されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のコンデンサ内蔵配線基板。
【請求項５】
部材主面及び部材裏面を有し、前記部材主面及び前記部材裏面にて開口する収容穴部を有する絶縁部材を準備する絶縁部材準備工程と、
コンデンサ主面及びコンデンサ裏面を有するコンデンサ本体、及び、前記コンデンサ主面に設けられた主面側表層電極を有するコンデンサを準備するコンデンサ準備工程と、
前記絶縁部材準備工程及び前記コンデンサ準備工程後、前記コンデンサ主面を前記部材主面と同じ側に向け、かつ、前記コンデンサ裏面を前記部材裏面と同じ側に向けた状態で前記収容穴部内に前記コンデンサを収容する収容工程と、
前記コンデンサ裏面に、前記主面側表層電極の厚さよりも厚く、前記収容工程後に前記部材裏面から一部が突出した状態となる裏面側表層電極を形成する裏面側表層電極形成工程と、
前記収容工程及び前記裏面側表層電極形成工程後、前記裏面側表層電極を薄くすることにより、前記裏面側表層電極の表面を前記部材裏面上に形成された導体層の表面と同じ高さに合わせる高さ合わせ工程と
を含むことを特徴とするコンデンサ内蔵配線基板の製造方法。
【請求項６】
前記高さ合わせ工程では、前記裏面側表層電極を機械的に除去することを特徴とする請求項５に記載のコンデンサ内蔵配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記裏面側表層電極形成工程では、前記収容穴部内に導体ペーストを充填して硬化させることにより、前記裏面側表層電極を形成することを特徴とする請求項５または６に記載のコンデンサ内蔵配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサを有するコンデンサ内蔵配線基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータのＣＰＵなどに使用される半導体集積回路素子（ＩＣチップ）は、近年ますます高速化、高機能化しており、これに付随して端子数が増え、端子間ピッチも狭くなる傾向にある。一般的にＩＣチップの底面には多数の端子が密集してアレイ状に配置されており、このような端子群はマザーボード側の端子群に対してフリップチップの形態で接続される。ただし、ＩＣチップ側の端子群とマザーボード側の端子群とでは端子間ピッチに大きな差があることから、ＩＣチップをマザーボード上に直接的に接続することは困難である。そのため、通常はＩＣチップをＩＣチップ搭載用配線基板上に搭載し、そのＩＣチップ搭載用配線基板をマザーボード上に搭載するという手法が採用される。この種のＩＣチップ搭載用配線基板においては、ＩＣチップのスイッチングノイズの低減や電源電圧の安定化を図るために、コンデンサ（「キャパシタ」とも言う）を設けることが提案されている。その一例として、高分子材料製のコア基板内にチップ状のコンデンサを埋め込むとともに、そのコア基板の表面及び裏面にビルドアップ層を形成した配線基板が従来提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
上記従来のＩＣチップ搭載用配線基板は、例えば以下のような手順で製造される。まず、コア主面及びコア裏面の両方にて開口する収容穴部を有する高分子材料製のコア基板を準備する。併せて、コンデンサ主面及びコンデンサ裏面にそれぞれ複数の表層電極を突設したコンデンサを準備する。次に、例えばコア主面側に粘着テープを貼り付けることにより、収容穴部のコア主面側開口をあらかじめシールする。そして、収容穴部内にコンデンサを収容して、コンデンサ主面を粘着テープの粘着面に貼り付けて仮固定する。次に、収容穴部の内面とコンデンサの側面との隙間を樹脂充填剤で埋めた後にそれを硬化させ、コア基板にコンデンサを固定する。この後、コア基板及びコンデンサからなるコア部の表面及び裏面に対して、高分子材料を主体とする層間絶縁層の形成及び導体層の形成を交互に行うことで、ビルドアップ層を形成する。その結果、所望のＩＣチップ搭載用配線基板が得られる。
【特許文献１】特開２００５−３９２１７号公報（図３など）
【特許文献２】特開２００５−３９２４３号公報（図４など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが図１４に示されるように、コンデンサ２０４は、一般的にコア基板２０１よりも薄く形成されるため、例えばコア部のマザーボード側（具体的には、コア裏面２０３とコンデンサ裏面２０６との間）に段差が生じてしまう。よって、コア裏面２０３上及びコンデンサ裏面２０６上に裏面側樹脂絶縁層２１０を形成すると、裏面側樹脂絶縁層２１０の厚さにバラツキが生じてしまうため、裏面側樹脂絶縁層２１０にビア孔２１１を形成したり、ビア孔２１１内にビア導体２１２を形成したりすることが困難になる。
【０００５】
具体的に言うと、レーザー孔あけ加工を行ってビア孔２１１を複数箇所に形成し、表層電極２０８を露出させようとする際に、各々のビア孔２１１に対してレーザーの出力の調節が必要になる。即ち、裏面側樹脂絶縁層２１０において薄くなっている部分にビア孔２１１を形成する場合、裏面側樹脂絶縁層２１０を通過したレーザーは、出力が高いままの状態で表層電極２０８に照射されるため、条件によっては、表層電極２０８が発熱して溶融してしまう可能性がある。一方、裏面側樹脂絶縁層２１０において厚くなっている部分にビア孔２１１を形成する場合、裏面側樹脂絶縁層２１０を通過するレーザーが表層電極２０８まで到達しないため、表層電極２０８の上面に樹脂が残るなどして、表層電極２０８を上手く露出させることができない可能性がある。また、ビア孔２１１を形成する際には、複数の表層電極２０８を狙ってレーザーを照射する必要があるため、レーザーの照射位置を高精度に設定しなければならない。
【０００６】
しかも、裏面側樹脂絶縁層２１０において厚くなっている部分にビア孔２１１を形成すると、ビア孔２１１が深くなるため、フィルドめっきによってビア孔２１１内に形成されるビア導体２１２は、アスペクト比（ビア導体２１２の厚さ／ビア導体２１２の直径）が大きくなり、細長くなる。これにより、ビア孔２１１内にビア導体２１２を完全に充填することが困難となるため、仮にビア導体２１２を形成したとしても、ビア導体２１２の端部を表層電極２０８に上手く接続できず、ビア導体２１２と表層電極２０８との導通を図ることが困難になる。この場合、製造される配線基板が不良品となるため、配線基板の信頼性が低下するおそれがある。また、仮にビア孔２１１内にビア導体２１２を完全に充填しようとすれば、通常工程とは異なる特別な工程を採用しなければならず、生産性が低下してしまう。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンデンサと裏面側層間絶縁層とを確実に接続することにより、信頼性に優れたコンデンサ内蔵配線基板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、部材主面及び部材裏面を有し、前記部材主面及び前記部材裏面にて開口する収容穴部を有する絶縁部材と、コンデンサ主面及びコンデンサ裏面を有するコンデンサ本体、前記コンデンサ主面に設けられた主面側表層電極、及び、前記コンデンサ裏面に設けられた裏面側表層電極を有し、前記コンデンサ主面を前記部材主面と同じ側に向け、かつ、前記コンデンサ裏面を前記部材裏面と同じ側に向けた状態で前記収容穴部内に収容されたコンデンサと、前記部材主面及び前記コンデンサ主面の上に配置された主面側層間絶縁層と、前記部材裏面及び前記コンデンサ裏面の上に配置された裏面側層間絶縁層と、前記主面側層間絶縁層内に形成され、前記主面側表層電極に接続可能な主面側ビア導体と、前記裏面側層間絶縁層内に形成され、前記裏面側表層電極に接続可能な裏面側ビア導体とを備え、前記コンデンサ本体の厚さが前記絶縁部材の厚さよりも薄く、前記裏面側表層電極の数が前記主面側表層電極の数よりも少なく、かつ、前記裏面側表層電極の厚さが前記主面側表層電極の厚さよりも厚く、前記裏面側表層電極の表面が前記部材裏面上に形成された導体層と面一になっていることを特徴とするコンデンサ内蔵配線基板がある。
【０００９】
従って、手段１のコンデンサ内蔵配線基板によると、裏面側表層電極の厚さが主面側表層電極の厚さよりも厚く、裏面側表層電極の表面が部材裏面上に形成された導体層と面一になっているため、厚さのバラツキの小さい裏面側層間絶縁層を形成することができる。よって、部材裏面及びコンデンサ裏面の上に裏面側配線積層部を形成する場合に、裏面側配線積層部の表面のコプラナリティが小さくなるため、裏面側配線積層部の表面に形成された接続端子とコンデンサ内蔵配線基板が搭載される母基板との接続信頼性が向上する。さらに、上記の裏面側層間絶縁層を貫通する裏面側ビア導体用のビア孔が複数形成され、各ビア孔内に裏面側ビア導体が形成される場合、ビア孔の深さのバラツキが小さくなるため、各ビア孔内に裏面側ビア導体を確実に形成することができる。その結果、裏面側表層電極と裏面側ビア導体とを確実に導通させることができる。従って、不良品の発生を防止でき、信頼性に優れたコンデンサ内蔵配線基板を得ることができる。
【００１０】
また、裏面側表層電極の数が主面側表層電極の数よりも少ないため、裏面側表層電極の１つ当りの面積を主面側表層電極の１つ当りの面積よりも大きくすることができる。よって、裏面側表層電極の低抵抗化が図られるとともに、裏面側表層電極の導電性が向上する。しかも、裏面側表層電極の面積が大きくなることから、裏面側表層電極に接続される裏面側ビア導体の配置の自由度が高くなる。また、裏面側表層電極の表面が部材裏面上に形成された導体層と面一になる程度に裏面側表層電極が厚く形成され、部材裏面と収容穴部の内面とからなる空間が裏面側表層電極によって埋められる。このため、上記空間を例えば樹脂などによって埋める場合に比べて、放熱性の向上を図ることができる。
【００１１】
上記コンデンサ内蔵配線基板を構成する絶縁部材は、例えば部材主面及びその反対側に位置する部材裏面を有する板状に形成されており、コンデンサを収容するための収容穴部を有している。絶縁部材を形成する材料は特に限定されないが、好ましい絶縁部材は高分子材料を主体として形成される。絶縁部材を形成するための高分子材料の具体例としては、例えば、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）、ＢＴ樹脂（ビスマレイミド・トリアジン樹脂）、ＰＰＥ樹脂（ポリフェニレンエーテル樹脂）などがある。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料を使用してもよい。
【００１２】
上記コンデンサ内蔵配線基板を構成するコンデンサは、コンデンサ主面及びコンデンサ裏面を有するコンデンサ本体、前記コンデンサ主面に設けられた主面側表層電極、及び、前記コンデンサ裏面に設けられた裏面側表層電極を有している。なお、コンデンサは、完全に埋設された状態で収容穴部内に収容されてもよいし、一部分が収容穴部の開口部から突出した状態で収容穴部内に収容されてもよい。
【００１３】
なお、前記収容穴部の内面と前記コンデンサの側面との隙間が前記裏面側表層電極の一部で埋められることにより、前記コンデンサが前記絶縁部材に固定されていてもよいし、前記収容穴部の内面と前記コンデンサの側面との隙間が前記裏面側表層電極とは別の充填剤で埋められることにより、前記コンデンサが前記絶縁部材に固定されていてもよい。上記の隙間が裏面側表層電極の一部で埋められる場合、充填剤の形成に際して裏面側表層電極とは別の材料を準備しなくても済む。よって、コンデンサ内蔵配線基板の製造に必要な材料が少なくなるため、コンデンサ内蔵配線基板の低コスト化を図ることが可能となる。一方、上記の隙間が裏面側表層電極とは別の充填剤で埋められる場合、充填剤の機能をコンデンサを固定する機能に特化できるため、コンデンサ内蔵配線基板の信頼性向上を図ることができる。
【００１４】
また、前記裏面側表層電極は、電源用裏面側表層電極またはグランド用裏面側表層電極であり、前記コンデンサ本体は、前記コンデンサ主面側の端部が前記主面側表層電極に接続されるとともに、前記コンデンサ裏面側の端部が前記裏面側表層電極に接続された複数のコンデンサ内ビア導体を有し、前記複数のコンデンサ内ビア導体は、複数の電源用コンデンサ内ビア導体と複数のグランド用コンデンサ内ビア導体とからなり、前記複数の電源用コンデンサ内ビア導体及び前記複数のグランド用コンデンサ内ビア導体のいずれかにおける前記コンデンサ裏面側の端部が、前記電源用裏面側表層電極または前記グランド用裏面側表層電極に接続されていることが好ましい。このような構造であれば、裏面側表層電極が、電源用裏面側表層電極及びグランド用裏面側表層電極のいずれか一方となるため、裏面側表層電極の数を１つにすることができ、裏面側表層電極の面積を主面側表層電極の面積よりも大きくしやすくなる。よって、裏面側表層電極のさらなる低抵抗化が図られるとともに、裏面側表層電極の導電性がよりいっそう向上する。また、裏面側表層電極の数を１つにすることができることから、よりいっそう容易に裏面側表層電極を厚くすることができる。なお、コンデンサは、前記複数のコンデンサ内ビア導体が全体としてアレイ状に配置されたビアアレイタイプのコンデンサであることが好ましい。このような構造であれば、コンデンサのインダクタンスの低減化が図られ、ノイズ吸収や電源変動平滑化のための高速電源供給が可能となる。
【００１５】
前記複数のコンデンサ内ビア導体を形成する材料としては特に限定されないが、コンデンサがセラミックコンデンサである場合、セラミックと同時に焼結しうる金属、例えば、ニッケル、モリブデン、タングステン、チタン等の使用が好適である。なお、低温焼成セラミックの焼結体を選択した場合、前記複数のコンデンサ内ビア導体を形成する材料として、さらに銅や銀などの使用が可能となる。
【００１６】
前記コンデンサを構成する主面側表層電極は、導電性の金属材料などによって形成することが可能である。主面側表層電極を構成する金属材料としては、コンデンサがセラミックコンデンサである場合、セラミックと同時に焼結しうるためメタライズに適した金属材料、例えば、ニッケル、モリブデン、タングステン、チタン等を使用することが好適である。
【００１７】
また、主面側表層電極が例えば金属材料からなる場合、主面側表層電極は、めっきによって形成されていてもよい。このようにした場合、主面側表層電極を簡単かつ低コストで形成することができる。しかし、主面側表層電極は、導体ペーストを印刷することによって形成されていてもよいし、金属箔を貼付する工程のみを行うことによって形成されていてもよいし、主面側表層電極よりも大きい金属箔を貼付した後、金属箔に対するエッチングを行うことによって形成されていてもよい。さらに、コンデンサがセラミックコンデンサである場合、主面側表層電極を形成する別の方法としては、主面側表層電極の焼成を、コンデンサを構成する導体（前記コンデンサ内ビア導体など）の焼成と同時に行う同時焼成法などが挙げられる。また、上記のコンデンサを構成する導体の焼成を行った後で、主面側表層電極の焼成を行う後焼成法などを採用することもできる。なお、同時焼成法によって主面側表層電極を形成すれば、コンデンサの製造に必要な工数が減るため、コンデンサを容易にかつ低コストで形成できる。
【００１８】
前記コンデンサを構成する前記裏面側表層電極は、金属層と、前記金属層の表面を被覆する密着用導体層とからなり、前記密着用導体層の厚さは前記金属層の厚さよりも大きく、前記密着用導体層の表面は、前記部材裏面上に形成された導体層と面一になる平坦な研磨面であることが好ましい。このように、裏面側表層電極が密着用導体層を有する構成であれば、裏面側表層電極と裏面側層間絶縁層との密着強度を向上させることができる。
【００１９】
ここで、裏面側表層電極が占める密着用導体層の体積比率は特に限定されないが、密着性向上の観点からすると可能な限り多いことがよく、例えば７０％以上であることが好ましい。また、密着用導体層の表面（即ち前記研磨面）の算術平均粗さは０．２μｍ以上であることがよい。仮に、密着用導体層の算術平均粗さが０．２μｍ未満であると、密着用導体層を設けたとしても、裏面側層間絶縁層との密着強度を十分に向上させることができなくなる場合がある。
【００２０】
なお、本明細書で述べられている「算術平均粗さ」とは、ＪＩＳ  Ｂ０６０１で定義されている算術平均粗さＲａである。なお、算術平均粗さＲａの測定方法はＪＩＳ  Ｂ０６５１に準じるものとする。
【００２１】
前記裏面側表層電極を構成する金属層は、導電性の金属材料などによって形成することが可能である。前記金属層を構成する金属材料としては、コンデンサがセラミックコンデンサである場合、セラミックと同時に焼結しうるためメタライズに適した金属材料、例えば、ニッケル、モリブデン、タングステン、チタン等を使用することが好適である。また、前記裏面側表層電極を構成する密着用導体層も、導電性の金属材料などによって形成することが可能である。前記密着用導体層を構成する金属材料としては、例えば、ニッケル、モリブデン、タングステン、チタン、銅、銀などを使用することが可能である。
【００２２】
また、金属層が例えば金属材料からなる場合、金属層は、めっきによって形成されていてもよい。このようにした場合、金属層を簡単かつ低コストで形成することができる。しかし、金属層は、導体ペーストを印刷することによって形成されていてもよいし、金属箔を貼付する工程のみを行うことによって形成されていてもよいし、金属層よりも大きい金属箔を貼付した後、金属箔に対するエッチングを行うことによって形成されていてもよい。さらに、コンデンサがセラミックコンデンサである場合、金属層を形成する別の方法としては、金属層の焼成を、コンデンサを構成する導体（前記コンデンサ内ビア導体）の焼成と同時に行う同時焼成法などが挙げられる。また、上記のコンデンサを構成する導体の焼成を行った後で、金属層の焼成を行う後焼成法などを採用することもできる。なお、同時焼成法によって金属層を形成すれば、コンデンサの製造に必要な工数が減るため、コンデンサを容易にかつ低コストで形成できる。
【００２３】
一方、前記裏面側表層電極を構成する密着用導体層は、金属層を構成する金属材料よりも軟質の金属材料によって形成されることが好ましい。その理由は以下のとおりである。例えば、金属層がメタライズ層である場合、金属層は、焼結金属層であって比較的硬質であることから、機械的な加工を施すことが極めて困難である。従って、密着用導体層を、金属層を構成する金属材料よりも軟質の金属材料によって形成し、形成された密着用導体層に対して機械的な加工を施すようにすれば、裏面側表層電極を比較的簡単にかつ確実に薄くすることができる。また、密着用導体層が金属層を構成する金属材料よりも軟質の金属材料によって形成される場合、密着用導体層は金属層の種類に応じて適宜選択されるが、例えば、金属層がニッケルからなる場合には、密着用導体層として銅層（特には銅めっき層）を選択することが好適である。このような組み合わせにすると、密着用導体層よりも硬質な金属材料（例えばニッケル）からなる金属層に対して直接機械的な加工を施すよりも、簡単にかつ確実に裏面側表層電極を薄くすることができる。なお、軟質の密着用導体層を形成する手法としては、めっき法が簡単かつ低コストという理由で好適である。しかし、めっき法以外にも、例えば、スパッタリング、ＣＶＤ、真空蒸着、導体ペーストの印刷などといった手法を採用することも可能である。
【００２４】
上記コンデンサ内蔵配線基板を構成する前記主面側層間絶縁層及び前記裏面側層間絶縁層は、絶縁性、耐熱性、耐湿性等を考慮して適宜選択することができる。主面側層間絶縁層及び裏面側層間絶縁層を形成するための高分子材料の好適例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリプロピレン樹脂などの熱可塑性樹脂等が挙げられる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料、あるいは、連続多孔質ＰＴＦＥ等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料等を使用してもよい。
【００２５】
上記コンデンサ内蔵配線基板を構成する前記主面側ビア導体及び前記裏面側ビア導体は、コンフォーマルビアであってもよいし、フィルドビアであってもよいが、低抵抗化の観点からフィルドビアであることが好ましい。なお、コンフォーマルビアとは、ビア導体用のビア孔の形状に沿って均一な厚さのめっき層が形成され、それゆえビア孔が完全にはめっき層で充填されておらず、窪みを有するタイプのビアを指している。これに対してフィルドビアとは、めっき層の厚さが均一ではなく、そのめっき層によってビア孔が完全に充填されており、窪みを有しないタイプのビアを指している。
【００２６】
また、上記課題を解決するための別の手段（手段２）としては、部材主面及び部材裏面を有し、前記部材主面及び前記部材裏面にて開口する収容穴部を有する絶縁部材を準備する絶縁部材準備工程と、コンデンサ主面及びコンデンサ裏面を有するコンデンサ本体、及び、前記コンデンサ主面に設けられた主面側表層電極を有するコンデンサを準備するコンデンサ準備工程と、前記絶縁部材準備工程及び前記コンデンサ準備工程後、前記コンデンサ主面を前記部材主面と同じ側に向け、かつ、前記コンデンサ裏面を前記部材裏面と同じ側に向けた状態で前記収容穴部内に前記コンデンサを収容する収容工程と、前記コンデンサ裏面に、前記主面側表層電極の厚さよりも厚く、前記収容工程後に前記部材裏面から一部が突出した状態となる裏面側表層電極を形成する裏面側表層電極形成工程と、前記収容工程及び前記裏面側表層電極形成工程後、前記裏面側表層電極を薄くすることにより、前記裏面側表層電極の表面を前記部材裏面上に形成された導体層の表面と同じ高さに合わせる高さ合わせ工程とを含むことを特徴とするコンデンサ内蔵配線基板の製造方法がある。
【００２７】
従って、手段２のコンデンサ内蔵配線基板の製造方法によると、高さ合わせ工程を行って裏面側表層電極を薄くすることにより、裏面側表層電極の表面を部材裏面上に形成された導体層の表面と同じ高さに合わせているため、厚さのバラツキの小さい裏面側層間絶縁層を形成することができる。よって、部材裏面及びコンデンサ裏面の上に裏面側配線積層部を形成する場合に、裏面側配線積層部の表面のコプラナリティが小さくなるため、裏面側配線積層部の表面に形成された接続端子とコンデンサ内蔵配線基板が搭載される母基板との接続信頼性が向上する。さらに、上記の裏面側層間絶縁層を貫通する裏面側ビア導体用のビア孔を複数形成し、各ビア孔内に裏面側ビア導体を形成する場合、ビア孔の深さのバラツキが小さくなるため、各ビア孔内に裏面側ビア導体を確実に形成することができる。その結果、裏面側表層電極と裏面側ビア導体とを確実に導通させることができる。従って、不良品の発生を防止でき、信頼性に優れたコンデンサ内蔵配線基板を得ることができる。
【００２８】
以下、手段２のコンデンサ内蔵配線基板の製造方法について説明する。
【００２９】
前記絶縁部材準備工程及びコンデンサ準備工程後、収容工程を行い、前記コンデンサ主面を前記部材主面と同じ側に向け、かつ、前記コンデンサ裏面を前記部材裏面と同じ側に向けた状態で、前記収容穴部内に前記コンデンサを収容する。なお、前記収容工程を、前記部材主面及び前記部材裏面の両方にて開口する前記収容穴部の前記部材主面側開口を粘着面を有する粘着テープで塞いだ状態で行い、前記高さ合わせ工程後に前記粘着テープを除去してもよい。
【００３０】
前記裏面側表層電極形成工程では、前記コンデンサ裏面に、前記主面側表層電極よりも厚く、前記収容工程後に前記部材裏面から一部が突出した状態となる裏面側表層電極を形成する。なお、裏面側表層電極形成工程を、コンデンサ準備工程と収容工程との間に行ってもよいし、収容工程と前記高さ合わせ工程との間に行ってもよい。
【００３１】
また、裏面側表層電極形成工程を収容工程と高さ合わせ工程との間に行う場合、前記裏面側表層電極形成工程では、前記収容穴部内に導体ペーストを充填して硬化させることにより、前記裏面側表層電極を形成してもよい。このようにすれば、裏面側表層電極を例えばめっきなどによって形成する場合に比べて、裏面側表層電極を厚く形成することが容易になる。また、導体ペーストを印刷することで裏面側表層電極を形成するようにすれば、裏面側表層電極の表面を部材裏面上に形成された導体層と面一にすることができる。この場合、裏面側表層電極の表面を裏面側層間絶縁層に確実に接触させることができる。よって、裏面側表層電極と裏面側層間絶縁層との接続信頼性を高めることができ、ひいては、コンデンサ内蔵配線基板の信頼性を高めることができる。
【００３２】
なお、前記裏面側表層電極の厚さは、前記高さ合わせ工程前において、例えば５０μｍ以上５００μｍ以下に設定されることが好ましい。仮に、裏面側表層電極の厚さが５０μｍ未満であると、前記収容穴部内に前記コンデンサを収容した際に裏面側表層電極が前記部材裏面から突出する可能性が低くなるため、前記裏面側表層電極を薄くする高さ合わせ工程を行うことが困難になる。一方、裏面側表層電極の厚さが５００μｍよりも大きいと、裏面側表層電極の肉薄化（研磨など）に時間が掛かってしまい、コンデンサ内蔵配線基板の生産性が低下してしまう。
【００３３】
続く高さ合わせ工程では、前記裏面側表層電極を薄くすることにより、前記裏面側表層電極の表面を前記部材裏面上に形成された導体層の表面と同じ高さに合わせる。その後、前記部材主面及び前記コンデンサ主面の上に主面側層間絶縁層を形成したり、前記部材裏面及び前記コンデンサ裏面の上に裏面側層間絶縁層を形成したりすれば、コンデンサ内蔵配線基板が完成する。
【００３４】
なお、前記高さ合わせ工程において、前記裏面側表層電極を薄くすることにより、前記裏面側表層電極の表面を前記部材裏面上に形成された導体層の表面と同じ高さに合わせる方法としては、前記裏面側表層電極を機械的に除去する方法や、前記裏面側表層電極を化学的に除去する方法などを挙げることができる。しかし、前記高さ合わせ工程では、前記裏面側表層電極を機械的に除去することが好ましい。このようにすれば、裏面側表層電極を化学的に除去する場合よりも低コストかつ簡単に高さ合わせ工程を行うことができる。
【００３５】
なお、前記裏面側表層電極を機械的に除去する方法としては、前記裏面側表層電極の一部を切断する方法や、前記裏面側表層電極の表面を研磨する方法などが挙げられる。前記裏面側表層電極の表面を研磨する方法としては、サンドペーパーを取り付けたベルトサンダー装置による研磨、円板状の不織布などの外周面に研磨剤を塗布し、回転させながら裏面側表層電極の表面に押し当てるバフ研磨などが挙げられる。なお、サンドペーパーの研磨面の算術平均粗さ、及び、研磨剤の粒径は、研磨後における裏面側表層電極の表面（即ち前記研磨面）における算術平均粗さの値と等しいことが好ましい。一方、前記裏面側表層電極を化学的に除去する方法としては、前記裏面側表層電極の一部を、エッチング液によって除去する方法などが挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
［第１実施形態］
【００３７】
以下、本発明のコンデンサ内蔵配線基板を具体化した第１実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００３８】
図１に示されるように、本実施形態のコンデンサ内蔵配線基板（以下「配線基板」という）１０は、ＩＣチップ搭載用の配線基板である。配線基板１０は、ガラスエポキシからなる略矩形板状のコア基板１１（絶縁部材）と、主面側ビルドアップ層３１と、裏面側ビルドアップ層３２とからなる。
【００３９】
また、主面側ビルドアップ層３１は、コア基板１１の部材主面であるコア主面１２（図１では上面）上に形成され、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる２層の主面側樹脂絶縁層３３，３５（いわゆる主面側層間絶縁層）と、銅からなる導体層４２とを交互に積層した構造を有している。第２層の主面側樹脂絶縁層３５の表面上における複数箇所には、端子パッド４４がアレイ状に形成されている。さらに、主面側樹脂絶縁層３５の表面は、ソルダーレジスト３７によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト３７の所定箇所には、端子パッド４４を露出させる開口部４６が形成されている。端子パッド４４の表面上には、複数のはんだバンプ４５が配設されている。各はんだバンプ４５は、矩形平板状をなすＩＣチップ２１の面接続端子２２に電気的に接続されている。なお、各端子パッド４４及び各はんだバンプ４５からなる領域は、ＩＣチップ２１を搭載可能なＩＣチップ搭載領域２３である。また、第１層の主面側樹脂絶縁層３３内における複数箇所には主面側ビア導体４３が形成されている。各主面側ビア導体４３の上端となる箇所は、主面側樹脂絶縁層３３の表面上に形成された導体層４２に接続されている。第２層の主面側樹脂絶縁層３５内における複数箇所には主面側ビア導体４７が形成されている。各主面側ビア導体４７の下端となる箇所は、主面側樹脂絶縁層３３の表面上に形成された導体層４２に接続され、各主面側ビア導体４７の上端となる箇所は、端子パッド４４に接続されている。なお、主面側ビア導体４３，４７は、電解銅めっきによって形成されるフィルドビア（完全に銅めっきが埋まる形態のビア）である。
【００４０】
図１に示されるように、裏面側ビルドアップ層３２は、コア基板１１の部材裏面であるコア裏面１３（図１では下面）上に形成され、上述した主面側ビルドアップ層３１とほぼ同じ構造を有している。即ち、裏面側ビルドアップ層３２は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）からなる２層の裏面側樹脂絶縁層３４，３６（いわゆる裏面側層間絶縁層）と、導体層４２とを交互に積層した構造を有している。第１層の裏面側樹脂絶縁層３４内における複数箇所には裏面側ビア導体５０が形成されている。各裏面側ビア導体５０の下端となる箇所は、裏面側樹脂絶縁層３４の表面上に形成された導体層４２に接続されている。第２層の裏面側樹脂絶縁層３６内における複数箇所には裏面側ビア導体５１が形成されており、裏面側樹脂絶縁層３６の下面上において各裏面側ビア導体５１の下端となる箇所には、裏面側ビア導体５１を介して導体層４２に電気的に接続されるＢＧＡ用パッド４８が格子状に形成されている。なお、裏面側ビア導体５０，５１は、電解銅めっきによって形成されるフィルドビアである。また、裏面側樹脂絶縁層３６の下面は、ソルダーレジスト３８によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト３８の所定箇所には、ＢＧＡ用パッド４８を露出させる開口部３９が形成されている。ＢＧＡ用パッド４８の表面上には、図示しないマザーボードに対して電気的に接続可能な複数のはんだバンプ４９が配設されている。そして、各はんだバンプ４９により、図１に示される配線基板１０は図示しないマザーボード上に実装される。
【００４１】
図１に示されるように、本実施形態のコア基板１１は、縦２５ｍｍ×横２５ｍｍ×厚さ０．８７ｍｍの平面視略矩形板状である。コア基板１１における複数箇所には複数のスルーホール導体１６が形成されている。かかるスルーホール導体１６は、コア基板１１のコア主面１２側とコア裏面１３側とを接続導通している。なお、スルーホール導体１６の内部は、例えばエポキシ樹脂などの閉塞体１７で埋められている。また、コア基板１１のコア主面１２上には、銅からなる主面側導体層４０がパターン形成され、コア基板１１のコア裏面１３上には、同じく銅からなる裏面側導体層４１がパターン形成されている。そして、各導体層４０，４１は、スルーホール導体１６に電気的に接続されている。
【００４２】
また、コア基板１１は、コア主面１２の中央部及びコア裏面１３の中央部にて開口する平面視で矩形状の収容穴部９１を有している。即ち、収容穴部９１は貫通穴である。そして、収容穴部９１内には、図２〜図４等に示すセラミックコンデンサ１０１が、埋め込まれた状態で収容されている。なお、セラミックコンデンサ１０１は、コンデンサ主面１０２（図１，図２では上面）をコア基板１１のコア主面１２と同じ側に向け、かつ、コンデンサ裏面１０３（図１，図２では下面）をコア基板１１のコア裏面１３と同じ側に向けた状態で収容されている。
【００４３】
図１に示されるように、収容穴部９１の内面とセラミックコンデンサ１０１の側面１０６との隙間には、高分子材料（本実施形態では熱硬化性樹脂）からなる樹脂充填剤９５が充填されている。この樹脂充填剤９５は、セラミックコンデンサ１０１をコア基板１１に固定する機能を有している。なお、セラミックコンデンサ１０１は、平面視略正方形状をなしており、四隅に面取り寸法０．５５ｍｍ以上（本実施形態では面取り寸法０．６ｍｍ）の面取り部を有している。これにより、温度変化に伴う樹脂充填剤９５の変形時において、セラミックコンデンサ１０１の角部への応力集中を緩和できるため、樹脂充填剤９５のクラックの発生を防止できる。
【００４４】
図１〜図４等に示されるように、本実施形態のセラミックコンデンサ１０１は、いわゆるビアアレイタイプのコンデンサである。セラミックコンデンサ１０１を構成するセラミック焼結体１０４（コンデンサ本体）は、コンデンサ主面１０２（図１では上面）及びコンデンサ裏面１０３（図１では下面）を有する板状物である。セラミック焼結体１０４は、セラミック誘電体層１０５を介して電源用内部電極層１４１とグランド用内部電極層１４２とを交互に積層配置した構造を有している。また、セラミック誘電体層１０５は、高誘電率セラミックの一種であるチタン酸バリウムの焼結体からなり、電源用内部電極層１４１及びグランド用内部電極層１４２間の誘電体（絶縁体）として機能する。電源用内部電極層１４１及びグランド用内部電極層１４２は、いずれもニッケルを主成分として形成された層であって、セラミック焼結体１０４の内部において一層おきに配置されている。なお、本実施形態のセラミック焼結体１０４は、縦１２．０ｍｍ×横１２．０ｍｍ×厚さ０．７ｍｍの平面視略矩形状である。即ち、セラミック焼結体１０４の厚さはコア基板１１の厚さよりも薄くなっている。
【００４５】
図１〜図４に示されるように、セラミック焼結体１０４には、多数のビアホール１３０が形成されている。これらのビアホール１３０は、セラミック焼結体１０４をその厚さ方向に貫通するとともに、セラミック焼結体１０４の全面にわたって格子状（アレイ状）に配置されている。各ビアホール１３０内には、セラミック焼結体１０４のコンデンサ主面１０２及びコンデンサ裏面１０３間を連通する複数のコンデンサ内ビア導体１３１，１３２が、ニッケルを主材料として形成されている。各電源用コンデンサ内ビア導体１３１は、各電源用内部電極層１４１を貫通しており、それら同士を互いに電気的に接続している。各グランド用コンデンサ内ビア導体１３２は、各グランド用内部電極層１４２を貫通しており、それら同士を互いに電気的に接続している。なお、コンデンサ主面１０２には、全てのコンデンサ内ビア導体１３１，１３２におけるコンデンサ主面１０２側の端面が露出している。一方、コンデンサ裏面１０３には、グランド用コンデンサ内ビア導体１３２のコンデンサ裏面１０３側の端面のみが露出しており、電源用コンデンサ内ビア導体１３１のコンデンサ裏面１０３側の端面は露出していない。また、各電源用コンデンサ内ビア導体１３１及び各グランド用コンデンサ内ビア導体１３２は、全体としてアレイ状に配置されている。本実施形態では、説明の便宜上、コンデンサ内ビア導体１３１，１３２を４列×４列で図示したが、実際にはさらに多くの列が存在している。
【００４６】
そして図２等に示されるように、セラミック焼結体１０４のコンデンサ主面１０２上には、複数の電源用主面側表層電極１１１（主面側表層電極）と複数のグランド用主面側表層電極１１２（主面側表層電極）とが突設されている。なお、各グランド用主面側表層電極１１２は、コンデンサ主面１０２上において個別に形成されているが、一体に形成されていてもよい。電源用主面側表層電極１１１は、複数の電源用コンデンサ内ビア導体１３１におけるコンデンサ主面１０２側の端部に対して直接接続されており、グランド用主面側表層電極１１２は、複数のグランド用コンデンサ内ビア導体１３２におけるコンデンサ主面１０２側の端部に対して直接接続されている。
【００４７】
また、セラミック焼結体１０４のコンデンサ裏面１０３上には、コンデンサ裏面１０３全体を覆う１つのグランド用裏面側表層電極１２１（裏面側表層電極）が突設されている。即ち、グランド用裏面側表層電極１２１の数は、主面側表層電極の数（電源用主面側表層電極１１１とグランド用主面側表層電極１１２との合計の数）よりも少なくなっている。グランド用裏面側表層電極１２１は、複数のグランド用コンデンサ内ビア導体１３２におけるコンデンサ裏面１０３側の端部に対して直接接続される一方、複数の電源用コンデンサ内ビア導体１３１におけるコンデンサ裏面１０３側の端部には接続されていない。よって、電源用主面側表層電極１１１は、電源用コンデンサ内ビア導体１３１及び電源用内部電極層１４１に導通しており、グランド用主面側表層電極１１２及びグランド用裏面側表層電極１２１は、グランド用コンデンサ内ビア導体１３２及びグランド用内部電極層１４２に導通している。
【００４８】
図１，図２等に示されるように、主面側表層電極１１１，１１２は、ニッケルを主材料として形成されたメタライズ層（図示略）からなっている。メタライズ層の表面は、銅めっき層（図示略）によって全体的に被覆されている。なお本実施形態の主面側表層電極１１１，１１２は、直径が５００μｍ、厚さが２５μｍの平面視略矩形状をなし、ピッチの最小長さが５８０μｍに設定されている。そして、主面側表層電極１１１，１１２は、前記コア主面１２及び前記コンデンサ主面１０２の上に配置された前記主面側樹脂絶縁層３３内の主面側ビア導体４３に接続されている。なお、コンデンサ主面１０２の上に配置された主面側樹脂絶縁層３３の厚さと、コア主面１２の上に配置された主面側樹脂絶縁層３３の厚さとの差は、２０μｍ以下である。
【００４９】
図１，図２等に示されるように、前記グランド用裏面側表層電極１２１は、縦１２．０ｍｍ×横１２．０ｍｍの平面視矩形板状をなしている。また、配線基板１０が完成した状態でのグランド用裏面側表層電極１２１の厚さは、本実施形態では２５０μｍに設定されている。即ち、グランド用裏面側表層電極１２１の厚さは、主面側表層電極１１１，１１２の厚さ（２５μｍ）よりも厚くなっている。詳述すると、グランド用裏面側表層電極１２１は、厚さ２５μｍのメタライズ層１２２（金属層）と、メタライズ層１２２の表面を被覆する厚さ２２５μｍの密着用導体層１２３とからなっている。即ち、メタライズ層１２２の厚さは主面側表層電極１１１，１１２の厚さと等しくなっており、密着用導体層１２３の厚さはメタライズ層１２２の厚さよりも大きくなっている。なお、密着用導体層１２３は、銅めっき層であり、メタライズ層１２２を構成する金属材料（ニッケル）よりも軟質の金属材料によって形成されている。また、グランド用裏面側表層電極１２１が占める密着用導体層１２３の体積比率は、約８７％に設定されている。密着用導体層１２３の表面は、前記コア裏面１３上に形成された裏面側導体層４１と面一になる平坦な研磨面である。なお、密着用導体層１２３の表面（即ち研磨面）の算術平均粗さＲａは、主面側表層電極１１１，１１２の表面の算術平均粗さＲａ（本実施形態では０．２μｍ）よりも粗くなっており、具体的には０．８μｍに設定されている。そして、グランド用裏面側表層電極１２１は、コア裏面１３及び前記コンデンサ裏面１０３の上に配置された前記裏面側樹脂絶縁層３４内の裏面側ビア導体５０に接続されている。
【００５０】
そして図１に示されるように、コンデンサ主面１０２側にある主面側表層電極１１１，１１２は、主面側ビア導体４３、導体層４２、主面側ビア導体４７、端子パッド４４、はんだバンプ４５及びＩＣチップ２１の面接続端子２２を介して、ＩＣチップ２１に電気的に接続される。一方、コンデンサ裏面１０３側にあるグランド用裏面側表層電極１２１は、裏面側ビア導体５０、導体層４２、裏面側ビア導体５１、ＢＧＡ用パッド４８及びはんだバンプ４９を介して、図示しないマザーボードが有する電極に対して電気的に接続される。
【００５１】
例えば、マザーボード側から裏面側ビア導体５０，５１、スルーホール導体１６などを介して主面側表層電極１１１，１１２に通電し、電源用内部電極層１４１−グランド用内部電極層１４２間に電圧を加えると、電源用内部電極層１４１に例えばプラスの電荷が蓄積し、グランド用内部電極層１４２に例えばマイナスの電荷が蓄積する。その結果、セラミックコンデンサ１０１がコンデンサとして機能する。また、セラミックコンデンサ１０１では、電源用コンデンサ内ビア導体１３１及びグランド用コンデンサ内ビア導体１３２がそれぞれ交互に隣接して配置され、かつ、電源用コンデンサ内ビア導体１３１及びグランド用コンデンサ内ビア導体１３２を流れる電流の方向が互いに逆向きになるように設定されている。これにより、インダクタンス成分の低減化が図られている。
【００５２】
次に、本実施形態の配線基板１０の製造方法について述べる。
【００５３】
コア基板準備工程（絶縁部材準備工程）ではコア基板１１の中間製品を従来周知の手法により作製し、あらかじめ準備しておく。
【００５４】
コア基板１１の中間製品は以下のように作製される。まず、縦４００ｍｍ×横４００ｍｍ×厚さ０．８７ｍｍの基材の両面に、厚さ３５μｍの銅箔が貼付された銅張積層板を準備する。次に、銅張積層板に対してドリル機を用いて孔あけ加工を行い、スルーホール導体１６を形成するための貫通孔を所定位置にあらかじめ形成しておく。また、銅張積層板に対してルータを用いて孔あけ加工を行い、収容穴部９１となる貫通孔を所定位置にあらかじめ形成しておく。なお、収容穴部９１となる貫通孔は、一辺が１４．０ｍｍで、四隅に半径３ｍｍのアールを有する断面略正方形状の孔である。そして、従来公知の手法に従って無電解銅めっき及び電解銅めっきを行うことでスルーホール導体１６を形成する。次に、スルーホール導体１６の空洞部にエポキシ樹脂を主成分とするペーストを印刷した後、硬化することにより閉塞体１７を形成する。さらに、銅張積層板の両面の銅箔のエッチングを行って導体層４０，４１（厚さ７５μｍ）を例えばサブトラクティブ法によってパターニングする。具体的には、無電解銅めっきの後、この無電解銅めっき層を共通電極として電解銅めっきを施す。さらにドライフィルムをラミネートし、同ドライフィルムに対して露光及び現像を行うことにより、ドライフィルムを所定パターンに形成する。この状態で、不要な電解銅めっき層、無電解銅めっき層及び銅箔をエッチングで除去する。その後、ドライフィルムを剥離することにより、コア基板１１の中間製品を得る（図５参照）。なお、コア基板１１の中間製品とは、コア基板１１となるべき領域を平面方向に沿って縦横に複数配列した構造の多数個取り用コア基板である。
【００５５】
また、コンデンサ準備工程では、セラミックコンデンサ１０１を従来周知の手法により作製し、あらかじめ準備しておく。
【００５６】
セラミックコンデンサ１０１は以下のように作製される。即ち、セラミックのグリーンシートを形成し、このグリーンシートに内部電極層用ニッケルペーストをスクリーン印刷して乾燥させる。これにより、後に電源用内部電極層１４１となる電源用内部電極部と、グランド用内部電極層１４２となるグランド用内部電極部とが形成される。次に、電源用内部電極部が形成されたグリーンシートとグランド用内部電極部が形成されたグリーンシートとを交互に積層し、シート積層方向に押圧力を付与することにより、各グリーンシートを一体化してグリーンシート積層体を形成する。
【００５７】
さらに、レーザー加工機を用いてグリーンシート積層体にビアホール１３０を多数個貫通形成し、図示しないペースト圧入充填装置を用いて、ビア導体用ニッケルペーストを各ビアホール１３０内に充填する。次に、グリーンシート積層体の上面上にペーストを印刷し、グリーンシート積層体の上面側にて各導体部の上端面を覆うように主面側表層電極１１１，１１２のメタライズ層を形成する。また、グリーンシート積層体の下面上にペーストを印刷し、グリーンシート積層体の下面側にて各導体部の下端面を覆うようにグランド用裏面側表層電極１２１のメタライズ層１２２を形成する（裏面側表層電極形成工程）。
【００５８】
この後、グリーンシート積層体の乾燥を行い、各表層電極１１１，１１２，１２１をある程度固化させる。次に、グリーンシート積層体を脱脂し、さらに所定温度で所定時間焼成を行う。その結果、チタン酸バリウム及びペースト中のニッケルが同時焼結し、セラミック焼結体１０４となる。
【００５９】
次に、得られたセラミック焼結体１０４が有する各主面側表層電極１１１，１１２のメタライズ層に対して電解銅めっき（厚さ１０μｍ程度）を行う。その結果、各メタライズ層が銅めっき層に被覆された各主面側表層電極１１１，１１２が形成される。また、セラミック焼結体１０４が有するメタライズ層１２２に対して電解銅めっき（厚さ２２５μｍを行う（裏面側表層電極形成工程）。その結果、メタライズ層１２２が密着用導体層１２３に被覆されたグランド用裏面側表層電極１２１が形成され、セラミックコンデンサ１０１が完成する。なお、この時点でのグランド用裏面側表層電極１２１の厚さは、主面側表層電極１１１，１１２の厚さよりも厚く、具体的には２５０μｍ程度に設定されている。
【００６０】
続く収容工程では、マウント装置（ヤマハ発動機株式会社製）を用いて、コンデンサ主面１０２をコア主面１２と同じ側に向け、かつ、コンデンサ裏面１０３をコア裏面１３と同じ側に向けた状態で収容穴部９１内にセラミックコンデンサ１０１を収容する（図１２参照）。収容工程後において、グランド用裏面側表層電極１２１の一部は、コア裏面１３から突出し、裏面側導体層４１の表面よりも上方に位置した状態となる。換言すると、後述する高さ合わせ工程前において、セラミックコンデンサ１０１の厚さとグランド用裏面側表層電極１２１の厚さとの合計は、コア基板１１の厚さよりも大きくなっている。なお、収容穴部９１のコア主面１２側開口は、剥離可能な粘着テープ１５２でシールされている。この粘着テープ１５２は、支持台１５１によって支持されている。かかる粘着テープ１５２の粘着面（粘着材１５３を有する側の面）には、セラミックコンデンサ１０１が貼り付けられて仮固定されている。ここでは、コア主面１２及びコンデンサ主面１０２を下方に向けた状態で粘着材１５３に密着させている。
【００６１】
そして、この状態において、コア裏面１３上及びコンデンサ裏面１０３上に、一部が樹脂充填剤９５となる樹脂絶縁層１７６（厚さ２００μｍ）をラミネートする（図６，図７参照）。併せて、樹脂絶縁層１７６の一部（樹脂充填剤９５となる部分）で、収容穴部９１の内面とセラミックコンデンサ１０１の側面１０６との隙間を埋める（図１３参照）。その後、加熱処理（キュアなど）を行うと、樹脂絶縁層１７６（樹脂充填剤９５）が硬化して、セラミックコンデンサ１０１が収容穴部９１内に固定される。そして、この時点で、粘着テープ１５２を剥離する。
【００６２】
続く高さ合わせ工程では、グランド用裏面側表層電極１２１及びコア裏面１３上の樹脂絶縁層１７６を薄くすることにより、グランド用裏面側表層電極１２１の表面を裏面側導体層４１の表面と同じ高さに合わせる（図８参照）。具体的に言うと、ベルトサンダー装置を用いて、裏面側導体層４１の表面よりも上方に位置しているグランド用裏面側表層電極１２１の表面とコア裏面１３上の樹脂絶縁層１７６の表面とを研磨して両者を低くする。その結果、グランド用裏面側表層電極１２１及び樹脂絶縁層１７６の一部が機械的に除去され、グランド用裏面側表層電極１２１の厚さが２１５μｍとなる。なお、グランド用裏面側表層電極１２１及び裏面側導体層４１の研磨後における研磨面の算術平均粗さＲａは、互いにほぼ等しくなっており、具体的には０．８μｍに設定されている。
【００６３】
続く粗化工程では、主面側表層電極１１１，１１２の上にある銅めっき層の表面や、グランド用裏面側表層電極１２１の上にある銅めっき層（密着用導体層１２３）の表面の粗化（ＣＺ処理）を行う。同時に、コア主面１２及びコア裏面１３に形成された導体層４０，４１の表面の粗化も行う。そして、粗化工程が終了したら、洗浄工程を実施する。また、必要に応じて、シランカップリング剤（信越化学工業株式会社製）を用いて、コア主面１２及びコア裏面１３に対してカップリング処理を行ってもよい。
【００６４】
次に、従来周知の手法に基づいてコア主面１２及びコンデンサ主面１０２の上に主面側ビルドアップ層３１を形成するとともに、コア裏面１３及びコンデンサ裏面１０３の上に裏面側ビルドアップ層３２を形成する。具体的に言うと、まず、コア主面１２上及びコンデンサ主面１０２上に感光性エポキシ樹脂を被着して露光及び現像を行うことにより、主面側樹脂絶縁層３３を形成する（図９参照）。なお、感光性エポキシ樹脂を被着する代わりに、絶縁樹脂や液晶ポリマー（ＬＣＰ：Liquid Crystalline Polymer）を被着してもよい。次に、コア裏面１３上及びコンデンサ裏面１０３上に感光性エポキシ樹脂を被着し、露光及び現像を行うことにより、裏面側樹脂絶縁層３４を形成する（図９参照）。なお、感光性エポキシ樹脂を被着する代わりに、絶縁樹脂や液晶ポリマーを被着してもよい。
【００６５】
さらに、ＹＡＧレーザーまたは炭酸ガスレーザーを用いてレーザー孔あけ加工を行い、主面側ビア導体４３及び裏面側ビア導体５０が形成されるべき位置にビア孔を形成する。具体的には、主面側樹脂絶縁層３３を貫通するビア孔を形成し、電源用主面側表層電極１１１、グランド用主面側表層電極１１２及び主面側導体層４０を露出させる。また、裏面側樹脂絶縁層３４を貫通するビア孔を形成し、グランド用裏面側表層電極１２１及び裏面側導体層４１を露出させる。次に、従来公知の手法に従って電解銅めっきを行うことにより、各ビア孔の内部にビア導体４３，５０が形成されるとともに、樹脂絶縁層３３，３４上に導体層４２がパターン形成される。
【００６６】
次に、樹脂絶縁層３３，３４上に感光性エポキシ樹脂を被着し、露光及び現像を行うことにより、ビア導体４７，５１が形成されるべき位置にビア孔を有する樹脂絶縁層３５，３６を形成する。なお、感光性エポキシ樹脂を被着する代わりに、絶縁樹脂や液晶ポリマーを被着してもよい。この場合、レーザー加工機などにより、ビア導体４７，５１が形成されるべき位置にビア孔が形成される。次に、従来公知の手法に従って電解銅めっきを行い、前記ビア孔の内部にビア導体４７，５１を形成するとともに、主面側樹脂絶縁層３５上に端子パッド４４を形成し、裏面側樹脂絶縁層３６上にＢＧＡ用パッド４８を形成する。
【００６７】
次に、第２層の樹脂絶縁層３５，３６上に感光性エポキシ樹脂を塗布して硬化させることにより、ソルダーレジスト３７，３８を形成する。次に、所定のマスクを配置した状態で露光及び現像を行い、ソルダーレジスト３７，３８に開口部３９，４６をパターニングする。さらに、端子パッド４４上にはんだバンプ４５を形成し、かつ、ＢＧＡ用パッド４８上にはんだバンプ４９を形成する。なお、この状態のものは、配線基板１０となるべき製品領域を平面方向に沿って縦横に複数配列した多数個取り用配線基板であると把握することができる。さらに、多数個取り用配線基板を分割すると、個々の製品である配線基板１０が多数個同時に得られる。
【００６８】
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００６９】
（１）本実施形態の配線基板１０によれば、グランド用裏面側表層電極１２１の厚さが主面側表層電極１１１，１１２の厚さよりも厚く、グランド用裏面側表層電極１２１の表面が裏面側導体層４１と面一になっている。これにより、コア裏面１３及びコンデンサ裏面１０３の上に裏面側ビルドアップ層３２を形成する場合に、裏面側ビルドアップ層３２の表面のコプラナリティが小さくなるため、裏面側ビルドアップ層３２の表面に形成されたＢＧＡ用パッド４８と配線基板１０が搭載されるマザーボードとの接続信頼性が向上する。また、厚さのバラツキの小さい裏面側樹脂絶縁層３４を形成できるため、一般的なレーザー孔あけ加工を行うことにより、裏面側樹脂絶縁層３４に裏面側ビア導体５０用のビア孔を複数形成することができる。しかも、形成される各ビア孔の深さのバラツキが小さくなるため、一般的な電解銅めっきを行うことにより、各ビア孔内に裏面側ビア導体５０を確実に形成することができる。その結果、グランド用裏面側表層電極１２１と裏面側ビア導体５０とを確実に導通させることができる。さらに、何ら特別な工程を行わなくても、グランド用裏面側表層電極１２１と裏面側ビア導体５０とを容易に導通させることができるため、配線基板１０の生産性が向上する。従って、不良品の発生を防止でき、信頼性に優れた配線基板１０を得ることができる。
【００７０】
また、グランド用裏面側表層電極１２１の面積が主面側表層電極１１１，１１２の１つ当りの面積よりも大きいため、グランド用裏面側表層電極１２１の低抵抗化が図られるとともに、グランド用裏面側表層電極１２１の導電性が向上する。しかも、グランド用裏面側表層電極１２１の面積が大きくなることから、グランド用裏面側表層電極１２１に接続される裏面側ビア導体５０の配置の自由度が高くなる。また、フォトリソ等の工程を用いずに、比較的容易にグランド用裏面側表層電極１２１を研磨代分だけ厚くすることができ、コア裏面１３と収容穴部９１の内面とからなる空間がグランド用裏面側表層電極１２１によって埋められる。このため、上記空間を例えば樹脂などによって埋める場合に比べて、放熱性の向上を図ることができる。
【００７１】
（２）本実施形態の配線基板１０では、セラミックコンデンサ１０１のコンデンサ裏面１０３にグランド用裏面側表層電極１２１が設けられ、さらにグランド用裏面側表層電極１２１を構成する密着用導体層１２３の表面が研磨によって粗くなっている研磨面である。このため、コンデンサ裏面１０３と裏面側樹脂絶縁層３４との密着強度が向上し、裏面側ビルドアップ層３２の浮きやデラミネーションを回避することができる。
【００７２】
（３）本実施形態では、セラミックコンデンサ１０１が、主面側表層電極１１１，１１２の厚さよりも厚いグランド用裏面側表層電極１２１によって支持された状態となっている。ゆえに、グランド用裏面側表層電極１２１を、脆いセラミックコンデンサ１０１の補強材として用いることもできる。
【００７３】
（４）本実施形態では、グランド用裏面側表層電極１２１の表面が裏面側導体層４１と面一になっているため、コンデンサ裏面１０３の上に配置される裏面側樹脂絶縁層３４の厚さと、コア裏面１３の上に配置される裏面側樹脂絶縁層３４の厚さとの差が小さくなる（本実施形態では２０μｍになる）。その結果、グランド用裏面側表層電極１２１に接続される裏面側ビア導体５０として、裏面側導体層４１に接続される裏面側ビア導体５０と同じ大きさのものを用いることができる。ゆえに、各裏面側ビア導体５０を同時に形成しやすくなり、配線基板１０の製造に必要な工数を低減できるため、配線基板１０の低コスト化を図ることができる。
【００７４】
（５）本実施形態では、主面側ビルドアップ層３１のＩＣチップ搭載領域２３がセラミックコンデンサ１０１の真上の領域内に位置しているため、ＩＣチップ搭載領域２３は高剛性で熱膨張率が小さいセラミックコンデンサ１０１によって支持される。よって、上記ＩＣチップ搭載領域２３においては、主面側ビルドアップ層３１が変形しにくくなるため、ＩＣチップ搭載領域２３に搭載されるＩＣチップ２１をより安定的に支持できる。ゆえに、ＩＣチップ２１として、発熱量が大きいために熱応力の影響が大きい１０ｍｍ角以上の大型のＩＣチップや、Ｌｏｗ−ｋ（低誘電率）のＩＣチップを用いることができる。
【００７５】
（６）本実施形態では、セラミックコンデンサ１０１がＩＣチップ搭載領域２３に搭載されたＩＣチップ２１の直下に配置されるため、セラミックコンデンサ１０１とＩＣチップ２１とをつなぐ配線（コンデンサ接続配線）が短くなり、配線のインダクタンス成分の増加が防止される。従って、セラミックコンデンサ１０１によるＩＣチップ２１のスイッチングノイズを確実に低減できるとともに、電源電圧の確実な安定化を図ることができる。また、ＩＣチップ２１とセラミックコンデンサ１０１との間で侵入するノイズを極めて小さく抑えることができるため、誤動作等の不具合を生じることもなく高い信頼性を得ることができる。
［第２実施形態］
【００７６】
以下、本発明のコンデンサ内蔵配線基板を具体化した第２実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００７７】
図１１に示されるように、本実施形態の配線基板１０は、収容穴部９１の内面とセラミックコンデンサ１０１の側面１０６との隙間をグランド用裏面側表層電極１６１の一部で埋めている点と、グランド用裏面側表層電極１６１を銅ペースト（導体ペースト）によって形成している点が前記第１実施形態と異なる。
【００７８】
以下、この配線基板１０の製造方法について説明する。
【００７９】
本実施形態では、コンデンサ準備工程において、コンデンサ主面１０２に主面側表層電極１１１，１１２を有する一方、コンデンサ裏面１０３にグランド用裏面側表層電極１６１を有していない状態のセラミックコンデンサ１６２を準備する。また、コア基板準備工程を、前記第１実施形態と同様に実施する。
【００８０】
その後、収容工程において、収容穴部９１内にセラミックコンデンサ１６２を収容し、粘着テープ１５２の粘着材１５３上にてセラミックコンデンサ１６２を仮固定する（図１０参照）。この状態で、収容穴部９１内に銅ペーストを印刷によって充填するとともに、収容穴部９１の内面とセラミックコンデンサ１０１の側面１０６との隙間を銅ペーストの一部で埋める。その後、銅ペーストを乾燥硬化させてグランド用裏面側表層電極１６１を形成する（図１１参照）。このとき、グランド用裏面側表層電極１６１の表面は、裏面側導体層４１の表面と面一になる。即ち、本実施形態では、裏面側表層電極形成工程を行うと同時に、高さ合わせ工程が行われるようになっている。その後、ビルドアップ層３１，３２の形成を前記第１実施形態と同様に行えば、本実施形態の配線基板１０が完成する。
【００８１】
従って、本実施形態の配線基板１０によれば、裏面側表層電極形成工程において、収容穴部９１内に銅ペーストを充填して硬化させることにより、グランド用裏面側表層電極１６１を形成している。このため、グランド用裏面側表層電極１６１を例えばめっきなどによって形成する場合に比べて、グランド用裏面側表層電極１６１を厚く形成することが容易になる。しかも、裏面側表層電極形成工程を行うと同時に高さ合わせ工程が行われるため、配線基板１０の製造に必要な工数が減る。よって、配線基板１０を容易にかつ低コストで形成できる。さらに、本実施形態の配線基板１０では、前記第１実施形態にて用いられていた樹脂充填剤９５が不要となるため、製造コストを低減することができる。
【００８２】
なお、本発明の各実施形態は以下のように変更してもよい。
【００８３】
・上記各実施形態では、グランド用コンデンサ内ビア導体１３２におけるコンデンサ裏面１０３側の端部が裏面側表層電極（グランド用裏面側表層電極１２１，１６１）に接続される一方、電源用コンデンサ内ビア導体１３１におけるコンデンサ裏面１０３側の端部は裏面側表層電極に接続されていなかった。しかし、電源用コンデンサ内ビア導体１３１におけるコンデンサ裏面１０３側の端部を裏面側表層電極に接続し、グランド用コンデンサ内ビア導体１３２におけるコンデンサ裏面１０３側の端部を裏面側表層電極に接続しないようにしてもよい。この場合、裏面側表層電極は電源用裏面側表層電極となる。
【００８４】
・上記第１実施形態における配線基板１０の製造方法を、例えば以下のように変更してもよい。即ち、収容工程後において、収容穴部９１の内面とセラミックコンデンサ１０１の側面１０６との隙間に、ディスペンサ装置（Ａｓｙｍｔｅｋ社製）を用いて、熱硬化性樹脂製の樹脂充填剤９５（株式会社ナミックス製）を充填する（図１２参照）。その後、加熱処理を行うと、樹脂充填剤９５が硬化して、セラミックコンデンサ１０１が収容穴部９１内に固定される。そして、この時点で、粘着テープ１５２を剥離する。次に、高さ合わせ工程において、グランド用裏面側表層電極１２１を薄くすることにより、グランド用裏面側表層電極１２１の表面を裏面側導体層４１の表面と同じ高さに合わせる（図１３参照）。その後、ビルドアップ層３１，３２の形成を上記第１実施形態と同様に行えば、配線基板１０が完成する。
【００８５】
・上記各実施形態では、配線基板１０のパッケージ形態はＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）であるが、ＢＧＡのみに限定されず、例えばＰＧＡ（ピングリッドアレイ）やＬＧＡ（ランドグリッドアレイ）等であってもよい。
【００８６】
次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００８７】
（１）部材主面及び部材裏面を有し、前記部材主面及び前記部材裏面にて開口する収容穴部を有する絶縁部材と、コンデンサ主面及びコンデンサ裏面を有するコンデンサ本体、前記コンデンサ主面に設けられた主面側表層電極、及び、前記コンデンサ裏面に設けられた裏面側表層電極を有し、前記コンデンサ主面を前記部材主面と同じ側に向け、かつ、前記コンデンサ裏面を前記部材裏面と同じ側に向けた状態で前記収容穴部内に収容されたコンデンサと、前記部材主面及び前記コンデンサ主面の上に配置された主面側層間絶縁層と、前記部材裏面及び前記コンデンサ裏面の上に配置された裏面側層間絶縁層と、前記主面側層間絶縁層内に形成され、前記主面側表層電極に接続可能な主面側ビア導体と、前記裏面側層間絶縁層内に形成され、前記裏面側表層電極に接続可能な裏面側ビア導体とを備え、前記コンデンサ本体の厚さが前記絶縁部材の厚さよりも薄く、前記裏面側表層電極の数が前記主面側表層電極の数よりも少なく、かつ、前記裏面側表層電極の厚さが前記主面側表層電極の厚さよりも厚く、前記裏面側表層電極の表面が前記部材裏面上に形成された導体層と面一になっており、前記コンデンサ主面の上に配置された前記主面側層間絶縁層の厚さと、前記部材主面の上に配置された前記主面側層間絶縁層の厚さとの差が、３０μｍ以下であることを特徴とするコンデンサ内蔵配線基板。
【００８８】
（２）部材主面及び部材裏面を有し、前記部材主面及び前記部材裏面にて開口する収容穴部を有する絶縁部材を準備する絶縁部材準備工程と、コンデンサ主面及びコンデンサ裏面を有するコンデンサ本体、及び、前記コンデンサ主面に設けられた主面側表層電極を有するコンデンサを準備するコンデンサ準備工程と、前記絶縁部材準備工程及び前記コンデンサ準備工程後、前記コンデンサ主面を前記部材主面と同じ側に向け、かつ、前記コンデンサ裏面を前記部材裏面と同じ側に向けた状態で前記収容穴部内に前記コンデンサを収容する収容工程と、前記コンデンサ裏面に、前記主面側表層電極の厚さよりも厚く、前記収容工程後に前記部材裏面から一部が突出した状態となる裏面側表層電極を形成する裏面側表層電極形成工程と、前記収容工程及び前記裏面側表層電極形成工程後、前記裏面側表層電極を薄くすることにより、前記裏面側表層電極の表面を前記部材裏面上に形成された導体層の表面と同じ高さに合わせる高さ合わせ工程とを含み、前記高さ合わせ工程前における前記コンデンサ本体の厚さと前記裏面側表層電極の厚さとの合計は、前記絶縁部材の厚さよりも大きいことを特徴とするコンデンサ内蔵配線基板の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明を具体化した第１実施形態の配線基板を示す概略断面図。
【図２】同じく、セラミックコンデンサを示す概略断面図。
【図３】同じく、セラミックコンデンサの内層における接続を説明するための概略説明図。
【図４】同じく、セラミックコンデンサの内層における接続を説明するための概略説明図。
【図５】同じく、配線基板の製造方法を示す説明図。
【図６】同じく、配線基板の製造方法を示す説明図。
【図７】同じく、配線基板の製造方法を示す説明図。
【図８】同じく、配線基板の製造方法を示す説明図。
【図９】同じく、配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１０】第２実施形態の配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１１】同じく、配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１２】他の実施形態の配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１３】同じく、配線基板の製造方法を示す説明図。
【図１４】従来技術の問題点を示す説明図。
【符号の説明】
【００９０】
１０…コンデンサ内蔵配線基板（配線基板）
１１…絶縁部材としてのコア基板
１２…部材主面としてのコア主面
１３…部材裏面としてのコア裏面
３３…主面側層間絶縁層としての主面側樹脂絶縁層
３４…裏面側層間絶縁層としての裏面側樹脂絶縁層
４１…部材裏面上に形成された導体層としての裏面側導体層
４３…主面側ビア導体
５０…裏面側ビア導体
９１…収容穴部
１０１，１６２…コンデンサとしてのセラミックコンデンサ
１０２…コンデンサ主面
１０３…コンデンサ裏面
１０４…コンデンサ本体としてのセラミック焼結体
１０６…コンデンサの側面
１１１…主面側表層電極としての電源用主面側表層電極
１１２…主面側表層電極としてのグランド用主面側表層電極
１２１，１６１…裏面側表層電極としてのグランド用裏面側表層電極
１２２…金属層としてのメタライズ層
１２３…密着用導体層
１３１…コンデンサ内ビア導体としての電源用コンデンサ内ビア導体
１３２…コンデンサ内ビア導体としてのグランド用コンデンサ内ビア導体
【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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