專利名稱:印刷布線板及其制造方法
技術領域:
本發(fā)明涉及裝載IC芯片等電子部件的印刷布線板,特別是涉及內置電容器的印刷布線板及其制造方法。
背景技術:
通常,在計算機內部,電源與IC芯片之間的布線距離長,該布線部分的環(huán)路電感變得非常大。因此,高速工作時的IC驅動電壓的變動也變大,可成為IC誤工作的原因。另外,也難以穩(wěn)定電源電壓。因此,作為電源供給的補充,在印刷布線板的表面上安裝電容器。
即,構成電壓變動的環(huán)線電感依賴于從如圖72(A)所示的電源通過印刷布線板300內的電源線到IC芯片270的電源端子272P的布線長度和從IC芯片270的接地端子272E通過來自電源的印刷布線板300內的地線到達電源的布線長度。另外,通過變窄反方向電流流過的布線之間、例如電源線和地線之間的間隔,能夠降低環(huán)線電感。
因此,如圖72(B)所示,由于在印刷布線板300上對片狀電容器298進行表面安裝,縮短了連接IC芯片270和成為電源供給源的片狀電容器298的印刷布線板300內的電源線與地線的布線長度,同時,由于變窄了布線間隔,所以降低了環(huán)線電感。
但是,成為IC驅動電壓變動的原因的電壓下降的大小依賴于頻率。因此,伴隨IC芯片的驅動頻率的增加,如上參照圖72(B)所述,即使在表面上安裝片狀電容器也不能降低環(huán)線電感,因而難以充分抑制IC驅動電壓的變動。
因此,本發(fā)明者期望將片狀電容器容納于印刷布線板中。作為將電容器埋入基板中的技術,有特開平6-326472號、特開平7-263619號、特開平10-256429號、特開平11-45955號、特開平11-126978號及特開平11-312868等。
在特開平6-326472號中,公開了在由玻璃環(huán)氧樹脂制成的樹脂基板中埋入電容器的技術。利用該結構可降低電源噪聲,并且,不需要安裝片狀電容器的空間,能夠使絕緣性基板小型化。另外,在特開平7-263619號中,公開了在陶瓷、氧化鋁等基板中埋入電容器的技術。利用該結構,由于在電源層和接地層之間進行連接,所以縮短了布線長度,降低了布線的電感。
但是,所述技術基本不能使從IC芯片到電容器的距離變得很短,在IC芯片的更高頻率區(qū)域內,不能使電感降低到當前所需要的那樣。特別是,在樹脂制的多層復合(build-up)布線板中,由于由陶瓷制成的電容器與由樹脂制成的核心基板及層間樹脂絕緣層的熱膨脹率不同,所以會發(fā)生片狀電容器的端子和通路(via ho1e)之間的斷路、片狀電容器和層間樹脂絕緣層之間的剝離、層間樹脂絕緣層中的裂紋,因此不能長時間實現(xiàn)高的可靠性。
本發(fā)明為了解決所述問題而進行,其目的在于提供一種能夠降低環(huán)線電感、同時具有高的可靠性的印刷布線板及其制造方法。
發(fā)明的公開為了實現(xiàn)所述目的,在本發(fā)明第1方面中,為一種在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路所形成的印刷布線板,其特征在于在所述核心基板中形成凹部,在所述凹部中容納多個電容器。
在本發(fā)明第1方面中,在核心基板上形成大的凹部,在凹部中容納多個電容器。因此,能夠可靠地向核心基板內配置多個電容器。因為能夠密集于凹部內配置電容器,所以能夠提高電容器的安裝密度。另外,因為在凹部內裝載了多個電容器,由于多個電容器的高度對齊,所以能夠以均一的厚度形成在核心基板上形成的樹脂層,從而穩(wěn)定通路孔的形成。另外,因為凹部形成得大,所以能夠正確確定電容器的位置。因此,因為能夠適當?shù)卦诤诵幕逯闲纬蓪娱g樹脂絕緣層和導體電路,所以能夠降低印刷布線板的不合格品的發(fā)生率。
期望在凹部內填充樹脂。通過去除電容器、核心基板之間的空隙,內置的電容器的運動變小,即使產(chǎn)生以電容器為起點的應力時,也能通過該填充的樹脂得到緩和。另外,該樹脂具有連接電容器與核心基板和降低遷移的效果。
在本發(fā)明第2方面中,因為在凹部內的電容器之間填充樹脂,所以能夠在凹部內確定電容器的位置后固定。樹脂的熱膨脹率與核心基板相比小,即,設定為接近由陶瓷構成的電容器。因此,對于熱循環(huán)試驗而言,即使由于核心基板和電容器之間的熱膨脹率差產(chǎn)生了內應力,也難以在核心基板中發(fā)生裂紋、剝離等,能夠達到高的可靠性。另外,因為不會發(fā)生遷移,所以穩(wěn)定了與電容器的連接。
在本發(fā)明第3方面中,因為在電容器之間的樹脂層中形成通孔,由于信號線不通過電容器,所以不會發(fā)生由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和通過高介電體所引起的傳輸延遲。
另外,通過通孔能實現(xiàn)內外的電連接,在電容器的下部也能通過組合層來設置布線,從而能夠設置電容器的管腳和BGA。
在本發(fā)明第4方面中,對形成金屬膜的片狀電容器的電極用經(jīng)電鍍形成的通路孔實現(xiàn)電連接。這里,片狀電容器的電極由金屬化形成、在表面上存在凹凸,但由于經(jīng)金屬膜使得表面變平滑,形成了通路孔,所以在覆蓋在電極上的樹脂中形成通孔時,不會殘留樹脂,從而能夠提高通路孔與電極的連接可靠性。另外,因為在電鍍形成的電極中利用電鍍形成通路孔,所以提高了電極與通路孔的連接性,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會產(chǎn)生電極與通路孔之間的斷路。
作為電容器電極的金屬膜,期望配置銅、鎳、貴金屬之一的金屬。這是由于內置的電容器中,錫或鋅等層容易引起與通路孔的連接部中的遷移。
也可進行片狀電容器的表面粗化處理。因此,由陶瓷制成的片狀電容器和由樹脂制成的粘接層、層間樹脂絕緣層的密接性提高,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會在界面中產(chǎn)生粘接層、層間樹脂絕緣層的剝離。
在本發(fā)明第6方面中,片狀電容器電極從覆蓋層中,至少露出一部分容納在印刷布線板中,在從覆蓋層露出的電極中取得電連接。此時,期望從覆蓋層露出的金屬的主要成分為Cu。這是因為能夠降低連接電阻。
在本發(fā)明第7方面中,因為使用在外緣的內側中形成電極的片狀電容器,所以即使經(jīng)過通路孔取得導通,但由于外部電極大,對齊(a11ignment)的容許范圍擴大,所以不會產(chǎn)生連接不良。
在本發(fā)明第8方面中,因為使用形成矩陣狀電極的電容器,所以容易在核心基板上容納大型的片狀電容器。因此,因為靜電電容可變大,所以能夠解決電學上的問題。并且,即使經(jīng)過各種熱過程等,也難以在印刷布線板中發(fā)生翹曲。
另外,作為電容器也可使多個的多個使用的片狀電容器連接。由此能夠適當調整靜電電容,從而能夠使IC芯片適當?shù)毓ぷ鳌?br>
在本發(fā)明第9方面中,除在基板內容納了的電容器外,還在表面上設置電容器。因為在印刷布線板中容納了電容器,所以IC芯片和電容器的距離縮短,從而降低了環(huán)線電感,并能夠瞬時供給電源,另一方面,因為在印刷布線板的表面上也設置有電容器,所以能夠安裝大容量的電容器,從而能夠容易地向IC芯片提供大的功率。
在本發(fā)明第10方面中,為一種印刷布線板的制造方法,其技術特征在于,至少具有以下(a)~(c)的工序(a)在核心基板上形成凹部的工序;(b)在所述凹部中裝裝多個電容器的工序;以及(c)在所述電容器之間填充樹脂的工序。
在本發(fā)明第10方面中,因為在核心基板上形成了大的凹部,所以能夠可靠地向核心基板內設置多個電容器。并且,因為在凹部內裝有多個電容器,由于多個電容器的高度對齊,所以能夠平滑地制成核心基板。另外,因為凹部形成得較大,所以能夠正確確定電容器的位置。由此,不會損壞核心基板的平滑性,因為能夠在核心基板上適當?shù)匦纬蓪娱g樹脂絕緣層和導體電路,所以能夠降低印刷布線板的不合格品的發(fā)生率。另外,因為在電容器之間填充了樹脂,所以能夠在凹部中確定電容器的位置以固定。
在本發(fā)明第11方面中,通過向凹部內的多個電容器的上表面施加壓力,或者敲擊來使電容器上表面的高度對齊。由此,在凹部內設置電容器時,即使多個電容器的大小參差不齊,也能使高度對齊,從而能夠平滑地形成核心基板。由此,不會損壞核心基板的平滑性,因為能夠適當?shù)匦纬缮蠈訉娱g樹脂絕緣層和導體電路,所以能夠降低印刷布線板的不合格品發(fā)生率。
在本發(fā)明第12方面中,因為在電容器之間的樹脂層中形成通孔,由于信號線不通過電容器,所以不會發(fā)生由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。另外,通過通孔能實現(xiàn)內外的電連接,在電容器的下部也能通過組合層來設置布線,從而能夠設置電容器的管腳和BGA。
在本發(fā)明第13方面中,為一種印刷布線板的制造方法,其技術特征在于具有至少以下(a)~(d)的工序
(a)在由含有形成芯材的樹脂構成的樹脂材料中形成通孔的工序;(b)在形成所述通孔的樹脂材料中,粘貼樹脂材料、形成具有凹部的核心基板的工序;(c)在所述核心基板中裝載多個電容器的工序;以及(d)在所述電容器之間的凹部中填充樹脂的工序。
在本發(fā)明第13方面中,因為在核心基板上形成大的凹部,所以能夠確實向核心基板內設置多個電容器。并且,因為在凹部內裝有多個電容器,由于多個電容器的高度對齊,所以能夠平滑地制成核心基板。另外,因為凹部形成得較大,所以能夠正確確定電容器的位置。由此,因為能夠在核心基板之上適當?shù)匦纬蓪娱g樹脂絕緣層和導體電路,所以能夠降低印刷布線板的不合格品的發(fā)生率。另外,因為在電容器之間填充了樹脂,所以能夠在凹部中確定電容器的位置以固定。
在本發(fā)明第14方面中,通過從上方壓凹部內的多個電容器的上表面,或敲擊來使電容器上表面的高度對齊。由此,在凹部內設置電容器時,即使多個電容器的大小參差不齊,也能使高度對齊。由此,不會損壞核心基板的平滑性,因為能夠適當?shù)卦诤诵幕逯闲纬蓪娱g樹脂絕緣層和導體電路,所以能夠降低印刷布線板的不合格品發(fā)生率。
在本發(fā)明第15方面中,因為在電容器之間的樹脂層中形成通孔,由于信號線不通過電容器,所以不會發(fā)生由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。另外,通過通孔能實現(xiàn)內外的電連接,在電容器的下部也能通過組合層來設置布線,從而能夠設置電容器的管腳和BGA。
為了解決所述問題,在本發(fā)明第16方面中,為在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成的印刷布線板。
其技術特征在于,所述核心基板由至少為一層以上的絕緣樹脂層形成的連接層和在锪孔部中容納電容器的容納層構成。
意思指的是在核心基板上設置層間樹脂絕緣層,在該層間樹脂絕緣層中加工通路孔或通孔,通過形成作為導電層的導體電路的復合法所形成的電路。其中,能使用半添加法(semi-additive)、全添加法(full-additive)之一。
在本發(fā)明第16方面中,因為在印刷布線板中設置了電容器,所以IC芯片和電容器的距離縮短,從而能夠降低環(huán)線電感。另外,核心基板由至少一層以上的連接層和容納電容器的容納層構成,因為在厚度較厚的容納層中容納有電容器,所以核心基板不變厚,即使在核心基板上層層疊間樹脂絕緣層和導體電路也不會變厚印刷布線板。
期望在凹部內填充樹脂。通過去除電容器、核心基板之間的空隙,內置的電容器的運動變小,即使產(chǎn)生以電容器為起點的應力時,也能通過該填充的樹脂得到緩和。另外,該樹脂具有連接電容器與核心基板和降低遷移的效果。
在本發(fā)明第17方面中,因為容納層由使樹脂浸含在芯材中的樹脂基板構成,所以在核心基板中能夠得到足夠的強度。
在本發(fā)明第18方面中,通過導電性粘接劑來連接連接層和容納在容納層內的電容器。由此可確保與電容器的電連接和電容器與連接層的密接性。作為導電性粘接材料可使用焊料(Sn/Pb、Sn/Ag、Sn/Sb、Sn/Ag/Cu)、導電性糊劑或在樹脂中浸含金屬粒子等的兼有導電性和粘接性的材料。
期望在導電粘接劑和電容器的空隙中填充樹脂。這是因為能夠緩和電容器引起的運動,并能防止導電粘接劑的遷移。
在本發(fā)明第19方面中,因為在連接層與容納層之間設置了與導電性粘接劑連接的電路,所以通過該電路,能夠確實取得與電容器的連接。另外,因為在連接層和容納層之間設置了由金屬層構成的電路,所以能夠防止核心基板的翹曲。
在本發(fā)明第20方面中,連接于印刷布線板內表面?zhèn)鹊耐獠炕?子板、母板)和電容器的端子通過設置在連接層上的通路孔和形成于核心基板中的通孔而被連接。即,因為在具有芯材、加工困難的容納層中形成通孔,而不直接連接電容器的端子和外部基板,所以能夠提高連接的可靠性。
在本發(fā)明第21方面中,因為在電容器之間設置有IC芯片與外部基板的連接用布線,由于信號線不通過電容器,所以不會發(fā)生由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。由于具有電源用電容器,所以能夠容易地向IC芯片提供大的功率。另外,能夠降低印刷布線板的信號傳輸?shù)脑肼暋?br>
另外,通過設置連接用布線,在電容器的下部也能進行布線。因此,能夠增大布線的自由度,實現(xiàn)高密度化、小型化。
在本發(fā)明第22方面中,因為使用了在外緣的內側中形成電極的片狀電容器,所以即使經(jīng)過通路孔取得導通,但由于外部電極大,對齊的容許范圍擴大,所以不會產(chǎn)生連接不良。
在本發(fā)明第23方面中,因為使用形成矩陣狀電極的電容器,所以容易在核心基板上容納大型的片狀電容器。因此,因為靜電電容可變大,所以能夠解決電學上的問題。并且,即使經(jīng)過各種熱過程等,也難以在印刷布線板中發(fā)生翹曲。
另外,作為電容器也可使多個的多個使用的片狀電容器連接。由此能夠適當調整靜電電容,從而能夠使IC芯片適當?shù)毓ぷ鳌?br>
在本發(fā)明第24方面中,除在基板內容納了的電容器外,還在表面上設置電容器。因為在印刷布線板中容納了電容器,所以IC芯片和電容器的距離縮短,從而降低了環(huán)線電感,并能夠瞬時供給電源,另一方面,因為在印刷布線板的表面上也設置有電容器,所以能夠安裝大容量的電容器,從而能夠容易地向IC芯片提供大的功率。
在本發(fā)明第25方面中,因為表面電容器的靜電電容在內層電容器的靜電電容以上,所以不會產(chǎn)生在高頻區(qū)域中的電源供給不足,從而確保了期望的IC芯片的工作。
在本發(fā)明第26方面中,因為表面電容器的電感在內層電容器的電感以上,所以不會產(chǎn)生在高頻區(qū)域中的電源供給不足,從而確保了期望的IC芯片的工作。
能夠在片狀電容器的表面上進行粗化處理。因此,由陶瓷制成的片狀電容器和由樹脂制成的粘接層、層間樹脂絕緣層的密接性提高,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會在界面中產(chǎn)生粘接層、層間樹脂絕緣層的剝離。
在本發(fā)明第27方面中,通過在片狀電容器的周圍形成銅,在內置的電容器中不會發(fā)生遷移。另外,不會使電容器與填充的樹脂發(fā)生剝離和裂紋,提高了容納性。因此也不會降低電特性。
在本發(fā)明第28方面中,在核心基板的锪孔部和電容器之間填充樹脂,樹脂的熱膨脹率與核心基板相比小,即,設定為接近由陶瓷構成的電容器的。因此,對于熱循環(huán)試驗而言,即使由于核心基板和電容器之間的熱膨脹率差產(chǎn)生了內應力,也難以在核心基板中發(fā)生裂紋、剝離等,能夠達到高的可靠性。另外,也可防止發(fā)生遷移。
本發(fā)明第29方面的印刷布線板的制造方法,其技術特征在于,至少具有以下(a)~(c)的工序(a)在以單面或雙面形成電路圖形的樹脂板中,通過粘接材料將電容器連接于所述電路圖形上的工序;(b)在所述樹脂板中,粘貼形成容納所述電容器的空腔(cavity)的樹脂基板來形成核心基板的工序;以及(c)在所述樹脂板中設置到達所述電容器電極的開口以形成通路孔的工序。
在權利要求本發(fā)明第29方面的印刷布線板的制造方法中,提供了一種能夠在核心基板內容納片狀電容器、降低環(huán)線電感的印刷布線板。
在本發(fā)明第30方面的印刷布線板的制造方法中,因為雙面施加壓力后使容納電容器的樹脂基板和樹脂板糊劑合而形成核心基板,所以表面被平坦化,能夠層疊具有高可靠性的層間樹脂絕緣層和導體電路。
在本發(fā)明第31方面的印刷布線板的制造方法中,因為在電容器之間設置有IC芯片和外部基板的通孔,信號線不通過電容器,所以不會發(fā)生由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。由于具有電源用的電容器,所以能夠容易地向IC芯片提供大的功率。
為了解決所述問題,在本發(fā)明第32方面中,為在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成的印刷布線板,其技術特征在于,所述核心基板由至少為一層以上的絕緣樹脂層形成的連接層和容納電容器的由兩層以上的樹脂層構成的容納層構成。
意思指的是在核心基板上設置層間樹脂絕緣層,在該層間樹脂絕緣層中加工通路孔或通孔,通過形成作為導電層的導體電路的復合法所形成的電路。其中,能使用半添加法(semi-additive)、全添加法(full-additive)之一。
在本發(fā)明第32方面中,因為在印刷布線板中設置了電容器,所以IC芯片和電容器的距離縮短,從而能夠降低環(huán)線電感。另外,核心基板由至少一層以上的連接層和容納電容器的容納層構成,因為在厚度較厚的容納層中容納有電容器,所以核心基板不變厚,即使在核心基板上層層疊間樹脂絕緣層和導體電路也不會變厚印刷布線板。
期望在空隙中填充樹脂。通過去除電容器、核心基板之間的空隙,內置的電容器的運動變小,即使產(chǎn)生以電容器為起點的應力時,也能通過該填充的樹脂得到緩和。另外,該樹脂具有連接電容器與核心基板和降低遷移的效果。
在本發(fā)明第33方面中,為在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成的印刷布線板,其技術特征在于,所述核心基板由至少為一層以上的絕緣樹脂層形成的連接層和容納電容器的由兩層以上的樹脂層構成的容納層構成,在兩面上形成與電容器連接的通路孔。
在本發(fā)明第33方面中,因為在印刷布線板內配置了電容器,所以IC芯片和電容器的距離縮短,從而能夠降低環(huán)線電感。另外,核心基板由至少一層以上的連接層和容納電容器的容納層構成,因為在厚度較厚的容納層中容納有電容器,所以核心基板不變厚,即使在核心基板上層層疊間樹脂絕緣層和導體電路也不會變厚印刷布線板。另外,因為在兩面上形成與電容器連接的通路孔,所以縮短了電容器與IC芯片及外部基板的布線長度。
在本發(fā)明第36方面中,因為在電容器之間設置有IC芯片和外部基板的連接用布線,信號線不通過電容器,所以不會發(fā)生由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。由于具有電源用的電容器,所以能夠容易地向IC芯片提供大的功率。另外,由于具有接地用電容器,所以能夠降低印刷布線板的信號傳輸?shù)脑肼暋?br>
另外,通過設置連接用布線,在電容器的下部也能進行布線。因此,能夠增大布線的自由度,實現(xiàn)高密度化、小型化。
在本發(fā)明第37方面中,因為使用了在外緣的內側中形成電極的片狀電容器,所以即使經(jīng)過通路孔取得導通,但由于外部電極大,對齊的容許范圍擴大,所以不會產(chǎn)生連接不良。
在本發(fā)明第38方面中,因為使用形成矩陣狀電極的電容器,所以容易在核心基板上容納大型的片狀電容器。因此,因為靜電電容可變大,所以能夠解決電學上的問題。并且,即使經(jīng)過各種熱過程等,也難以在印刷布線板中發(fā)生翹曲。
另外,作為電容器也可使多個、多個使用的片狀電容器連接。由此能夠適當調整靜電電容,從而能夠使IC芯片適當?shù)毓ぷ鳌?br>
在本發(fā)明第39方面中,除在基板內容納了的電容器外,還在表面上設置電容器。因為在印刷布線板中容納了電容器,所以IC芯片和電容器的距離縮短,從而降低了環(huán)線電感,并能夠瞬時供給電源,另一方面,因為在印刷布線板的表面上也設置有電容器,所以能夠安裝大容量的電容器,從而能夠容易地向IC芯片提供大的功率。
在本發(fā)明第40方面中,因為表面電容器的靜電電容在內層電容器的靜電電容以上,所以不會產(chǎn)生在高頻區(qū)域中的電源供給不足,從而確保了期望的IC芯片的工作。
在本發(fā)明第41方面中,因為表面電容器的電感在內層電容器的電感以上,所以不會產(chǎn)生在高頻區(qū)域中的電源供給不足,從而確保了期望的IC芯片的工作。
在本發(fā)明第42、43方面中,對形成金屬膜的片狀電容器的電極用經(jīng)電鍍形成的通路孔實現(xiàn)電連接。這里,片狀電容器的電極由金屬化形成、在表面上存在凹凸,但由于經(jīng)金屬膜使得表面變平滑,形成了通路孔,所以在覆蓋在電極上的樹脂中形成通孔時,不會殘留樹脂,從而能夠提高通路孔與電極的連接可靠性。另外,因為在電鍍形成的電極中利用電鍍形成通路孔,所以提高了電極與通路孔的連接性,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會產(chǎn)生電極與通路孔之間的斷路。
作為電容器電極的金屬膜,期望配置銅、鎳、貴金屬之一的金屬。這是由于內置的電容器中,錫或鋅等層容易引起與通路孔的連接部中的遷移。所以還能防止遷移的發(fā)生。
另外,也可進行片狀電容器的表面粗化處理。因此,由陶瓷制成的片狀電容器和由樹脂制成的粘接層、層間樹脂絕緣層的密接性提高,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會在界面中產(chǎn)生粘接層、層間樹脂絕緣層的剝離。
在本發(fā)明第44方面中,片狀電容器電極從覆蓋層中,至少露出一部分容納在印刷布線板中,在從覆蓋層露出的電極中取得電連接。此時,期望從覆蓋層露出的金屬的主要成分為Cu。這是因為能夠降低連接電阻。
在本發(fā)明第45方面中,絕緣性粘接劑的熱膨脹率與容納層相比小,即,設定為接近由陶瓷構成的電容器的。因此,對于熱循環(huán)試驗而言,即使在構成核心基板的容納層和電容器之間由于熱膨脹率差產(chǎn)生了內應力,也難以在核心基板中發(fā)生裂紋、剝離等,能夠達到高的可靠性。
本發(fā)明第46方面的印刷布線板的制造方法,其技術特征在于,具有至少以下(a)~(e)的工序(a)在芯材中含有樹脂而構成的第一樹脂材料中形成電容器容納用的通孔的工序;(b)在形成所述通孔的第一樹脂材料上粘貼第二樹脂材料,形成具有電容器容納部的容納層的工序;(c)在所述容納層中容納電容器的工序;(d)在所述(c)工序的容納層上粘貼第三絕緣樹脂層,形成核心基板的工序;以及(e)在所述第三絕緣樹脂層中設置到達所述電容器電極的開口,形成通路孔的工序。
本發(fā)明第47方面的印刷布線板的制造方法,其技術特征在于,具有至少以下(a)~(e)的工序(a)在芯材中含有樹脂而構成的第一樹脂材料中形成電容器容納用的通孔的工序;(b)在第二樹脂材料中,向相當于所述第一樹脂材料的電容器容納部的位置配置電容器的工序;(c)粘貼經(jīng)過所述(a)工序的第一樹脂材料和經(jīng)過所述(b)工序的第二樹脂材料而形成容納電容器的容納層的工序;(d)在容納層上粘上第三絕緣樹脂層,形成核心基板的工序;以及(e)在所述第三絕緣樹脂層中設置到達所述電容器電極的開口,形成通路孔的工序。
本發(fā)明第48方面的印刷布線板的制造方法,其技術特征在于,具有至少以下(a)~(f)的工序
(a)在芯材中含有樹脂而構成的第一樹脂材料中形成電容器容納用的通孔的工序;(b)在第二樹脂材料中設置成為通路孔的貫通孔,向相當于所述第一樹脂材料的電容器容納部的位置配置電容器的工序;(c)貼著經(jīng)過所述(a)工序的第一樹脂材料和經(jīng)過所述(b)工序的第二樹脂材料而形成容納電容器的容納層的工序;(d)在所述容納層上粘上第三絕緣樹脂層,形成核心基板的工序;(e)在所述第三絕緣樹脂層中設置到達所述電容器電極的開口的工序;以及(f)在所述第一樹脂材料的貫通孔和第三樹脂材料的開口中形成導體膜,作為通路孔的工序。
在本發(fā)明第46、47方面的印刷布線板的制造方法中,可提供一種能夠在核心基板中容納片狀電容器、降低環(huán)線電感的印刷布線板。
在本發(fā)明第48方面的印刷布線板的制造方法中,可提供一種能夠在核心基板中容納片狀電容器、降低環(huán)線電感的印刷布線板。另外,因為在核心基板的兩面上形成通路孔,所以縮短了電容器向IC芯片及外部基板的布線長度。
在本發(fā)明第49方面的印刷布線板的制造方法中,因為雙面施加壓力后使容納電容器的容納層和第三樹脂材料糊劑合而形成核心基板,所以表面被平坦化,能夠層疊具有高可靠性的層間樹脂絕緣層和導體電路。
為了解決所述問題,在本發(fā)明第50方面中為一種在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成的印刷布線板,其技術特征在于,所述核心基板由在通孔部中容納電容器的容納層和在所述容納層的表面及內表面上配置的絕緣樹脂層形成的連接層構成。
意思指的是在核心基板上設置層間樹脂絕緣層,在該層間樹脂絕緣層中加工通路孔或通孔,通過形成作為導電層的導體電路的復合法所形成的電路。其中,能使用半添加法、全添加法之一。
在本發(fā)明第50方面中,因為在印刷布線板中設置了電容器,所以IC芯片和電容器的距離縮短,從而能夠降低環(huán)線電感。另外,核心基板由至少一層以上的連接層和容納電容器的容納層構成,因為在厚度較厚的容納層中容納有電容器,所以核心基板不變厚,即使在核心基板上層層疊間樹脂絕緣層和導體電路也不會變厚印刷布線板。
另外,因為在核心基板的兩面上設置了通路孔,所以能以最短的距離連接IC芯片和容納在基板內的電容器、以及配置在外部連接基板上的電源和容納在基板內的電容器。因此,能夠從電源向IC芯片瞬時補充電壓,從而能夠快速穩(wěn)定IC驅動電壓。
期望在空隙中填充樹脂。通過去除電容器、核心基板之間的空隙,內置的電容器的運動變小,即使產(chǎn)生以電容器為起點的應力時,也能通過該填充的樹脂得到緩和。另外,該樹脂具有連接電容器與核心基板和降低遷移的效果。
在本發(fā)明第51方面中,因為容納層由使樹脂浸含在芯材中的樹脂基板構成,所以在核心基板中能夠得到足夠的強度。
在本發(fā)明第52方面中,因為電容器通過絕緣性粘接劑固定在容納層的通孔上,所以能夠將電容器固定在適當位置上。
在本發(fā)明第53方面中,通過設置在連接層上的通路孔來連接配置在印刷布線板的表面上的IC芯片、配置在內表面的外部基板(子板、母板)和電容器的端子。即,因為電容器的端子與IC芯片、外部基板直接連接,所以能夠縮短布線長度。
在本發(fā)明第54方面中,因為在電容器之間設置有IC芯片和外部基板的連接用布線,信號線不通過電容器,所以不會發(fā)生由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。由于具有電源用的電容器,所以能夠容易地向IC芯片提供大的功率。由于具有接地用電容器,所以能夠降低印刷布線板信號傳輸?shù)脑肼?。另外,通過設置連接用布線,在電容器的下部也能進行布線。因此,能夠增大布線的自由度,實現(xiàn)高密度化、小型化。
在本發(fā)明第55方面中,除在基板內容納了的電容器外,還在表面上設置電容器。因為在印刷布線板中容納了電容器,所以IC芯片和電容器的距離縮短,從而降低了環(huán)線電感,并能夠瞬時供給電源,另一方面,因為在印刷布線板的表面上也設置有電容器,所以能夠安裝大容量的電容器,從而能夠容易地向IC芯片提供大的功率。
在本發(fā)明第56方面中,因為表面電容器的靜電電容在內層電容器的靜電電容以上,所以不會產(chǎn)生在高頻區(qū)域中的電源供給不足,從而確保了期望的IC芯片的工作。
在本發(fā)明第57方面中,因為表面電容器的電感在內層電容器的電感以上,所以不會產(chǎn)生在高頻區(qū)域中的電源供給不足,從而確保了期望的IC芯片的工作。
在本發(fā)明第58方面中,因為使用了在外緣的內側中形成電極的片狀電容器,所以即使經(jīng)過通路孔取得導通,但由于外部電極大,對齊(allignment)的容許范圍擴大,所以不會產(chǎn)生連接不良。
在本發(fā)明第59方面中,因為使用形成矩陣狀電極的電容器,所以容易在核心基板上容納大型的片狀電容器。因此,因為靜電電容可變大,所以能夠解決電學上的問題。并且,即使經(jīng)過各種熱過程等,也難以在印刷布線板中發(fā)生翹曲。
另外,作為電容器也可使多個使用的片狀電容器連接。由此能夠適當調整靜電電容,從而能夠使IC芯片適當?shù)毓ぷ鳌?br>
在本發(fā)明第60、61方面中,對形成金屬膜的片狀電容器的電極用經(jīng)電鍍形成的通路孔實現(xiàn)電連接。這里,片狀電容器的電極由金屬化形成、在表面上存在凹凸,但由于用金屬膜使得表面變平滑,形成了通路孔,所以在覆蓋在電極上的樹脂中形成通孔時,不會殘留樹脂,從而能夠提高通路孔與電極的連接可靠性。另外,因為在電鍍形成的電極中利用電鍍形成通路孔,所以提高了電極與通路孔的連接性,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會產(chǎn)生電極與通路孔之間的斷路。
作為電容器電極的金屬膜,期望配置銅、鎳、貴金屬之一的金屬。這是由于內置的電容器中,錫或鋅等層容易引起與通路孔的連接部中的遷移。所以還能防止遷移的發(fā)生。
另外,也可進行片狀電容器的表面粗化處理。因此,由陶瓷制成的片狀電容器和由樹脂制成的粘接層、層間樹脂絕緣層的密接性提高,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會在界面中產(chǎn)生粘接層、層間樹脂絕緣層的剝離。
在本發(fā)明第62方面中,片狀電容器電極從覆蓋層中,至少露出一部分容納在印刷布線板中,在從覆蓋層露出的電極中取得電連接。此時,期望從覆蓋層露出的金屬的主要成分為Cu。這是因為能夠降低連接電阻。
在本發(fā)明第63方面中,絕緣性粘接劑的熱膨脹率與容納層相比小,即,設定為接近由陶瓷構成的電容器的。因此,對于熱循環(huán)試驗而言,即使在構成核心基板的容納層和電容器之間由于熱膨脹率差產(chǎn)生了內應力,也難以在核心基板中發(fā)生裂紋、剝離等,能夠達到高的可靠性。
本發(fā)明第64方面的印刷布線板的制造方法,其技術特征在于,具有至少以下(a)~(d)的工序(a)在芯材中浸含樹脂而構成的第一樹脂材料中形成電容器容納用的通孔的工序;(b)在所述第一樹脂材料的通孔中容納電容器的工序;(c)在所述第一樹脂材料上粘貼第二樹脂材料,形成核心基板的工序;以及(d)在所述核心基板的第二樹脂樹料中設置到達所述電容器電極的開口,形成通路孔的工序。
在本發(fā)明第64方面的印刷布線板的制造方法中,能夠提供了一種可在核心基板中容納片狀電容器,降低環(huán)線電感的印刷布線板。
在本發(fā)明第65方面的印刷布線板的制造方法中,因為在電容器之間設置有IC芯片和外部基板的通孔,信號線不通過電容器,所以不會發(fā)生由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。由于具有電源用的電容器,所以能夠容易地向IC芯片提供大的功率。
在本發(fā)明第66方面的印刷布線板的制造方法中,因為雙面施加壓力后使容納電容器的第一樹脂材料和第二樹脂材料糊劑合而形成核心基板,所以表面被平坦化,能夠層疊具有高可靠性的層間樹脂絕緣層和導體電路。
為了解決所述問題,在本發(fā)明第67中為一種在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成的印刷布線板,其技術特征在于,在所述核心基板內容納有電容器。
意思指的是在核心基板上設置層間樹脂絕緣層,在該層間樹脂絕緣層中加工通路孔或通孔,通過形成作為導電層的導體電路的復合法所形成的電路。其中,能使用半添加法、全添加法之一。
在本發(fā)明第67方面中,因為在印刷布線板中設置了電容器,所以IC芯片和電容器的距離縮短,從而能夠降低環(huán)線電感。另外,因為在厚度較厚的核心基板內容納有電容器,所以即使在核心基板上層層疊間樹脂絕緣層和導體電路也不會變厚印刷布線板。
期望在空隙中填充樹脂。通過去除電容器、核心基板之間的空隙,內置的電容器的運動變小,即使產(chǎn)生以電容器為起點的應力時,也能通過該填充的樹脂得到緩和。另外,該樹脂具有連接電容器與核心基板和降低遷移的效果。
本發(fā)明第68方面為在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成的印刷布線板,其技術特征在于,至少使片狀電容器電極的一部分從覆蓋層露出、容納在所述印刷布線板中,向從所述覆蓋層露出的電極上通過電鍍取得電連接。
在本發(fā)明第68、69方面中,片狀電容器電極從覆蓋層中至少露出一部分、容納在印刷布線板中,以從覆蓋層露出的電極上通過電鍍取得電連接。此時,期望從覆蓋層露出的金屬的主要成分為Cu。其原因是,提高了在露出的金屬上形成電鍍時的連接性,電特性沒有變差,并能夠降低連接電阻。
本發(fā)明第70方面為在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成的印刷布線板,其技術特征在于,在片狀電容器的電極上形成金屬膜,容納在所述印刷布線板中、向形成所述金屬膜的電極通過電鍍來得到電連接。
在本發(fā)明第70、71方面中,對形成金屬膜的片狀電容器的電極用經(jīng)電鍍形成的通路孔實現(xiàn)電連接。這里,片狀電容器的電極由金屬化形成、在表面上存在凹凸,但由于用金屬膜使得表面變平滑,形成了通路孔,所以在覆蓋在電極上的樹脂中形成通孔時,不會殘留樹脂,從而能夠提高通路孔與電極的連接可靠性。另外,因為在電鍍形成的電極中利用電鍍形成通路孔,所以提高了電極與通路孔的連接性,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會產(chǎn)生電極與通路孔之間的斷路。
作為電容器電極的金屬膜,期望配置銅、鎳、貴金屬之一的金屬。這是由于內置的電容器中,錫或鋅等層容易引起與通路孔的連接部中的遷移。所以還能防止遷移的發(fā)生。
在本發(fā)明第72方面中,因為使用了在外緣的內側中形成電極的片狀電容器,所以即使經(jīng)過通路孔取得導通,但由于外部電極大,對齊的容許范圍擴大,所以不會產(chǎn)生連接不良。
在本發(fā)明第73方面中,因為使用形成矩陣狀電極的片狀電容器,所以容易在核心基板上容納大型的片狀電容器。并且,即使經(jīng)過各種熱過程等,也難以在印刷布線板中發(fā)生翹曲。
在本發(fā)明第74方面中,多個連接多個使用的片狀電容器以用作電容器,即,因為使用了大型的片狀電容器,所以能夠使用容量大的片狀電容器。因此,即使經(jīng)過各種熱過程等,也難以在印刷布線板中發(fā)生翹曲。
本發(fā)明第75方面為在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成的印刷布線板,其技術特征在于,在所述核心基板內容納電容器,并且,在所述印刷布線板的表面上安裝電容器。
在本發(fā)明第75方面中,除在基板內容納了的電容器外,還在表面上配置電容器。因為在印刷布線板中容納了電容器,所以IC芯片和電容器的距離縮短,從而降低了環(huán)線電感,并能夠瞬時供給電源,另一方面,因為在印刷布線板的表面上也設置有電容器,所以能夠安裝大容量的電容器,從而能夠容易地向IC芯片提供大的功率。
在本發(fā)明第76方面中,因為表面電容器的靜電電容在內層電容器的靜電電容以上,所以不會產(chǎn)生在高頻區(qū)域中的電源供給不足,從而確保了期望的IC芯片的工作。
在本發(fā)明第77方面中,因為表面電容器的電感在內層電容器的電感以上,所以不會產(chǎn)生在高頻區(qū)域中的電源供給不足,從而確保了期望的IC芯片的工作。
另外,能夠在片狀電容器的表面上進行粗化處理。因此,由陶瓷制成的片狀電容器和由樹脂制成的粘接層、層間樹脂絕緣層的密接性提高,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會在界面中產(chǎn)生粘接層、層間樹脂絕緣層的剝離。
本發(fā)明第78方面的印刷布線板的內置用電容器的特征在于,在片狀電容器的金屬化電極的表面上覆蓋銅電鍍膜。
在本發(fā)明第78方面中,因為在片狀電容器的電極上形成金屬膜、使表面平滑,所以在容納于印刷布線板內、在覆蓋電極上的樹脂中形成通孔時,因為不會殘留樹脂,從而能夠提高通路孔與電極的連接可靠性。
附圖的簡單說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)1的印刷布線板的制造工序圖;圖2是根據(jù)實施形態(tài)1的印刷布線板的制造工序圖;圖3是根據(jù)實施形態(tài)1的印刷布線板的制造工序圖;圖4是根據(jù)實施形態(tài)1的印刷布線板的制造工序圖;圖5是根據(jù)實施形態(tài)1的印刷布線板的制造工序圖;圖6是根據(jù)實施形態(tài)1的印刷布線板的制造工序圖;圖7是根據(jù)實施形態(tài)1的印刷布線板的剖面圖;圖8是表示在根據(jù)實施形態(tài)1的印刷布線板上裝有IC芯片的狀態(tài)的剖面圖;圖9是根據(jù)實施形態(tài)1的第一變形例的印刷布線板的制造工序圖;圖10是根據(jù)實施形態(tài)1的第一變形例的印刷布線板的制造工序圖;圖11是根據(jù)實施形態(tài)1的第一變形例的印刷布線板的制造工序圖;圖12是根據(jù)實施形態(tài)1的第一變形例的印刷布線板的制造工序圖;圖13是根據(jù)實施形態(tài)1的第一變形例的印刷布線板的制造工序圖;圖14是根據(jù)實施形態(tài)1的第一變形例的印刷布線板的制造工序圖;圖15是表示在根據(jù)實施形態(tài)1的第一變形例的印刷布線板上裝有IC芯片的狀態(tài)的剖面圖;圖16是根據(jù)實施形態(tài)1的第二變形例的印刷布線板的制造工序圖;圖17是根據(jù)實施形態(tài)1的片狀電容器的剖面圖;圖18是根據(jù)實施形態(tài)1的第三變形例的片狀電容器的平面圖;圖19是根據(jù)實施形態(tài)1的第三變形例的片狀電容器的平面圖;圖20是根據(jù)實施形態(tài)1的第三變形例的片狀電容器的平面圖;
圖21是根據(jù)實施形態(tài)1的第四變形例的印刷布線板的剖面圖;圖22是表示向IC芯片提供的電壓與時間的變化的曲線圖;圖23是根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)2的印刷布線板的制造工序圖;圖24是根據(jù)實施形態(tài)2的印刷布線板的制造工序圖;圖25是根據(jù)實施形態(tài)2的印刷布線板的制造工序圖;圖26是根據(jù)實施形態(tài)2的印刷布線板的制造工序圖;圖27是根據(jù)實施形態(tài)2的印刷布線板的制造工序圖;圖28是根據(jù)實施形態(tài)2的印刷布線板的制造工序圖;圖29是根據(jù)實施形態(tài)2的印刷布線板的剖面圖;圖30是根據(jù)實施形態(tài)2的印刷布線板的剖面圖;圖31是根據(jù)實施形態(tài)2的第一變形例的印刷布線板的剖面圖;圖32是根據(jù)實施形態(tài)2的第二變形例的印刷布線板的剖面圖;圖33是根據(jù)實施形態(tài)2的第三變形例的印刷布線板的剖面圖;圖34是根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)3的印刷布線板的制造工序圖;圖35是根據(jù)實施形態(tài)3的印刷布線板的制造工序圖;圖36是根據(jù)實施形態(tài)3的印刷布線板的制造工序圖;圖37是根據(jù)實施形態(tài)3的印刷布線板的剖面圖;圖38是根據(jù)實施形態(tài)3的印刷布線板的剖面圖;圖39是根據(jù)實施形態(tài)3的第一變形例的印刷布線板的剖面圖;圖40是根據(jù)實施形態(tài)3的第二變形例的印刷布線板的制造工序圖;圖41是根據(jù)實施形態(tài)3的第二變形例的印刷布線板的制造工序圖;圖42是根據(jù)實施形態(tài)3的第二變形例的印刷布線板的剖面圖;圖43是根據(jù)實施形態(tài)3的第三變形例的印刷布線板的制造工序圖;圖44是根據(jù)實施形態(tài)3的第三變形例的印刷布線板的剖面圖;圖45是片狀電容器的剖面圖;圖46是根據(jù)實施形態(tài)3的第四變形例的印刷布線板的剖面圖;圖47是第四變形例的片狀電容器的剖面圖;圖48是根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)4的印刷布線板的制造工序圖;圖49是根據(jù)實施形態(tài)4的印刷布線板的制造工序圖;
圖50是根據(jù)實施形態(tài)4的印刷布線板的制造工序圖;圖51是根據(jù)實施形態(tài)4的印刷布線板的剖面圖;圖52是根據(jù)實施形態(tài)4的印刷布線板的剖面圖;圖53是根據(jù)實施形態(tài)4的第一變形例的印刷布線板的剖面圖;圖54是根據(jù)實施形態(tài)4的第二變形例的印刷布線板的剖面圖;圖55是根據(jù)實施形態(tài)4的第三變形例的印刷布線板的剖面圖;圖56是根據(jù)實施形態(tài)4的第四變形例的印刷布線板的剖面圖;圖57是根據(jù)實施形態(tài)4的第五變形例的印刷布線板的剖面圖;圖58是根據(jù)實施形態(tài)4的第六變形例的印刷布線板的剖面圖;圖59是第六變形例的片狀電容器的剖面圖;圖60是根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)5的印刷布線板的制造工序圖;圖61是根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)5的印刷布線板的制造工序圖;圖62是根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)5的印刷布線板的制造工序圖;圖63是根據(jù)實施形態(tài)5的印刷布線板的剖面圖;圖64是根據(jù)實施形態(tài)5的印刷布線板的剖面圖;圖65是根據(jù)實施形態(tài)5的第一變形例的印刷布線板的剖面圖;圖66是第一變形例的片狀電容器的剖面圖;圖67是根據(jù)實施形態(tài)5的第二變形例的印刷布線板的剖面圖;圖68是第二變形例的片狀電容器的剖面圖;圖69是根據(jù)實施形態(tài)5的第三變形例的印刷布線板的剖面圖;圖70是根據(jù)本發(fā)明的第四變形例的印刷布線板的剖面圖;圖71是根據(jù)第五變形例的印刷布線板的剖面圖;圖72是根據(jù)第六變形例的印刷布線板的剖面圖;和圖73是根據(jù)現(xiàn)有技術的印刷布線板的環(huán)線電感的說明圖。
用于實施本發(fā)明的最佳形態(tài)(實施形態(tài)1)下面,參照附圖來說明本發(fā)明的實施形態(tài)。
首先,參照圖7、8來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)1的印刷布線板的結構。圖7表示印刷布線板10的剖面,圖8表示在圖7所示的印刷布線板10上裝載IC芯片90、并安裝到子板95側的狀態(tài)。
如圖7所示,印刷布線板10由容納多個片狀電容器20的核心基板30和復合布線層80A、80B構成。復合布線層80A、80B由層間樹脂絕緣層50、150構成。在層間樹脂絕緣層50中形成通路孔160和導體電路158,在層間樹脂絕緣層150中形成通路孔161和導體電路159。在層間樹脂絕緣層150上設置阻焊劑層70。
片狀電容器20,如圖17(A)所示,由第一電極21、第二電極22和被第一、第二電極夾住的介電體23構成,在介電體23中相對配置多個連接于第一電極21側的第一導電膜24和連接于第二電極22側的第二導電膜25。
如圖8所示,在上側復合布線層80A的通路孔161中形成用于連接到IC芯片90的焊區(qū)92的焊錫凸點76U。另一方面,在下側復合布線層80B的通路孔161中形成用于連接到子板95的焊區(qū)94的焊錫凸點76D。另外,在核心基板30中形成通孔46。
在本實施形態(tài)的印刷布線板10中,因為形成大的凹部32,所以即使锪孔加工的精度低,也能可靠地在基板上設置多個片狀電容器20。因為能夠在凹部32內密集地配置片狀電容器20,所以能夠提高電容器的安裝密度。另外,因為凹部32內的多個片狀電容器20的高度對齊,所以能夠如后述那樣在核心基板上形成均一厚度的樹脂層,穩(wěn)定通路孔的形成。由此,因為能夠適當?shù)卦诤诵幕?0上形成層間樹脂絕緣層50、150和導體電路158、159,所以能夠降低印刷布線板10的不合格品產(chǎn)生率。
可用由樹脂構成的板作為核心基板??梢允褂美纾AЛh(huán)氧樹脂樹脂浸含基材、酚醛樹脂浸含基材等在一般的印刷布線板中使用的樹脂材料。但是,對于基板而言,不能使用陶瓷或AIN等基板。這是因為該基板的外形加工性差,不能容納電容器,即使填充樹脂也會產(chǎn)生空隙。
另外,因為在片狀電容器20之間填充了樹脂層36,所以能夠對于被配置在凹部32中正確位置上的片狀電容器20進行定位并固定。另外,能夠防止電容器和通路孔的連接部中的遷移。
這里,樹脂層36和片狀電容器20下部的粘接材料34的熱膨脹率與核心基板30和樹脂絕緣層40的相比小,即,設定為接近由陶瓷構成的片狀電容器20。因此,對于熱循環(huán)試驗而言,即使發(fā)生由核心基板30及樹脂絕緣層40和片狀電容器20之間的熱膨脹率差引起的內應力,在核心基板30和樹脂絕緣層40中也難以產(chǎn)生裂紋、剝離等,能夠達到高的可靠性。
另外,在片狀電容器20之間的樹脂層36中,因為形成有通孔46,由于信號線不通過由陶瓷構成的片狀電容器20,所以不會發(fā)生高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。因為在電容器的下部也裝有布線,所以增加了布線、管腳等的外部端子的自由度,實現(xiàn)高密度化、小型化。
片狀電容器20,如圖17(A)所示,在構成第一電極21和第二電極22的金屬層26的表面上覆蓋銅電鍍膜29。電鍍膜的覆蓋由電解電鍍、非電解電鍍等的電鍍形成。因此,如圖7所示,在覆蓋銅電鍍膜29的第一、第二電極21、22上利用由銅電鍍構成的通路孔60來進行電連接。這里,片狀電容器的電極21、22由金屬化構成、在表面上有凹凸。因此,在剝去金屬層26的狀態(tài)下使用時,對于在下述的樹脂絕緣層40中穿設開口48的工序而言,在該凹凸內殘留有樹脂。此時,由于該樹脂的殘留,會發(fā)生第一、第二電極21、22與通路孔60的連接不良。與此相反,在本實施形態(tài)中,通過銅電鍍膜29來使第一、第二電極21、22的表面變得平滑,當在覆蓋在電極上的樹脂絕緣層40中穿設開口48時,不會殘留樹脂,能夠提高形成通路孔60時與電極21、22的連接可靠性。
另外,因為在形成銅電鍍膜29的電極21、22中利用電鍍形成了通路孔60,所以提高了電極21、22與通路孔60的連接性,即使實施熱循環(huán)試驗,在電極21、22與通路孔60之間也不會發(fā)生斷路。
并且,在片狀電容器制造階段中在向印刷布線板安裝的階段中,在把覆蓋在金屬層26表面上的鎳/錫層剝離之后來設置所述銅電鍍膜29??纱栽谄瑺铍娙萜?0的制造階段中,在金屬層26之上直接覆蓋銅電鍍膜29。即,在本實施形態(tài)中,通過激光來設置直到電極的銅電鍍膜29的開口后,進行去污斑處理等,由銅電鍍形成通路孔。因此,即使在銅電鍍膜29的表面上形成氧化膜,由于也能夠通過所述激光和去污斑處理來去除氧化膜,所以能夠得到適當?shù)倪B接。
并且,如圖17(B)所示,還能去除電容器20的第一電極21、第二電極22的覆蓋28的一部分后使用。這是由于通過露出第一電極21、第二電極22能夠提高與由電鍍形成的通路孔的連接性。
另外,也可在片狀電容器20的由陶瓷構成的介電體23的表面上設置粗化層23a。因此,提高了由陶瓷構成的片狀電容器20與由樹脂構成的樹脂絕緣層40的密接性,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會產(chǎn)生界面上的樹脂絕緣層40的剝離。該粗化層23a可通過在燒制后研磨片狀電容器20的表面、還在燒制前進行粗化處理來形成。并且,在本實施形態(tài)中,在電容器的表面上進行粗化處理,提高了與樹脂的密接性,但可代之以在電容器的表面上進行硅烷耦聯(lián)處理。
接著,參照圖1~7來說明對于參照圖7所述的印刷布線板的制造方法。
(1)首先,將絕緣樹脂基板構成的核心基板30作為原始材料(參照圖1(A))。接著,在核心基板30的一面上通過锪孔加工形成電容器配置用的凹部32(參照圖1(B))。此時,凹部32形成得比能夠配置多個電容器的區(qū)域大。由此,能夠在核心基板30上可靠地配置多個電容器。
(2)之后,用印刷機在凹部32中涂布粘接材料34(參照圖1(C))。此時,在涂布以外也可進行澆灌等。粘接材料34使用熱膨脹率比核心基板30和樹脂絕緣層40的小的材料。接著,在凹部32中在粘接34材料上設置多個由陶瓷構成的片狀電容器20(參照圖17)(參照圖1(D))。這里,如下所述,通過在底部平滑的凹部32中設置多個片狀電容器20,由于多個片狀電容器20的高度對齊,所以能夠平滑地制成核心基板30。另外,由于較大地形成凹部32,所以能夠正確地進行片狀電容器20的定位,另外,能夠以高密度來配置。
(3)然后,壓或敲擊片狀電容器20的上表面來使高度對齊,以使多個片狀電容器20的上表面為相同高度(參照圖2(A))。通過該工序,當在凹部32內設置多個片狀電容器20時,即使多個片狀電容器20的大小參差不齊,也能使高度完全對齊,從而能夠使核心基板20平滑。
(4)之后,在凹部32內的片狀電容器20之間填充熱固化性樹脂,加熱固化后形成樹脂層36(參照圖2(B))。此時,作為熱固化性樹脂,最好是環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、聚酰亞胺樹脂、三嗪樹脂。由此,能夠固定凹部32內的片狀電容器20。樹脂層36的熱膨脹率比核心基板30和樹脂絕緣層40的小。
此外,也可使用熱塑性樹脂等樹脂。另外,為了使樹脂中的熱膨脹率一致,也可浸含填料。作為該填料的一個例子,可以是無機填料、陶瓷填料、金屬填料等。
(5)隨后,使用印刷機從其上涂布后述的由環(huán)氧系樹脂構成的樹脂,形成樹脂絕緣層40(參照圖2(C))。并且,也可用粘貼樹脂膜來替代涂布樹脂。
除此之外,也能使用一種以上的熱固化性樹脂、熱塑性樹脂、感光性樹脂熱固化樹脂和熱塑性樹脂的組合體、感光性樹脂和熱可塑性樹脂的組合等樹脂。也可以把它們做成兩層結構。
(6)接著,通過激光在樹脂絕緣層40上形成通路孔用開口48(參照圖2(D))。之后,進行去污斑(デスミャ)處理。也可使用曝光、顯影處理來替代激光。因此,通過鉆頭或激光在樹脂層36中形成通孔用的通孔46a,進行加熱固化(參照圖3(A))。也可通過過錳酸等藥液或等離子體處理來進行去污斑處理。
(7)之后,利用非電解銅電鍍在樹脂絕緣層40的表面上形成銅電鍍膜52(參照圖3(B))。替代非電解電鍍,進行將Ni-Cu合金作為靶的濺射,可設置Ni-Cu合金層,也可根據(jù)情況在通過濺射形成之后,形成非電解電鍍膜。
(8)接著,在銅電鍍膜52的表面上粘貼感光性干膜,設置掩模,進行曝光、顯影處理,形成規(guī)定圖形的抗蝕劑54。此后,在電解電鍍液中對核心基板30進行浸漬,通過銅電鍍膜52流過電流而析出電解電鍍膜56(參照圖3(C))。
(9)隨后,用5%的NaOH剝離去除電鍍抗蝕劑54后,用硫酸和過氧化氫的混合液蝕刻處理后溶解去除該電鍍抗蝕劑54下的銅電鍍膜52,形成由銅電鍍膜52和電解銅電鍍膜56構成的導體電路58(包含通路孔60)和通孔46。這里,通過形成通孔46,由于信號線不通過片狀電容器20,所以不會發(fā)生由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。
接著,用噴霧器在基板兩面上噴上蝕刻液,通過對導體電路58的表面和通孔46的凸緣表面進行蝕刻,在導體電路58的整體表面上形成粗化面58a(參照圖3(D))。
(10)之后,在通孔46內填充以環(huán)氧系樹脂為主的樹脂填充劑62后進行干燥(參照圖4(A))??墒褂脽峁袒詷渲?、熱塑性樹脂、紫外固化性樹脂等。其中希望使用熱固化性樹脂。這是因為填充通孔內時,操作方便。
(11)在經(jīng)過所述工序的基板的兩面上,一面對厚度為50μm的熱固化型環(huán)氧系樹脂板進行升溫直到50~150℃,一面在壓力5kg/cm2下進行真空壓接層疊,設置由環(huán)氧系樹脂構成的層間樹脂絕緣層50(參照圖4(B))。真空壓接時的真空度為10mmHg。也可用烯烴系樹脂來替代環(huán)氧系樹脂。
(12)接著,以波長為10.4μm的CO2氣體激光,在光束直徑為5mm、頂蓋模式、脈沖寬度為5.0μ秒、掩??讖綖?.5mm、三拍發(fā)射的條件下,在層間樹脂絕緣層50中設置直徑為80μm的通路孔用開148(參照圖4(C))。之后,用氧等離子體進行去污斑處理。
(13)接著,用日本真空技術株式會社制造的SV-4540進行等離子體處理,粗化層間樹脂絕緣層50的表面,形成粗化面50a(參照圖4(D))。此時,作為惰性氣體使用氬氣,在功率為200W、氣壓為0.6Pa、溫度為70℃的條件下,進行兩分鐘等離子體處理。也可用酸或氧化劑來進行粗化處理。另外,期望粗化層為0.1~5μm。
(14)接著,使用相同的裝置,交換內部的氬氣后,在氣壓為0.6Pa、溫度為80℃、功率為200W、時間為5分鐘的條件下進行對以Ni-Cu合金為靶的濺射,在層間樹脂絕緣層50的表面上形成Ni-Cu合金152。此時,形成的Ni-Cu合金層152的厚度為0.2μm(參照圖5(A))。也可在非電解電鍍等電鍍膜或在濺射膜上施加電鍍膜。
(15)在結束所述處理后的基板30的兩面上粘貼市售的感光性干膜,設置光掩模膜,以100mJ/cm2曝光后,在0.8%的碳酸鈉中進行顯影處理,設置厚度為15μm的電鍍抗蝕劑154。然后,在下面的條件下進行電解電鍍,形成厚度為15μm的電解電鍍膜156(參照圖5(B))。并且,在下述工序中利用該電解電鍍膜156進行構成導體電路158的部分的增厚和構成通路孔160的部分的電鍍填充等。并且,電解電鍍水溶液中的添加劑為ァトテツクジャパン社制造的癸酸鹽(カパラシド)HL。
硫酸 2.24mol/l硫酸銅 0.26mol/l
添加劑(ァトテツクジャパン社制造的癸酸鹽19.5m/l(カパラシド)HL)[電解電鍍的條件]電流密度 1A/dm2時間 65分溫度 22±2℃(16)在以5%NaOH剝離去除電鍍抗蝕劑154后,通過用硝酸、硫酸和過氧化氫的混合液蝕刻來溶解去除該電鍍抗蝕劑下的Ni-Cu合金層152,形成由Ni-Cu合金層152和電解電鍍膜156構成的厚度為16μm的導體電路158和通路孔160(參照圖5(C))。
(17)隨后,通過重復所述(11)~(16)的工序,進而形成上層的層間樹脂絕緣層150和導體電路159(包含通路孔161)(參照圖5(D))。
(18)接著,重量份為46.67的在二甘醇二甲基乙醚(DMDG)中將溶解成60%重量濃度的甲酚酚醛型環(huán)氧樹脂(日本化藥社制)的環(huán)氧基50%進行丙烯基化后帶有感光性的齊聚物(分子量4000)、重量份為15的溶解于丁酮的80%重量的雙酚A型環(huán)氧樹脂(油化シェル社制、商品名為エピュ一ト1001)、重量份為1.6的咪唑固化劑(四國化成社制、商品名為2E4MZ-CN)、重量份為3的為感光性單體的多功能丙烯基單體(共榮化學社制、商品名為R604)、重量份為1.5的相同多價丙烯基單體(共榮化學社制、商品名為DPE6A)、重量份為0.71的分散系消泡劑(サンノプコ社制、商品名為S-65)在容器中攪拌、混合后調制混合組成物,對該混合組成物加入作為光重量開始劑的重量份為2.0的苯酮(關東化學社制)、作為增光劑的重量份為0.2的米蚩酮(關東化學社制),得到在25℃下將粘度調整為2.0Pa·s的阻焊劑劑組成物(有機樹脂絕緣材料)。
并且,用B型粘度計(東京計器社制、DVL-B型)在60rpm時以No.4回轉器、6rpm時以No.3來進行粘度測定。
(19)接著,在基板30的兩面上以20μm的厚度來涂布所述阻焊劑組成物,在70℃下進行20分鐘、70℃下進行30分鐘的條件下進行干燥處理后,在阻焊劑層70中密接描繪阻焊劑層的抗蝕開口部圖形、厚度為5mm的光掩模,用1000mJ/cm2的紫外線曝光,在DMTG溶液中進行顯影處理,形成200μm直徑的開口71U、71D(參照圖6(A))。另外,也可使用LPSR等市售的阻焊劑劑。
(20)接著后,在包含氯化鎳(2.3×10-1mol/l)、次亞磷酸鈉(2.8×10-1mol/l)、檸檬酸鈉(1.6×10-1mol/l)的PH=4.5的非電解鎳電鍍液中浸漬20分鐘形成了阻焊劑層(有機樹脂絕緣層)70的基板,在開口部71U、71D上形成厚度為5μm的鎳電鍍層72。之后,將該基板在80℃的條件下在包含氰化金鉀(7.6×10-3mol/l)、氯化銨(1.9×10-1mol/l)、檸檬酸鈉(1.2×10-1mol/1)、次亞磷酸鈉(1.7×10- 1mol/l)的非電解電鍍液中浸漬7.5分鐘,通過在鎳電鍍層72上形成厚度為0.03μm的金電鍍層74,在通路孔161和導體電路159中形成焊錫焊區(qū)75(參照圖6(B))。
(21)此后,在阻焊劑層70的開口部71U、71D上印刷焊錫糊劑,通過在200℃下進行回流,形成焊錫凸點(焊錫體)76U、76D。由此,可得到具有焊錫凸點76U、76D的印刷布線板10(參照圖7)。
接著,參照圖8來說明向用所述工序完成的印刷布線板10安裝IC芯片和向子板的安裝。通過將IC芯片90的焊錫焊區(qū)92對應于完成后的印刷布線板10的焊錫凸點76U來安裝IC芯片90,進行回流來進行IC芯片90的安裝。同樣地,通過將子板95的焊區(qū)94對應于印刷布線板10的焊錫凸點76D,進行回流將印刷布線板10安裝到子板95上。
在所述的樹脂膜中,含有難溶性樹脂、可溶性粒子、固化劑、其它成分。下面分別進行說明。
本發(fā)明的制造方法中使用的樹脂膜為將酸或氧化劑中可溶性的粒子(下面稱為可溶性粒子)分散于酸或氧化劑中難溶性的樹脂(下面稱為難溶性樹脂)中的材料。
并且,本發(fā)明中使用的[難溶性]、[可溶性]這樣的術語,在同一時間浸漬在由同一酸或氧化劑構成的溶液中的情況下,將溶解速度相對快的方便地稱為[可溶性]、將溶解速度相對慢的方便地稱為[難溶性]。
作為所述可溶性粒子,例如可舉出在酸或氧化劑中可溶性的樹脂粒子(下面稱為可溶性樹脂粒子)、在酸或氧化劑中可溶性的無機粒子(下面稱為可溶性無機粒子)、在酸或氧化劑中可溶性的金屬粒子(下面稱為可溶性金屬粒子)等。這些可溶性粒子既可以單獨使用,也可以兩種以上合用。
所述可溶性粒子的形狀不特別限定,例如可舉出球狀、破碎狀等。另外,期望所述可溶性粒子的形狀為一樣的形狀。這是因為可形成具有均勻粗度的凹凸的粗化面。
所述可溶性粒子的平均顆粒直徑期望為0.1~10μm。只要在該顆粒直徑的范圍內,則也可含有兩種以上的不同的顆粒直徑。即,可以含有平均顆粒直徑為0.1~0.5μm的可溶性粒子和平均顆粒直徑為1~3μm的可溶性粒子。由此,可形成更復雜的粗化面,也有利于與導體電路的密接性。并且,本發(fā)明中,所謂可溶性粒子的顆粒直徑為可溶性粒子最長部分的長度。
作為所述可溶性樹脂粒子,可舉出由熱固化性樹脂、熱塑性樹脂等構成。只要是當浸漬在酸或氧化劑構成的溶液中時溶解速度比所述難溶性樹脂的快,就不作特別限定。
作為所述可溶性樹脂粒子的具體實例,例如可舉出是由環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚苯樹脂、聚烯樹脂、含氟樹脂等構成的,可以是由這些樹脂的一種構成、也可以是由兩種以上的樹脂的混合物構成。
另外,作為可溶性樹脂粒子,可使用由橡糊劑構成的樹脂粒子。作為所述橡糊劑,例如,可舉出聚丁二烯橡糊劑,環(huán)氧變性、尿烷變性、(亞)丙烯腈變性等各種變性聚丁二烯橡糊劑,含有羧基的(亞)丙烯腈·聚丁橡糊劑等。通過使用這些橡糊劑,可溶性樹脂粒子變得容易溶解于酸或氧化劑中??傊斢盟醽砣芙饪扇苄詷渲W訒r,即使用強酸以外的酸也能溶解,當使用氧化劑來溶解可溶性樹脂粒子時,即使用氧化能力比較弱的過錳酸鹽也能溶解。另外,即使使用鉻酸的情況下,也能以低濃度溶解。因此,酸或氧化劑不會殘留在樹脂表面上,如后所述,形成粗化面后,在提供氯化鈀等催化劑時,也不會一邊提供催化劑、一邊氧化催化劑。
作為所述可溶性無機粒子,例如可舉出為從鋁化合物、鈣化合物、鉀化合物、鎂化合物以及硅化合物構成的組中選擇至少由一種構成的粒子。
作為所述鋁化合物,例如可舉出氧化鋁、氫氧化鋁等,作為所述鈣化合物,例如可舉出碳酸鈣、氫氧化鈣等,作為所述鉀化合物,例如可舉出碳酸鉀等,作為所述鎂化合物,例如可舉出氧化鎂、白云石、堿性碳酸鎂等,作為所述硅化合物,例如可舉出二氧化硅、沸石等。這些既可單獨使用,也可二種以上合用。
作為所述可溶性金屬粒子,例如可舉出由銅、鎳、鐵、鋅、鉛、金、銀、鋁、鎂、鈣和硅構成的組中選擇的至少一種所構成的粒子等。另外,為了確保絕緣性,這些可溶性金屬粒子的表層也可用樹脂等覆蓋。
將所述可溶性粒子兩種以上混合使用時,作為混合的兩種可溶性粒子的組合期望是樹脂粒子和無機粒子的組合。這是因為兩者的導電性都低,所以在能確保樹脂膜的絕緣性的同時,也容易實現(xiàn)與難溶性樹脂之間的熱膨脹的調整,在由樹脂膜構成的層間樹脂絕緣層中不會發(fā)生裂紋,在層間樹脂絕緣層和導體電路之間也不會發(fā)生剝離。
作為所述難溶性樹脂,只要是使用酸或氧化劑在層間樹脂絕緣層上形成粗化面時能保持粗化面的形狀的樹脂就不特別加以限定,例如,可舉出熱固化性樹脂、熱塑性樹脂、其組合體等。另外,也可以是對這些樹脂提供了感光性的感光性樹脂。通過使用感光性樹脂,能夠使用曝光、顯影處理在層間樹脂絕緣層上形成通路孔用開口。
其中,期望含有熱固性樹脂。這是由于即使通過電鍍液或各種熱處理,也能夠保持粗化面的形狀。
作為所述難溶性樹脂的具體實例,例如,可舉出環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、苯氧基樹脂、聚酰亞胺樹脂、對聚苯樹脂、聚烯樹脂、含氟樹脂等。這些樹脂既可單獨使用,也可兩種以上合用。
其中,更期望在一個分子中具有兩個以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂。因為不僅能形成所述的粗化面,而且耐熱性等優(yōu)越,所以即使在熱循環(huán)條件下,在金屬層中也不會發(fā)生應力集中,也難以引起金屬層的剝離等。
作為所述環(huán)氧樹脂,例如,可舉出甲酚酚醛型環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛型環(huán)氧樹脂、烷基苯酚酚醛型環(huán)氧樹脂、聯(lián)酚F型環(huán)氧樹脂、萘型環(huán)氧樹脂、雙戊型環(huán)氧樹脂、與具有酚類和酚性氫氧基的芳香族乙醛縮合物的環(huán)氧化物、トリクリシジルイソシァヌレ一ト、脂環(huán)式環(huán)氧樹脂等。它們既可單獨使用,也可兩種以上合用。由此耐熱性等優(yōu)越。
對于本發(fā)明中使用的樹脂膜,期望所述可溶性粒子基本均勻地分散于所述難溶性樹脂中。這是因為能夠形成具有均勻粗度的凹凸的粗化面,即使在樹脂膜上形成通路孔和通孔,也能確保在其上形成的導體電路的金屬層的密接性。另外,也可使用僅在形成粗化面的表層部中含有可溶性粒子的樹脂膜。由此,因為樹脂膜的表層部以外不施加酸或氧化劑,所以可靠地保證了通過層間樹脂絕緣層的導體電路間的絕緣性。
對于所述樹脂膜而言,期望分散于難溶性樹脂中的可溶性粒子的配比為相對樹脂膜的3-40重量%。當可溶性粒子的配比不足3重量%時,則有時不能形成具有期望凹凸的粗化面,當超過40重量%時,在使用酸或氧化劑來溶解可溶性粒子時,會溶解到樹脂膜的深部,不能維持通過由樹脂膜構成的層間樹脂絕緣層的導體電路間的絕緣性,有時成為短路的原因。
所述樹脂膜除所述可溶性粒子、所述難溶性樹脂以外,還期望含有固化劑和其它成分等。
作為所述固化劑,例如,可舉出咪唑系固化劑、胺系固化劑、胍系固化劑、這些固化劑的環(huán)氧加合物或將這些固化劑微囊化后的產(chǎn)物、三苯磷、四苯基鏻·四苯硼酸酯等有機磷系化合物等。
所述固化劑的含量期望是相對樹脂膜的重量的0.05-10%。重量不足0.05%時,因為樹脂膜的固化不夠,酸或氧化劑侵入樹脂膜的程度變大,有時損壞樹脂膜的絕緣性。另一方面,如果重量超過10%,則過剩的固化劑成分使樹脂的組成變性,導致可靠性降低。
作為所述的其它成分,例如可舉出不影響粗化面形成的無機化合物或樹脂等填料。作為所述無機化合物,例如可舉出二氧化硅、氧化物鋁、白云石等,作為所述樹脂,例如可舉出聚酰亞胺樹脂、聚丙烯酰胺樹脂、聚酰胺亞胺樹脂、聚苯樹脂、黑色素樹脂、烯烴樹脂等。通過含有這些填料力求提高熱膨脹系數(shù)的一致和耐熱性、耐藥性等,可提高印刷布線板的性能。
另外,所述樹脂膜也可含有溶劑。作為所述溶劑,例如可舉出丙酮、丁酮、環(huán)己酮等酮類,乙基醋酸、丁基醋酸、溶纖劑醋酸鹽或甲苯、二甲苯等芳香族碳氫化合物等。它們既可單獨使用,也可兩種以上合用。
(實施形態(tài)1的第一變形例)接著,參照圖15來說明根據(jù)本發(fā)明實施形態(tài)1的第一變形例的印刷布線板110。在所述實施形態(tài)1中,說明了配置BGA的情況。在實施形態(tài)1的第一變形例中,與實施形態(tài)1基本一樣,但如圖15所示,以通過導電性連接管腳96取得連接的PGA方式構成。
然后,參照圖9~圖15來對參照圖15所述的印刷布線板的制造方法進行說明。
(1)首先,在層疊四個浸含環(huán)氧樹脂的聚脂糊劑片33而構成的層疊板31a上形成片狀電容器容納用的通孔37a。另外,在其另一方向中準備層疊二個聚脂糊劑片33而構成的層疊板31b(參照圖9(A))。這里,作為聚脂糊劑片33,除環(huán)氧樹脂外,還可用含有BT、苯酚樹脂或玻璃織物等強化材料的樹脂。
通過大地形成片狀電容器容納用的通孔37a,可在后述的工序中將多個片狀電容器20可靠地容納在凹部37中。
(2)接著,焊接層疊板31a和層疊板31b,通過加熱后使之固化,形成具備能夠容納多個片狀電容器20的凹部37的核心基板31(參照圖9(B))。
(3)然后,用印刷機在凹部37的電容器配置位置上涂布粘接材料34。之后,通過粘接材料34在凹部37中容納多個由陶瓷形成的片狀電容器20(參照圖9(C))。這里,通過在凹部37內配置多個片狀電容器20,由于多個片狀電容器20的高度對齊,所以能夠平滑地制成核心基板31。另外,因為大地形成凹部37,所以能夠正確地確定片狀電容器20的位置,并以高密度來配置。由此,能夠在核心基板上以均勻厚度形成樹脂層,如后所述,因為可在核心基板31之上適當?shù)匦纬赏房?,所以能夠降低印刷布線板的不合格品產(chǎn)生率。
(4)然后,通過壓或敲擊片狀電容器20的上表面使高度對齊,以使多個片狀電容器20的上表面變?yōu)橄嗤叨?參照圖9(D))。通過該工序,在凹部37內配置多個片狀電容器20時,即使多個片狀電容器20的大小參差不齊,也能使高度對齊,從而能平滑地制成核心基板31。
(5)然后,在凹部37內的片狀電容器20之間填充熱固化性樹脂,加熱固化后形成樹脂層36(參照圖10(A))。此時,作為熱固化性樹脂,最好是環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、聚酰亞胺樹脂、三嗪樹脂。由此,能夠固定凹部37內的片狀電容器20。
(6)隨后,使用印刷機來從其上涂布所述的環(huán)氧系樹脂或聚烯系樹脂來形成樹脂絕緣層40(參照圖10(B))。并且,也可用粘貼樹脂膜來替代涂布樹脂。
(7)接著,通過曝光、顯影處理或激光來在樹脂絕緣層40上形成通路孔用開口48(參照圖10(C))。因此,通過鉆頭或激光在樹脂層36中形成通孔用的通孔46a,并進行加熱固化(參照圖10(D))。
(8)然后,在基板31上提供鈀催化劑后,將核心基板浸漬在非電解電鍍液中,均勻地析出非電解電鍍膜53(參照圖11(A))。這里,雖然使用非電解電鍍,但也可通過濺射來形成銅、鎳等金屬層。另外,也可根據(jù)情況在以濺射形成后,形成非電解電鍍膜。
(9)之后,在非電解電鍍膜53的表面上粘貼感光性干膜,設置掩模,進行曝光、顯影處理,形成規(guī)定圖形的抗蝕劑54。因此,在電解電鍍液中對核心基板31進行浸漬,通過非電解電鍍膜53流過電流而析出電解電鍍膜56(參照圖11(B))。
(10)在所述工序之后,用5%的NaOH剝離抗蝕劑54后,用硫酸和過氧化氫的混合液蝕刻處理后去除抗蝕劑54下的非電解電鍍膜53,形成由非電解電鍍膜53和電解銅電鍍膜56構成的導體電路58(包含通路孔60)和通孔46。這里,通過形成通孔46,由于信號線不通過片狀電容器20,所以不會發(fā)生由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。
(11)然后,對基板31進行水洗、酸性脫脂后,進行軟蝕刻,接著,用噴霧器在走基板31的兩面上噴上蝕刻液,對導體電路58的表面和通孔46的凸緣表面及內壁進行蝕刻,在導體電路58的整體表面上形成粗化面58a(參照圖11(C))。作為蝕刻液,可使用由重量份為10的咪唑銅(Ⅱ)絡合物、重量份為7的甘醇酸、重量份為5的氯化鈣構成的蝕刻液(メツク社制造的メツク蝕刻粘合劑)。
(12)接著,通過將重量份為100的雙酚F型環(huán)氧單體(油化シェル社制造,分子量310,YL983U);重量份為170的在表面上涂布了硅烷耦聯(lián)劑的平均顆粒直徑為1.6μm、最大粒子直徑為15μm以下的SiO2球狀粒子(ァドテツク社制造,CRS1101-CE);和重量份為1.5的均衡劑(サンノプコ社制造,ペレノ-ルS4)在容器中攪拌、混合,在23±1℃下調制粘度為45~49Pa·s的樹脂填充劑62。并且,作為固化劑可使用重量份6.5的咪唑固化劑(四國化成社制造,2E4MZ-CN)。
之后,向通孔46內填充樹脂填充劑62后,進行干燥(參照圖11(D))。
(13)接著,在重量份為20的乙烷二甘醇醋酸鹽、重量份為20的溶劑油中一邊攪拌一邊加熱溶解重量份為30的雙酚A型環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當量469,油化シェルェポキシ社制,ェピュ-ト1001)、重量份為40的甲酚酚醛型環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當量215,大日本ィンキ化學工業(yè)社制造,ェピクロン N-673)、重量份為30的含有三嗪構造的苯酚酚醛樹脂(苯酚性羥基當量120,大日本ィンキ化學工業(yè)社制造,フェノラィトKA-7052),向其添加重量份為15的末端環(huán)氧化聚丁二烯橡糊劑咪唑固化劑(ナガセ化成社制、デナレックスR-45EPT)和重量份為1.5的2-苯基-4、5-雙(羥基甲基)咪唑粉末品、重量份為2的微粉碎二氧化硅、重量份為0.5的硅系消泡劑后調制環(huán)氧樹脂組成物。
使用旋涂機在厚度為38μm的PET膜上涂布所得到的環(huán)氧樹脂組成物以使干燥后的厚度變?yōu)?0μm,之后,在80-120℃下干燥10分鐘,制成層間樹脂絕緣層用樹脂膜。
(14)在基板的兩面上,在基板31上設置比在(13)中制成的基板31稍大的層間樹脂絕緣層用樹脂膜,在壓力為4kgf/cm2、溫度為80℃、壓接時間為10秒的條件下進行假壓接并切斷后,通過以下方法使用真空層疊裝置進行粘貼來形成層間樹脂絕緣層50(參照圖12(A))。即,在真空度為0.5Torr、壓力為4kgf/cm2、溫度為80℃、壓接時間為60秒的條件下將層間樹脂絕緣層用樹脂膜壓接在基板31上,之后,在170℃下熱固化30分鐘。
(15)接著,通過在層間樹脂絕緣層50上厚度為1.2mm的形成了通孔47a的掩模47,以波長為10.4μm的CO2氣體激光,在光束直徑為4.0mm、頂蓋模式、脈沖寬度為8.0μ秒、掩模貫通孔的直徑為1.0mm、單拍發(fā)射的條件下,在層間樹脂絕緣層50上形成直徑為80微米的通路孔用開口148(參照圖12(B))。
(16)將形成通路孔用開口148的基板31在含60g/l的過錳酸的80℃的溶液中浸漬10分鐘,通過溶解去除存在于層間樹脂絕緣層50表面上的環(huán)氧樹脂粒子,將包含通路孔用開口148的內壁的層間樹脂絕緣層50的表面作成粗化面50a(參照圖12(C))。也可通過酸或氧化劑來進行粗化處理。另外,期望粗化層為0.1~5μm。
(17)接著,將所述處理結束后的基板31浸漬在中和溶液(シプレィ社制造)后進行水洗。隨后,通過在粗面化處理(粗化深度為3μm)了的該基板31的表面上提供鈀催化劑,使催化劑核附著在層間樹脂絕緣層50的表面和通路孔用開口148的內壁面上。
(18)接著,將基板浸漬在以下組成的非電解銅電鍍水溶液中,在整個粗化面50a上形成厚度為0.6~3.0微米的非電解銅電鍍膜153(參照圖12(D))。
NiSO40.003mol/l酒石酸 0.200mol/l硫酸銅 0.030mol/lHCHO0.050mol/lNaOH0.100mol/lα、α’-ビピリジル 40mg/l聚乙烯乙二醇(PEG) 0.10g/l[非電解電鍍條件]35℃的液溫下,40分鐘(19)在非電解電鍍膜153上粘貼市售的感光性干膜,設置掩模后,在100mJ/cm2下曝光,通過用0.8%的碳酸鈉水溶液進行顯影處理,設置厚度為30μm的電鍍抗蝕劑154(參照圖13(A))。
(20)接著,用50℃的水洗凈基板31后進行脫脂,用25℃的水清洗后再用硫酸洗凈,之后,在以下條件下進行電解電鍍,形成厚度為20μm的電解銅電鍍膜156(參照圖13(B))。
硫酸2.24mol/l硫酸銅 0.26mol/l
添加劑 19.5ml/l(ァトテツクジャパン社制,HL)[電解電鍍條件]電流密度1A/dm2時間65分鐘溫度22±2℃(21)用5%的NaOH剝離去除電鍍抗蝕劑154后,用硫酸和過氧化氫的混合液來對該電鍍抗蝕劑154下的非電解銅電鍍膜153進行蝕刻處理、將其溶解去除,形成由非電解銅電鍍膜153和電解銅電鍍膜156構成的厚度為18μm的導體電路158(包含通路孔161)。之后,進行與(11)相同的處理,通過含有第二銅絡合物和有機酸的蝕刻液來形成粗化面158a(參照圖13(C))。
(22)接著,通過重復所述(14)-(21)的工序,形成上層的導間樹脂絕緣層150和導體電路159(包含通路孔161)(參照圖13(D))。
(23)接著,得到與實施形態(tài)1相同調整的阻焊劑組成物(有機樹脂絕緣材料)。
(24)接著,在多層布線基板的兩面上涂布20μm厚度的在(23)中調制的阻焊劑組成物。之后,在進行了干燥處理后,用紫外線進行曝光,用DMTG溶液進行顯影處理,形成200μm直徑的開口71U、71D。
然后,進行加熱處理,固化阻焊劑組成物,形成具有開71U、71D的、厚度為20μm的阻焊劑層70(參照圖14(A))。作為所述阻焊劑組成物,可使用市售的阻焊劑組成物。
(25)然后,將形成阻焊劑層70的基板浸漬在與實施形態(tài)1相同的非電解鎳電鍍液中,在開口部71U、71D中形成厚度為5μm的鎳電鍍層72。隨后,將該基板浸漬在與實施形態(tài)1相同的非電解金電鍍液中,在鎳電鍍層72上形成厚度為0.03μm的金電鍍層74(參照圖14(B))。
(26)之后,在基板的裝有IC芯片的面的阻焊劑層70的開口71U中印刷含有錫-鉛的焊錫糊劑。之后,在另一面的開口部71D內作為導電性粘接劑97印刷焊錫糊劑。接著,將導電性連接管腳96安裝支持在適當?shù)墓苣_保持裝置中,使導電性連接管腳96的固定部98與開口部71D內的導電性粘接劑97適當接觸。然后,進行回流,將導電性連接管腳96固定在導電性粘接劑97上。另外,作為安裝導電性連接管腳96的方法,也可將形成柱狀等的導電性粘接劑97放入開口部71D內,或者,也可在固定部98中接合導電性粘接劑97來安裝導電性連接管腳96,然后回流。
之后,印刷布線板110的開口71U側的焊錫凸點76U對應于IC芯片90的焊錫焊區(qū)92來裝載IC芯片90,通過進行回流來安裝IC芯片90(參照圖15)。
(實施形態(tài)1的第二變形例)接著,參照圖16來說明根據(jù)實施形態(tài)1的印刷布線板的第二變形例的制造方法。
(1)首先,在層疊了四個浸含環(huán)氧樹脂的聚脂糊劑片33后固化的層疊板31a上形成片狀電容器容納用通孔37a。另一方面,準備未固化的由聚脂糊劑片33構成的片31c和固化聚脂糊劑片33而形成的板31b(參照圖16(A))。
(2)接著,利用片31c來壓接層疊板31a和板31b,形成具有凹部37的基板31(參照圖16(B))。
(3)然后,在未固化的由聚脂糊劑片33構成的片31c上容納多個由陶瓷構成的片狀電容器20(參照圖16(C))。
(4)然后,壓或敲擊片狀電容器20的上表面來使高度對齊,以使多個片狀電容器20的上表面為相同高度(參照圖16(D))。之后,加熱以形成使未固化的聚脂糊劑片33固化的核心基板31。因為下面的工序與參照圖9~15所述的第一變形例相同,故省略其說明。
(實施形態(tài)1的第三變形例)接著,參照圖18來說明根據(jù)實施形態(tài)1的第三變形例的印刷布線板的結構。
該第三變形例的印刷布線板的結構與所述實施形態(tài)1基本相同。但是,容納在核心基板30中的片狀電容器20是不同的。圖18表示片狀電容器的平面圖。圖18(A)表示多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中的點劃線表示切斷線。在所述的實施形態(tài)1的印刷布線板中,如圖18(B)的平面圖所示,在片狀電容器的側邊緣上設置有第一電極21和第二電極22。圖18(C)表示第三變形例的多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中的點劃線表示切斷線。在第三變形例的印刷布線板中,如圖18(D)的平面圖所示,在片狀電容器的側邊緣的內側上設置第一電極21和第二電極22。
在該第三變形例的印刷布線板中,因為使用在外緣的內側中形成電極的片狀電容器20,所以能夠使用容量大的片狀電容器。
接著,參照圖19來說明根據(jù)第三變形例的第一特例的印刷布線板。
圖19表示容納在根據(jù)第一特例的印刷布線板的核心基板中的片狀電容器20的平面圖。在所述實施形態(tài)1中,在核心基板上容納了多個小容量的片狀電容器,但在第一特例中,在核心基板上容納了大容量的大型的片狀電容器20。這里,片狀電容器20由第一電極21、第二電板22、介電體23、連接到第一電板21的第一導電膜24、連接到第二電極22側的第二導電膜25和未連接到第一導電膜24和第二導電膜25上的片狀電容器的上下面連接用的電極27構成。通過該電極27來連接IC芯片側和子板側。
在該第一變形例的印刷布線板中,因為使用大型的片狀電容器20,所以能夠使用容量大的片狀電容器。另外,因為使用了大型的片狀電容器20,所以即使重復熱循環(huán),也不會在印刷布線板中發(fā)生翹曲。
參照圖20來說明根據(jù)第二特例的印刷布線板。圖20(A)表示多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中的點劃線表示通常的切斷線,圖20(B)表示片狀電容器的平面圖。如圖20(B)所示,在該第二特例中,連接多個(圖中的示例為3個)、多個使用的片狀電容器而以大型來使用。
在該第二特例中,因為使用了大型的片狀電容器20,所以能夠使用容量大的片狀電容器。另外,因為使用了大型的片狀電容器20,所以即使重復熱循環(huán),也不會在印刷布線板中發(fā)生翹曲。
在所述的實施態(tài)中,雖然將片狀電容器內置于印刷布線板中,但也可用在陶瓷板上設置導電體膜而構成的板狀電容器來替代片狀電容器。
(實施形態(tài)1的第四變形例)接著,參照圖21來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)1的第四變形例的印刷布線板。在所述實施形態(tài)1中,僅具有容納在核心基板30上的片狀電容器20,在第四變形例中,在表面上安裝大容量的片狀電容器120。
IC芯片瞬時耗費大的功率來進行復雜的演算處理。這里,為了向IC芯片側提供大的功率,在本實施形態(tài)中,在印刷布線板上具有電源用的片狀電容器20和片狀電容器120。參照圖22來說明該片狀電容器的效果。
圖22以縱軸表示向IC芯片提供的電壓,橫軸表示時間。這里,雙點劃線C表示不具有電源用電容器的印刷布線板的電壓變動。在不具有電源用電容器的情況下,大的電壓衰減。虛線A表示在表面上安裝了片狀電容器的印刷布線板的電壓變動。與所述雙點劃線C相比,電壓沒有大的下降,但因環(huán)路長度變長,所以不能充分地進行速度快的電源供給。即,在供電開始時電壓下降。另外,雙點劃線B表示參照圖8內置了所述的片狀電容器的印刷布線板的電壓下降。雖然能縮短環(huán)線長度,但因為不能在核心基板30中容納容量大的片狀電容器,所以電壓變動。這里,實線E表示安裝參照圖21安裝所述核心基板內的片狀電容器20、還在表面上安裝大容量的片狀電容器120的第四變形例的印刷布線板的電壓變動。由于在IC芯片附近具有片狀電容器20還具有大容量(和相對大的電感)的片狀電容器120,故可將電壓變動抑制為最小。
這里,對于實施形態(tài)1的印刷布線板,把測定的埋入于核心基板內的片狀電容器20的電感和安裝在印刷布線板內表面(子板側的表面)上的片狀電容器的電感的值表示如下。
電容器單體的情況埋入形式 137PH內表面安裝形式 287PH并聯(lián)連接八個電容器的情況埋入形式 60PH內表面安裝形式 72PH如上所述,以單體使用電容器、或為了增大容量而并聯(lián)連接的情況下,由于內置了片狀電容器,所以都能降低電感。
下面說明進行可靠性試驗的結果。這里,對于實施形態(tài)1的印刷布線板,測定一個片狀電容器的靜電電容的變化率。
在Steam試驗中,在蒸氣下濕度保持為100%。另外,在HAST試驗中,在相對濕度100%、施加電壓1.3V,溫度121℃下放置100小時。在TS試驗中,1000次重復在-125℃下放置30分鐘、在55℃下放置30分鐘的試驗。
對于所述可靠性試驗,獲知即使是對于內置片狀電容器的印刷布線板,也能實現(xiàn)與現(xiàn)有的電容器表面安裝形式同等的可靠性。另外,如上所述,對于TS試驗,已知即使由于由陶瓷構成的電容器與由樹脂構成的核心基板30和樹脂絕緣層40的熱膨脹率不同而發(fā)生內部應力,也不會發(fā)生片狀電容器20的第一電極21、第二電極22與通路孔60之間的斷路、片狀電容器20和樹脂絕緣層40之間的剝離、樹脂絕緣層40中的裂紋,并可長期實現(xiàn)高的可靠性。
在實施形態(tài)1中,如上所述,因為形成了大的凹部,在凹部中容納多個電容器,所以即使锪孔加工的精度低也能夠可靠地正確確定多個電容器的位置,而在核心基板內以高密度配置。另外,因為在凹部內裝載了多個電容器,由于多個電容器的高度對齊,所以能夠使電容器上的絕緣層的厚度均勻。因此,因為能夠適當?shù)匦纬赏房缀蛯w電路,所以能夠降低印刷布線板的不合格品的發(fā)生率。
因為在核心基板和電容器之間填充了樹脂,所以即使發(fā)生由電容器等引起的應力,也能夠緩和,并不會發(fā)生遷移。因此,不會有對電容器的電極和通路孔的連接部的剝離或溶解等影響。
因此,即使進行可靠性試驗也能確保期望的性能。另外,在利用銅來覆蓋電容器的情況下,也可防止發(fā)生遷移。
(實施形態(tài)2)首先,參照圖29、30來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)2的印刷布線板的結構。圖29表示印刷布線板210的剖面,圖30表示在圖29所示的印刷布線板210上裝有IC芯片290,并安裝在子板294側的狀態(tài)。
如圖29所示,印刷布線板210由片狀電容器220、容納片狀電容器220的核心基板230和構成組合層280A、280B的層間樹脂絕緣層250構成。核心基板230由容納電容器220的容納層230a和連接層240構成。在連接層240中形成通路孔260和導體電路258,在層間樹脂絕緣層250中形成通路孔360和導體電路358。在本實施形態(tài)中,組合層雖然由一層層間樹脂絕緣層250構成,但組合層也可由多個層間樹脂絕緣層構成。
如圖30所示,在上側組合層280A的通路孔360中形成連接于IC芯片290的焊區(qū)292S1、292S2、292P1、292P2用的凸點276。另一方面,在下側的組合層280B的通路孔360中設置連接于子板294的焊區(qū)295S1、295S2、295P1、295P2于的凸點276。在核心基板230中形成通孔246。
片狀電容器220,如圖17(A)所示,由第一電極221、第二電極222和被該第一、第二電極夾住的介電體23構成,在該介電體23中,相對地設置了多個連接在第一電極221側的第一導電膜24和連接在第二電極222側的第二導電膜25。在第一電極221和第二電極222的表面上覆蓋有銅電鍍等金屬覆蓋。這是因為能夠改善與導電性粘接劑234的電連接性,另外,還能防止遷移的發(fā)生。
圖30所示的IC芯片290的信號用的焊區(qū)292S2通過凸點276-導體電路358-通路孔360-通孔246-通路孔360-凸點276連接于子板294的信號用的焊區(qū)295S2上。另一方面,IC芯片290的信號用的焊區(qū)292S1通過凸點276-通路孔360-通孔246-通路孔360-凸點276連接于子板294的信號用的焊區(qū)295S1上。
IC芯片290的電源用焊區(qū)292P1通過凸點276-通路孔360-導體電路258-通路孔260連接于片狀電容器220的第一電極221上。另一方面,子板294的電源用焊區(qū)295P1通過凸點276-通路孔360-通孔246-導體電路258-通路孔260連接于片狀電容器220的第一電極221上。
IC芯片290的電源用焊區(qū)292P2通過凸點276-通路孔360-導體電路258-通路孔260連接于片狀電容器220的第二電極222上。另一方面,子板294的電源用焊區(qū)295P2通過凸點276-通路孔360-通孔246-導體電路258-通路孔260連接于片狀電容器220的第二電極222上。
在本實施形態(tài)的印刷布線板210中,因為在IC芯片290的正下方配置了片狀電容器220,所以縮短了IC芯片與電容器的距離,能夠瞬時向IC芯片側提供功率。即,能夠縮短確定環(huán)線電感的環(huán)路長度。
另外,在片狀電容器220和片狀電容器220之間設置了通孔246,信號線不通過片狀電容器220。因此,能夠防止在通過電容器時發(fā)生的由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。
另外,通過設置在IC芯片側的連接層240上的通路孔260和在核心基板230上形成的通孔246來連接連接于印刷布線板的內表面?zhèn)鹊耐獠炕?子板)294和電容器220的第一電極221、第二電極222。即,因為在具有芯材、加工困難的容納層230a中形成通孔而不直接連接電容器的端子和外部基板,所以能夠提高連接可靠性。
在本實施形態(tài)中,如圖17(A)所示,在片狀電容器220的由陶瓷構成的介電體23的表面上設置粗化層23a。因此,提高了由陶瓷構成的片狀電容器220與由樹脂構成的連接層240的密接性,即使進行熱循環(huán)試驗時,也不會在界面中發(fā)生連接層240的剝離。該粗化層23a可通過在燒制成后研磨片狀電容器220的表面、還在燒制前進行粗化處理來形成。并且,在本實施形態(tài)中,在電容器的表面上進行粗化處理,提高了與樹脂的密接性,但也可代之以在電容器表面上進行硅烷耦聯(lián)處理。
另外,在本實施形態(tài)中,如圖29所示,使樹脂層236介于核心基板230的空腔232的側面和片狀電容器220之間。這里,樹脂層236的熱膨脹率比核心基板230和連接層240的小,即,設定在由陶瓷構成的片狀電容器220的附近。因此,對于熱循環(huán)試驗,即使在核心基板和連接層240與片狀電容器220之間因熱膨脹率差而產(chǎn)生了內應力,也難以在核心基板230和連接層240中發(fā)生裂紋、剝離等,可達到高的可靠性,另外,還能防止遷移的發(fā)生。
下面,參照圖23-28來說明參照圖29所述的印刷布線板的制造方法。
(1)形成作為形成核心基板的樹脂層的連接層,在該單面上形成由金屬層構成的電路圖形。因此,準備在單面上層疊金屬膜257的樹脂膜240a(圖23(A))。作為該樹脂膜240a與實施形態(tài)1一樣,可使用環(huán)氧、BT、聚酰亞胺、烯烴等熱固化性樹脂,或熱固化性樹脂與熱可塑性樹脂的混合物。這里,希望是不具有芯材的膜以便容易地形成通孔。對該金屬膜257進行圖形蝕刻來形成規(guī)定的電路圖形257α(圖23(B))。接著,通過導電性粘接劑234來將片狀電容器220粘接于樹脂膜240a的下面的電路圖形257a上(圖23(C))。由于,可確保與電容器220的電連接和電容器220與電路圖形257a的密接性。導電性粘接材料234可使用在焊料(Sn/Pb、Sn/Sb、Sn/Ag、Sn/Ag/Cu)、導電性糊劑或樹脂中浸含有金屬粒子等的兼有導電性和粘接性的材料。在導電性粘接劑與電容器中產(chǎn)生的空隙中可填充樹脂。
(2)另一方面,準備穿設了容納片狀電容器的空腔232的容納層用層疊板232a(圖23(C))。
空腔232通過锪孔形成。通過除了锪孔以外還形成了通孔的聚脂糊劑片和未形成通孔的聚脂糊劑片的接合或注射成形,可形成具有空腔的層疊板。作為該容納層用層疊板232a可使用層疊在玻璃織物等芯材中浸含環(huán)氧樹脂的聚脂糊劑片所構成的層疊板??墒褂贸谁h(huán)氧樹脂外,還可以含有BI、苯酚樹脂或玻璃織物等強化材料等的、一般用于印刷布線板中的材料。并且,也可使用沒有玻璃織物等芯材的樹脂基板。但是,對于核心基板,不能使用陶瓷或AIN等基板。這是因為該基板的外形加工性差,有時不能容納電容器,即使填充樹脂也會產(chǎn)生空隙。因為樹脂基板的熔點為300℃以下,如果加熱到超過350℃則溶解、軟化或碳化。
(3)然后,層疊安裝了片狀電容器220的樹脂膜240a、具有電容器容納部的核心基板用樹脂層疊板232a以及再一層樹脂膜240a,從兩面加壓后使表面平坦(圖23(D))。在本實施形態(tài)中,由于對兩面施加壓力來糊劑合容納電容器220的容納層230a和連接層240以形成核心基板230,故使表面平坦化。由此,在后述工序中,可層層疊間樹脂絕緣層250和導體電路358而具有高的可靠性。并且,此時,在電容器220和樹脂膜240a之間的間隙中填充從樹脂膜240a滲出的樹脂。這里,當該間隙不能充分填充時,則如圖24(A)所示,在樹脂膜240a側的電路圖形257a之間設置比核心基板的熱膨脹率小的填充材料236a,也可如圖24(D)所示進行填充,還可如圖24(C)所示,在電容器220側設置填充材料236a,也可如圖24(D)所示進行填充。
(4)之后,通過加熱、固化來形成由容納片狀電容器220的容納層230a和連接層240構成的核心基板230(圖25(A))。另外,在核心基板的空腔232內填充比核心基板的熱膨脹率小的樹脂層236以提高氣密性,是適當?shù)?。另外,這里,在樹脂膜240a中,雖然使用不是金屬層的層來層疊,但也可使用在單面上設置了金屬層的樹脂膜(RCC)。即,可使用兩面板、單面板、沒有金屬膜的樹脂板、樹脂膜。
(5)在本實施形態(tài)中,因為在形成核心基板230的連接層240和容納層230a之間設置了與導電性粘接劑234連接的電路圖形257a,所以可通過該電路圖形257a可靠地連接到電容器220上。另外,通過在連接層240和容納層230a之間設置由金屬層構成的電路圖形257a,能夠防止核心基板230的翹曲。
(6)接著,通過CO2激光、YAG激光、激元激光或UV激光來在上表面?zhèn)鹊倪B接層240中穿設構成通路孔的非貫通孔248(圖25(B))。也可根據(jù)情況對應于非貫通孔的位置,裝載穿設了通孔的區(qū)域掩模用激光進行區(qū)域加工。此外,在形成通路孔的大小或直徑不同的物體時,也可用混合激光來形成。
(7)另外,也可根據(jù)需要,對通路孔內的污斑進行氧、氮氣等氣體的等離子體處理、電暈處理等的處理、或者進行過錳酸等氧化劑的浸漬處理。接著,對于由連接層240、容納層230a和連接層240構成的核心基板230,用鉆孔或激光以50~500μm穿設通孔用的通孔246a(圖25(C))。
(8)在核心基板230的連接層240的表層、通路孔用非貫通孔248和通孔用貫通孔246a中形成金屬膜。因此,在連接層240的表面上提供鈀催化劑之后,將核心基板230浸漬在非電解電鍍液中,均勻地析出非電解銅電鍍膜252(圖26(A))。這里,雖然使用非電解電鍍,但也可通過濺射來形成銅、鎳等金屬層。雖然濺射在成本方面是高的,但具有可改善與樹脂層的密接性的優(yōu)點。另外,也可根據(jù)情況在利用濺射來形成后,形成非電解電鍍膜。這是因為,利用樹脂在提供催化劑是不穩(wěn)定的地方是有效的,或者,在形成非電解電鍍膜方面可穩(wěn)定電解電鍍的析出性。期望金屬膜252在0.1~3mm的范圍內形成。
(9)之后,在金屬膜252的表面上粘貼感光性干膜,設置掩模,進行曝光、顯影處理,形成規(guī)定圖形的抗蝕劑254。然后,將核心基板230浸漬在電解電鍍液中,通過非電解電鍍膜252流過電流來析出電解銅電鍍膜256(圖26(B))。用5%的KOH剝離抗蝕劑254后,用硫酸和過氧化氫混合液來蝕刻去除抗蝕劑254下的非電解電鍍膜252,在連接層240中形成通路孔260和導體電路258,另一方面,在核心基板230的通孔246a中形成通孔246(圖26(C))。
(10)在導體電路258、通路孔260和通孔246的導體層的表面上設置粗化層。對于由Cu-Ni-P構成的合金等非電解電鍍膜進行氧化(黑化)-還原處理、或者,利用第二銅絡合物和有機酸鹽構成的蝕刻液等的蝕刻處理,來實施粗化層。粗化層的Ra(平均粗度高度)=0.01~5μm。最好是在0.5~3μm的范圍內。并且,這里,雖然形成了粗化層,但也可不形成粗化層,而是如后所述,直接填充樹脂、粘貼樹脂膜。
(11)然后,在通孔246中填充樹脂層262。作為樹脂層,可以是以環(huán)氧樹脂等樹脂為主要成分的沒有導電性的樹脂、含有銅等金屬糊劑的導電性樹脂之一。此時,為了整合硅等的熱膨脹率,將含有熱固化性環(huán)氧樹脂的樹脂作為樹脂填充材料進行填充。向通孔246填充樹脂層262后,粘貼樹脂膜250(圖27(A))。另外,也可用涂布樹脂來替代粘貼樹脂膜。粘貼樹脂膜250后,通過光、激光來在絕緣層250中形成開口直徑為20-250μm的通路孔348后,進行熱固化(圖27(B))。之后,在核心基板上提供催化劑,浸漬到非電解電鍍液中,在層間樹脂絕緣層250的表面上均勻析出厚度為0.9μm的非電解電鍍膜352,之后,用抗蝕劑354形成規(guī)定的圖形(圖27(C))。
(12)浸漬在電解電鍍液中,通過非電解電鍍膜352流過電流,在抗蝕劑354的非形成部中形成電解銅電鍍膜356(圖28(A))。剝離去除抗蝕劑354后,溶解去除電鍍抗蝕劑下的非電解電鍍膜352,得到由非電解電鍍膜352和電解銅電鍍膜356構成的導體電路358和通路孔360(圖28(B))。
(13)通過含有第二銅絡合物和有機酸的蝕刻液在導體電路358和通路孔360的表面上形成粗化面(未圖示)。之后,也可在該表面上進行Sn置換。
(14)在所述印刷布線板上形成焊錫凸點。在基板的兩面上涂布阻焊劑組成物,進行干燥處理后,密接并裝載描繪了圓形圖形(掩模圖形)的光掩模膜(未圖示),用紫外線進行曝光、顯影處理。此后,加熱過程,形成具有焊錫焊區(qū)(含有通路孔和其脊面部分)的開口部271U、271D的阻焊劑層(厚度為20μm)270(圖28(C))。
(15)然后,在阻焊劑層270的開口部271U、271D中填充焊錫糊劑(未圖示)。之后,通過在200℃下對填充在開口部271U、271D中的焊錫進行回流,形成焊錫凸點(焊錫體)276(參照圖29)。并且,為了提高耐蝕性,在開口部271中電鍍Ni、Au、Ag、Pd等金屬層,也可由濺射來形成。
由于在向該印刷布線板安裝IC芯片和向子板安裝中與實施形態(tài)1相同,故省略其說明。
(實施形態(tài)2的第一變形例)接著,參照圖31來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)2的第一變形例的印刷布線板。第一變形例的印刷布線板與所述實施形態(tài)2的基本相同。但是,在該第一變形例的印刷布線板中將其形成為,設置了導電性管腳296,通過該導電性管腳296來實現(xiàn)與子板的連接。另外,參照圖23(A),在所述實施形態(tài)中,使用在單面上層疊了金屬膜257的樹脂膜240a,但在該第一改變例中,使用在兩面上層疊金屬膜的樹脂膜來制造IC芯片290側的層間樹脂絕緣層240。即,對上表面的金屬進行圖形蝕刻膜,形成電路圖形257a。另外,將該電路圖形257a的開口257a用作保形掩模,通過激光穿設非貫通孔248來形成通路孔260。
另外,在所述實施形態(tài)2中,僅具有容納在核心基板230中的片狀電容器220,但在第一變形例中,在表面和內表面上安裝了大容量的片狀電容器320。
IC芯片瞬時消耗大功率來進行復雜的運算處理。這里,為向IC芯片側提供大的功率,在第一變形例中,在印刷布線板中具有電源用的片狀電容器420和片狀電容器520。由于該片狀電容器的效果與實施形態(tài)1的第四變形例相同,故省略其說明。
(實施形態(tài)2的第二變形例)
接著,參照圖32來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)2的第二變形例的印刷布線板。第二變形例的印刷布線板與所述的實施形態(tài)2的基本相同。但是,在該第二變形例的印刷布線板中,通過IC芯片290的電源用焊區(qū)292P1、292P2和凸點276來直接連接片狀電容器220的第一電極221和第二電極222。在該第二變形例中,可進一步縮短IC芯片與片狀電容器的距離。
(實施形態(tài)2的第三變形例)下面,參照圖33來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)2的第三變形例的印刷布線板。第三變形例的印刷布線板與所述實施形態(tài)2的基本相同。但是,在該第三變形例的印刷布線板中,通過設置在容納層230a和連接層240之間的電路圖形257a,將電容器220的第一電極221和第二電極222直接與通孔246連接。在該第三變形例中,能夠縮短電容器220的第一電極221和第二電極222與子板的布線長度。
(實施形態(tài)2的第四變形例)接著,參考圖18說明實施形態(tài)2的第4變形例的印刷布線板的結構。
該第四變形例的印刷布線板的結構與所述實施形態(tài)1的基本相同。但是,容納于核心基板30中的片狀電容器20不同。圖18是表示片狀電容器的平面圖。圖18(A)表示多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中的點劃線表示切斷線。在所述實施形態(tài)1的印刷布線板中,如圖18(B)的平面圖所示,在片狀電容器的側緣上配置了第一電極21和第二電極22。圖18(C)表示第四變形例的多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中點劃線表示切斷線。在第四變形例的印刷布線板中,如圖18(D)的平面圖所示,在片狀電容器的側緣的內側設置第一電極21和第二電極22。
在該第四變形例的印刷布線板中,因為使用在外緣的內側上形成電極的片狀電容器20,所以能夠使用容量大的片狀電容器。
接著,參照圖19來說明根據(jù)第四變形例的第一特例的印刷布線板。
圖19表示容納在根據(jù)第一特例的印刷布線板的核心基板中的片狀電容器20的平面圖。在所述的實施形態(tài)1中,在核心基板上容納了多個小容量的片狀電容器,但在第一特例中,在核心基板中容納了大容量的大型的片狀電容器20。這里,片狀電容器20由第一電極21、第二電極22、介電體23、連接于第一電極21的第一導電膜24、連接于第二電極22側的第二導電膜25和未連接于第一導電膜24和第二導電膜25的片狀電容器的上下表面連接用的電極27構成。通過該電極27來連接IC芯片側和子板側。
在該第一變形例的印刷布線板中,因為使用了大型的片狀電容器20,所以能夠使用容量大的片狀電容器。另外,因為使用了大型的片狀電容器20,所以即使重復熱循環(huán),在印刷布線板中也不會發(fā)生翹曲。
參照圖20來說明根據(jù)第二特例的印刷布線板。圖20(A)表示多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中的點劃線表示通常的切斷線,圖20(B)表示片狀電容器的平面圖。如圖20(B)所示,在該第二特例中,連接多個(圖中的實例為3個)、多個使用的片狀電容器而以大型來使用。
在該第二特例中,因為使用大型的片狀電容器20,所以可使用容量大的片狀電容器。另外,因為使用大型的片狀電容器20,所以即使重復熱循環(huán),在印刷布線板中也不會發(fā)生翹曲。
在所述的實施形態(tài)中印刷布線板中內置有片狀電容器,但也可用在陶瓷板上設置導電體膜而構成的板狀電容器來替代片狀電容器。
這里,對于實施形態(tài)2的印刷布線板,把測定的埋入在核心基板中的片狀電容器220的電感和安裝在印刷布線板內表面(子板側的表面)上的片狀電容器的電感的值表示如下。
電容器單體的情況埋入形式 137PH內表面安裝形式 287PH并聯(lián)連接八個電容器的情況埋入形式 60PH內表面安裝形式 72PH如上所述,以單體使用電容器,或為了增大容量而并聯(lián)連接的情況下,通過內置片狀電容器,都能降低電感。
下面對進行可靠性試驗的結果進行說明。這里,對于實施形態(tài)2的印刷布線板,測定一個片狀電容器的靜電電容的變化率。
靜電電容變化率測定頻率(100Hz)測定頻率(1kHz)Steam 168小時0.3% 0.4%HAST100小時-0.9% -0.9%TS 1000次循環(huán) 1.1% 1.3%在Steam試驗中,在蒸氣下濕度保持為100%。另外,在HAST試驗中,在相對濕度100%、施加電壓1.3V,溫度121℃下放置100小時。在TS試驗中,1000次重復在-125℃下放置30分鐘、在55℃下放置30分鐘的試驗。
對于所述可靠性試驗,獲知即使是對于內置片狀電容器的印刷布線板,也能實現(xiàn)與現(xiàn)有的電容器表面安裝形式同等的可靠性。另外,如上所述,對于TS試驗,已知即使由于由陶瓷構成的電容器220與由樹脂構成的核心基板230和粘結層240的熱膨脹率不同而發(fā)生內部應力,也不會發(fā)生片狀電容器220和粘接層40之間的剝離、核心基板230和粘接層240中的裂紋,并可長期實現(xiàn)高的可靠性。
通過實施形態(tài)2的結構,不會降低由電感引起的電特性。
另外,因為在核心基板和電容器之間填充了樹脂,所以即使產(chǎn)生由電容器等引起的應力也會得到緩解,不會發(fā)生遷移。因此,沒有對電容器的電極和通路孔的連接部的剝離和溶解等影響。因此,即使實施可靠性試驗也可確保期望的性能。
另外,在由銅覆蓋電容器的情況下也能防止遷移的發(fā)生。
(實施形態(tài)3)首先,參照圖37、38來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)3的印刷布線板的結構。圖37表示印刷布線板410的剖面,圖38表示在圖37所示的印刷布線板410中裝有IC芯片490,安裝到子板494側的狀態(tài)。
如圖37所示,印刷布線板410由片狀電容器420、容納片狀電容器420的核心基板430和構成組合層480A、480B的層間樹脂絕緣層450構成。核心基板430由容納電容器420的容納層430a和連接層440構成。在連接層440中形成通路孔460和導體電路458,在層間樹脂絕緣層450中形成通路孔560和導體電路558。在本實施形態(tài)中,組合層雖然由一層層間樹脂絕緣層450構成,但組合層也可由多個層間樹脂絕緣層構成。
片狀電容器420如圖45所示,由第一電極421、第二電極422和被該第一電極、第二電極夾住的介電體423構成,在該介電體423中相對地配置了多個連接于第一電極421側的第一導電膜424和連接于第二電極422側的第二導電膜425。在本實施形態(tài)中,通過由電鍍構成的通路孔460來獲得第一電極421和第二電極422的連接。這里,如圖45所示,從第一電極421和第二電極422的上表面的覆蓋層428露出金屬(銅)層426。因此,如圖37所示,提高了與由銅電鍍形成的通路孔460的連接性,另外,可降低連接電阻。
如圖38所示,在上側的組合層480A的通路孔560中形成連接于IC芯片490的焊區(qū)492S1、492S2、492P1、492P2用的凸點476。另一方面,在下側的組合層480B的通路孔560中配置連接于子板494的焊區(qū)495S1、495S2、495P1、495P2用的凸點476。在核心基板430中形成通孔446。
IC芯片490的信號用的焊區(qū)492S2通過凸點476-導體電路558-通路孔560-通孔446-通路孔560-凸點476與子板494的信號用的焊區(qū)495S2相連接。另一方面,IC芯片490的信號用的焊區(qū)492S1通過凸點476-通路孔560-通孔446-通路孔560-凸點476與子板494的信號用的焊區(qū)495S1相連接。
IC芯片490的電源用焊區(qū)492P1通過凸點476-通路孔560-導體電路458-通路孔460連接到片狀電容器420的第一電極421上。另一方面,子板494的電源用焊區(qū)495P1通過凸點476-通路孔560-通孔446-導體電路458-通路孔460連接到片狀電容器420的第一電極421上。
IC芯片490的電源用焊區(qū)492P2通過凸點476-通路孔560-導體電路458-通路孔460連接到片狀電容器420的第二電極422上。另一方面,子板494的電源用焊區(qū)495P2通過凸點476-通路孔560-通孔446-導體電路458-通路孔460連接到片狀電容器420的第二電極422上。
在實施形態(tài)3的印刷布線板410中,因為在IC芯片490的正下方配置了片狀電容器420,所以縮短了IC芯片與電容器的距離,從而能夠瞬時向IC芯片側提供功率。即,能夠縮短確定環(huán)線電感的環(huán)線長度。
另外,在片狀電容器420和片狀電容器420之間設置了通孔446,信號線不通過片狀電容器420。因此,可防止通過電容器時產(chǎn)生的由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。
另外,連接于印刷布線板的內表面?zhèn)鹊耐獠炕?子板)494與電容器420的第一電極421、第二電極422通過設置在IC芯片側的連接層440上的通路孔460和形成在核心基板上的通孔446來連接。即,因為在具有芯材、加工困難的容納層430a中形成通孔,電容器的端子與外部基板不直接連接,所以能提高連接可靠性。
另外,在本實施形態(tài)中,如圖37所示,使粘接劑436介于核心基板430的通孔437的下面和片狀電容器420之間,在通孔437的側面和片狀電容器420之間填充樹脂填充劑436a。這里,粘接劑436和樹脂填充劑436a的熱膨脹率設定得比核心基板430和連接層440的小,即,設定為接近由陶瓷構成的片狀電容器420的。因此,對于熱循環(huán)試驗,即使在核心基板和連接層440與片狀電容器420之間因熱膨脹率差而產(chǎn)生了內應力,也難以在核心基板和連接層440中產(chǎn)生裂紋、剝離等,可實現(xiàn)高的可靠性。另外,還可防止遷移的發(fā)生。
參照圖34-37來說明實施形態(tài)3的印刷布線板的制造工序。
(1)首先,在層疊四個在芯材中浸含環(huán)氧樹脂的聚脂糊劑片435而構成的層疊板432a中形成片狀電容器容納用的通孔437,另一方面,準備由層疊兩個聚脂糊劑片435而構成的層疊板432b(圖34(A))。這里,作為聚脂糊劑片,除環(huán)氧樹脂外,還可用含有BT、苯酚樹脂或玻璃織物等強化材料的樹脂。然后,在把層疊板432a和層疊板432b重疊、形成了容納層430a后,參照圖45(A),如上所述,在通孔437內容納剝去第一、第二電極421、422的上表面的覆蓋428的片狀電容器420(圖34(B))。這里,使粘接劑436介于通孔437和片狀電容器420之間,是適當?shù)?。并且,因為本申請中使用的樹脂或層間樹脂絕緣層的熔點為300℃以下,所以加到超過350℃的溫度時,則溶解、軟化或碳化。期望粘接劑436的熱膨脹率比核心基板的小。
并且,不能使用陶瓷或AIN等的基板作為核心基板。這是因為該基板的外形加工性差,不能容納電容器,即使填充樹脂也會產(chǎn)生空隙。
(2)接著,在由容納所述片狀電容器420的層疊板432a和層疊板432b構成的容納層的兩面上層疊樹脂膜(連接層)440a(圖34(C))。然后,從兩面加壓來使表面變平坦。之后,通過加熱固化來形成由容納片狀電容器420的容納層430a和連接層440構成的核心基板430(圖34(D))。在本實施形態(tài)中,因為對容納電容器420的容納層430a和連接層440在兩面上施加壓力進行糊劑合來形成核心基板430,所以能使表面平坦化。因此,在后述的工序中,可層層疊間樹脂絕緣層450和導體電路558以具有高的可靠性。
并且,在核心基板的通孔437的側面內填充樹脂填充劑436a,以提高氣密性是適當?shù)?。期望樹脂填充?36a的熱膨脹率比核心基板的小。另外,在這里,作為樹脂膜440a可使用與實施形態(tài)1相同的樹脂膜,使用不是金屬層的層來進行層疊,但也可使用在單面上配置金屬層的樹脂膜(RCC)。即,可使用兩面板、單面板、不具有金屬膜的樹脂板、樹脂膜。
(3)接著,對于層間樹脂絕緣層450、核心基板和層間樹脂絕緣層450用鉆頭穿設通孔用的300~500μm的通孔446(圖35(A))。然后,通過CO2激光、YAG激光、激元激光或UV激光來在上表面?zhèn)鹊膶娱g樹脂絕緣層450中穿設到達片狀電容器420的第一電極421和第二電極422的非貫通孔448(圖35(B))。也可根據(jù)情況對應于非貫通孔的位置裝載穿設了通孔的區(qū)域掩模,用激光進行區(qū)域加工。另外,在形成通路孔的大小或直徑不同的物體時,也可用混合激光來形成。
(4)之后,進行去污斑處理。接著,提供表面鈀催化劑后,將核心基板430浸漬在非電解電鍍液中,均勻地析出非電解銅電鍍膜452(圖35(C))。在非電解銅電鍍膜452的表面上形成粗化層。粗化層的Ra(平均粗度高度)=0.01-5μm。最好是在0.5~3μm的范圍內。
(5)然后,在非電解電鍍膜452的表面上粘上感光性干膜,設置掩模,進行曝光、顯影處理,形成規(guī)定圖形的抗蝕劑454(圖36(A))。這里,雖然使用非電解電鍍,但也可由濺射來形成銅、鎳等金屬膜。雖然濺射的成本高,但具有可改善與樹脂的密接性的優(yōu)點。然后,將核心基板430浸漬在電解電鍍液中,通過非電解電鍍膜452來流過電流以析出電解銅電鍍膜456(圖36(B))。然后,用5%的KOH剝離抗蝕劑454后,用硫酸和過氧化氫混合液來蝕刻抗蝕劑454下的非電解電鍍膜452后去除,在連接層440的非貫通孔448中形成通路孔460,在連接層440的表面上形成導體電路458,在核心基板430的通孔446a中形成通孔446(圖36(C))。由于以后的工序與實施形態(tài)2的(10)-(15)一樣,故省略其說明。
由于向該印刷布線板的IC芯片的裝載和向子板的安裝與實施形態(tài)1相同,故省略其說明。
(實施形態(tài)3的第一變形例)接著,參照圖39來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)3的第一變形例的印刷布線板。第一變形例的印刷布線板與所述實施形態(tài)3的基本相同。但是,在該第一變形例的印刷布線板中將其形成為,設置有導電性管腳496,通過該導電性管腳496來得到與子板的連接。
另外,在所述實施形態(tài)3中,僅具有容納在核心基板430中的片狀電容器420,但在第一變形例中,在表面和內表面上安裝了大容量的片狀電容器520。
IC芯片瞬時消耗大功率以進行復雜的運算處理。這里,為了向IC芯片側提供大功率,在第一變形例中,在印刷布線板上具有電源用的片狀電容器420和片狀電容器520。由于該片狀電容器的效果與實施形態(tài)1的第四變形例的一樣,故省略其說明。
(實施形態(tài)3的第二變形例)接著,參照圖42來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)3的第二變形例的印刷布線板。第二變形例的印刷布線板與所述實施形態(tài)3的基本相同。但是,在實施形態(tài)3中,連接層440設置在核心基板430的容納層430a的兩面上,但在實施形態(tài)2中,連接層440僅設置在容納層430a的上表面。
參照圖39-41來說明根據(jù)實施形態(tài)3的第二變形例的印刷布線板的制造工序。
(1)首先,在層疊四個浸含環(huán)氧樹脂的聚脂糊劑片435而構成的層疊板432a中形成片狀電容器容納用的通孔437,另一方面,準備層疊兩個聚脂糊劑片435而構成的層疊板432b(圖40(A))。接著,對應于層疊板432b、層疊板432a的通孔形成位置,通過粘接材料436來安裝片狀電容器420(圖40(B))。然后,重層疊疊板432a和層疊板432b形成片狀電容器420的容納層430a(圖40(C))。
(2)接著,在由容納所述片狀電容器420的層疊板432a和層疊板432b構成的容納層430a的上表面層疊樹脂膜(連接層)440a(圖40(D))。然后,從兩面加壓使表面平坦。之后,通過加熱固化,形成由容納片狀電容器420的容納層430a和連接層440構成的核心基板430(圖41(A))。在本實施形態(tài)中,因為對容納電容器420的容納層430a和連接層440在兩面上施加壓力進行糊劑合來形成核心基板430,所以能使表面平坦化。由此,可層層疊間樹脂絕緣層450和導體電路558以具有高的可靠性。
(3)接著,對于層間樹脂絕緣層450、核心基板和層間樹脂絕緣層450用鉆頭穿設通孔用的300~500μm的通孔446(圖41(B))。然后,通過CO2激光、YAG激光、激元激光或UV激光來在上表面?zhèn)鹊膶娱g樹脂絕緣層450中穿設到達片狀電容器420的第一電極421和第二電極422的非貫通孔448(圖41(C))。由于以后的工序與實施形態(tài)3的(3)以后的工序相同,故省略其說明。
(實施形態(tài)3的第三變形例)接著,參照圖44來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)3的第三變形例的印刷布線板。第三變形例的印刷布線板與所述實施形態(tài)3的第二變形例基本相同。但是,在第二變形例中,通路孔460只設置在核心基板430的IC芯片側,但在第三變形例中,通路孔460不僅設置在IC芯片側,而且設置在子板側。
在該第三變形例中,因為在內表面?zhèn)纫苍O置了通路孔460,所以能夠縮短片狀電容器420與子板的布線長度。
參照圖43來說明根據(jù)第三變形例的印刷布線板的制造工序。
(1)首先,在層疊四個浸含環(huán)氧樹脂的聚脂糊劑片435而構成的層疊板432a上形成片狀電容器容納用的通孔437。另一方面,在由層疊兩個聚脂糊劑片435而構成的層疊板432b的片狀電容器的安裝位置上穿設到達電極的通孔439(圖43(A))。接著,對應于層疊板432b、層疊板432a的通孔形成位置,通過粘接材料436來安裝片狀電容器420(圖43(B))。然后,重層疊疊板432a和層疊板432b形成容納層430a(圖43(C))。
(2)接著,在容納層430a的上表面層疊樹脂膜(連接層)440a(圖43(D))。然后,從兩面加壓使表面平坦。之后,通過加熱固化,形成由容納片狀電容器420的容納層430a和連接層440構成的核心基板430(參照圖44)。由于以后的工序與實施形態(tài)3的(3)以后的工序相同,故省略其說明。
(實施形態(tài)3的第四變形例)接著,參照圖46、47來說明根據(jù)實施形態(tài)3的第四變形例的印刷布線板。
第四變形例的結構與參照圖37所述的實施形態(tài)3的相同。但是,在第四變形例的印刷布線板中,如圖47所示,片狀電容器420在完全剝離第一、第二電極421、422的覆蓋層428(參照圖45(A))后,利用銅電鍍膜429進行覆蓋。因此,在由銅電鍍膜429覆蓋的第一、第二電極421、422上通過由銅電鍍形成的通路孔460來得到電連接。這里,片狀電容器的電極421、422在由金屬化構成的表面上具有凹凸。因此,在剝掉金屬層的狀態(tài)下使用時,在連接層440中穿設非貫通孔448的工序中,在該凹凸中殘留有樹脂。此時,由于該樹脂殘留使第一、第二電極421、422與通路孔460產(chǎn)生連接不良。與此相反,在第四變形例中,通過銅電鍍膜429來使第一、第二電極421、422的表面平滑,當在覆蓋在電極上的連接層440中穿設非貫通孔448時,不會殘留樹脂,可提高形成通路孔460時的與電極421、422的連接可靠性。
另外,在形成了銅電鍍膜429的電極421、422中,因為利用電鍍形成了通路孔460,所以電極421、422與通路孔460的連接性高,即使進行熱循環(huán)試驗,在電極421、422與通路孔460之間也不會產(chǎn)生斷路。也不會發(fā)生遷移,不會引起在電容器的通路孔的連接部中的不良情況。
并且,在裝到印刷布線板上的階段中剝離在片狀電容器的制造階段中覆蓋在金屬層426表面上的鎳/錫層(覆蓋層)之后,來設置所述銅電鍍膜429。也可代之以在片狀電容器420的制造階段中在金屬層426之上直接覆蓋銅電鍍膜429。即,在第四變形例中,與實施形態(tài)3相同,在利用激光設置達到電極的銅電鍍膜429的開口后,進行去污斑處理等,利用銅電鍍形成通路孔。因而,由于即使在銅電鍍膜429的表面上形成氧化膜,也能夠利用所述激光和去污斑處理來去除氧化膜,所以能夠得到適當?shù)倪B接。
另外,在片狀電容器420的由陶瓷形成的介電體423的表面上設置粗化層423α。因此,由陶瓷形成的片狀電容器420與由樹脂形成的連接層440的密接性高,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會在界面中發(fā)生連接層440的剝離。該粗化層423α可通過燒制后研磨片狀電容器420的表面形成,也可通過在燒制前進行粗化處理來形成。另外,在第四變形例中,在電容器的表面上進行粗化處理以提高與樹脂的密接性,但也可代之以在電容器表面上進行硅烷耦聯(lián)處理。
在所述實施形態(tài)中,在印刷布線板中內置有片狀電容器,但也可使用在陶瓷板上設置導體膜而構成的板狀電容器來替代片狀電容器。勿須多言,第四變形例的覆蓋銅電鍍的結構和粗化片狀電容器的表面的結構可適用于實施形態(tài)3、第一、第二、第三變形例中。
(實施形態(tài)3的第五變形例)接著,參照圖18來說明根據(jù)實施形態(tài)3的第五變形例的印刷布線板的結構。
該第五變形例的印刷布線板的結構與所述實施形態(tài)1的基本相同。但是,容納在核心基板30中的片狀電容器20是不同的。圖18表示片狀電容器的平面圖。圖18(A)表示多個使用的切斷前的片狀電容器。圖中的點劃線表示切斷線。在所述的實施形態(tài)1的印刷布線板中,如圖18(B)中的平面圖所示,在片狀電容器的側緣上配置有第一電極21和第二電極22。圖18(C)表示第五變形例的多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中的點劃線表示切斷線。在第五變形例的印刷布線板中,如圖18(D)中的平面圖所示,在片狀電容器的側緣的內側上設置了第一電極21和第二電極22。
在該第五變形例的印刷布線板中,因為使用了在外緣內側上形成電極的片狀電容器20,所以可使用容量大的片狀電容器。
接著,參照圖19來說明根據(jù)第五變形例的第一特例的印刷布線板。
圖19表示容納在根據(jù)第一特例的印刷布線板的核心基板上的片狀電容器20的平面圖。在所述的實施形態(tài)1中,在核心基板上容納了多個小容量的片狀電容器,但在第一特例中,在核心基板中容納了大容量的大型的片狀電容器20。這里,片狀電容器20由第一電極21、第二電極22、介電體23、連接于第一電極21上的第一導電膜24、連接于第二電極22側的第二導電膜25和未連接于第一導電膜24和第二導電膜25的片狀電容器的上下面的連接用的電極27構成。通過該電極27來連接IC芯片側和子板側。
在該第一變形例的印刷布線板中,因為使用了大型的片狀電容器20,所以能夠使用容量大的片狀電容器。另外,因為使用大型的片狀電容器20,所以即使重復熱循環(huán),也不會在印刷布線板中產(chǎn)生翹曲。
參照圖20來說明根據(jù)第二特例的印刷布線板。圖20(A)表示多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中的點劃線表示通常的切斷線,圖20(B)表示片狀電容器的平面圖。如圖20(B)所示,在該第二特例中,連接多個(圖中的實例為3個)、多個使用的片狀電容器而以大型來使用。
在該第二特例中,因為使用了大型的片狀電容器20,所以可使用容量大的片狀電容器。另外,因為使用了大型的片狀電容器20,所以即使重復熱循環(huán),也不會在印刷布線板中產(chǎn)生翹曲。
在所述實施形態(tài)中,在印刷布線板中內置片狀電容器,但也可用在陶瓷板上設置導體膜而構成的板狀電容器來替代片狀電容器。
這里,對于實施形態(tài)3的第四變形例的印刷布線板,把測定的埋入在核心基板中的片狀電容器420的電感和安裝在印刷布線板內表面(子板側的表面)上的片狀電容器的電感的值表示如下。
電容器單體的情況埋入形式 137PH內表面安裝形式 287PH并聯(lián)連接八個電容器的情況埋入形式 60PH內表面安裝形式 72PH如上所述,以單體使用電容器,或為了增大容量而并聯(lián)連接的情況下,通過內置片狀電容器,都能降低電感。
下面對進行可靠性試驗的結果進行說明。這里,對于第4變形例的印刷布線板,測定一個片狀電容器的靜電電容的變化率。
靜電電容變化率測定頻率(100Hz) 測定頻率(1kHz)Steam 168小時 0.3% 0.4%HAST100小時 -0.9% -0.9%TS 1000次循環(huán)1.1% 1.3%在Steam試驗中,在蒸氣下濕度保持為100%。另外,在HAST試驗中,在相對濕度100%、施加電壓1.3V,溫度121℃下放置100小時。在TS試驗中,1000次重復在-125℃下放置30分鐘、在55℃下放置30分鐘的試驗。
對于所述可靠性試驗,獲知即使是對于內置片狀電容器的印刷布線板,也能實現(xiàn)與現(xiàn)有的電容器表面安裝形式同等的可靠性。另外,如上所述,對于TS試驗,已知即使由于由陶瓷構成的電容器與由樹脂構成的核心基板和層間樹脂絕緣層的熱膨脹率不同而發(fā)生內部應力,也不會發(fā)生片狀電容器的端子與通路孔之間的斷路、片狀電容器和層間樹脂絕緣層之間的剝離,層間樹脂絕緣層中的裂紋,并可長期實現(xiàn)高的可靠性。
通過實施形態(tài)3的結構,沒有由電感引起的電特性的下降。
另外,因為在核心基板和電容器之間填充了樹脂,所以即使產(chǎn)生由電容器等引起的應力也會得到緩解,不會發(fā)生遷移。因此,沒有對電容器的電極和通路孔的連接部的剝離和溶解等影響。因此,即使實施可靠性試驗也可確保期望的性能。
另外,在由銅覆蓋電容器電極的情況下也能防止遷移的發(fā)生。
(實施形態(tài)4)參照圖51、52來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)4的印刷布線板的結構。圖51表示印刷布線板610的剖面,圖52表示在圖51所示的印刷布線板610中裝有IC芯片690,安裝到子板694側的狀態(tài)。
如圖51所示,印刷布線板610由片狀電容器620、容納片狀電容器620的核心基板630和構成組合層680A、680B的層間樹脂絕緣層650構成。核心基板630由容納電容器620的容納層630a和連接層640構成。在連接層640中形成通路孔660和導體電路658,在層間樹脂絕緣層650中形成通路孔760和導體電路758。在本實施形態(tài)中,組合層雖然由一層層間樹脂絕緣層650構成,但組合層也可由多個層間樹脂絕緣層構成。
片狀電容器620如圖45所示,由第一電極621、第二電極622和被該第一電極、第二電極夾住的介電體623構成,在該介電體623中相對地配置了多個連接于第一電極621側的第一導電膜624和連接于第二電極622側的第二導電膜625。
如圖52所示,在上側的組合層680A的通路孔760中形成連接于IC芯片690的焊區(qū)692S1、692S2、692P1、692P2用的凸點676。另一方面,在下側的組合層680B的通路孔760中配置連接于子板694的焊區(qū)695S1、695S2、695P1、695P2用的凸點676。在核心基板630中形成通孔646。
IC芯片690的信號用的焊區(qū)692S2通過凸點676-導體電路758-通路孔760-通孔646-通路孔760-凸點676與子板694的信號用的焊區(qū)695S2相連接。另一方面,IC芯片690的信號用的焊區(qū)692S1通過凸點676-通路孔760-通孔646-通路孔760-凸點676與子板694的信號用的焊區(qū)695S1相連接。
IC芯片690的電源用焊區(qū)692P1通過凸點676-通路孔760-導體電路658-通路孔660連接到片狀電容器620的第一電極621上。另一方面,子板694的電源用焊區(qū)695P1通過凸點676-通路孔760-導體電路658-通路孔660連接到片狀電容器620的第一電極621上。
IC芯片690的電源用焊區(qū)692P2通過凸點676-通路孔760-導體電路658-通路孔660連接到片狀電容器620的第二電極622上。另一方面,子板694的電源用焊區(qū)695P2通過凸點676-通路孔760-導體電路658-通路孔660連接到片狀電容器620的第二電極622上。
在實施形態(tài)4的印刷布線板610中,因為在IC芯片690的正下方配置了片狀電容器620,所以縮短了IC芯片與電容器的距離,從而能夠瞬時向IC芯片側提供功率。即,能夠縮短確定環(huán)線電感的環(huán)線長度。
另外,在片狀電容器620和片狀電容器620之間設置了通孔646,信號線不通過片狀電容器620。因此,可防止通過電容器時產(chǎn)生的由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。
另外,連接于印刷布線板的內表面?zhèn)鹊耐獠炕?子板)694與電容器620的第一電極621、第二電極622通過設置在IC芯片側的連接層640上的通路孔660和設置在子板側的連接層640上的通路孔660來連接。即,因為直接連接電容器620的端子621、622和IC芯片690、子板694,所以能夠縮短布線長度。
另外,在第4實施形態(tài)中,如圖51所示,使粘接劑636介于核心基板630的通孔637的側面和片狀電容器620之間。這里,粘接劑636的熱膨脹率設定得比核心基板630和連接層640的小,即,設定為接近由陶瓷構成的片狀電容器620的。因此,對于熱循環(huán)試驗,即使在核心基板和連接層640與片狀電容器620之間因熱膨脹率差而產(chǎn)生了內應力,也難以在核心基板和連接層640中產(chǎn)生裂紋、剝離等,可實現(xiàn)高的可靠性。另外,還可防止遷移的發(fā)生。
接著,參照圖48-49來說明參照圖51所述的印刷布線板的制造方法。
(1)首先,在層疊在玻璃織物等芯材中浸含環(huán)氧樹脂的聚脂糊劑片而構成的層疊板(容納層)632a中形成片狀電容器容納用通孔637(圖48(A))。這里,作為聚脂糊劑片,除環(huán)氧樹脂外,還可是含有BT、苯酚樹脂或玻璃織物等強化材料的樹脂,可用于一般的印刷布線板中。另外,也可用沒有玻璃織物等芯材的樹脂基板。
但是,對于核心基板而言,不能使用陶瓷或AIN等的基板。這是因為該基板的外形加工性差,不能容納電容器,即使填充樹脂也會產(chǎn)生空隙。
(2)下面,在容納層632a的通孔637內容納片狀電容器620(圖48(B))。這里,由于剝去片狀電容器620的第一、第二電極621、622的表面覆蓋626(參照圖45)提高了與在上層形成的通路孔660的連接性,故是期望的。另外,使粘接劑636介于該通孔637和片狀電容器620之間,是適當?shù)摹F谕辰觿?36的熱膨脹率比核心基板和連接層的小。
(3)下面,層疊樹脂膜640a、容納所述片狀電容器620的容納層632a以及樹脂膜640a(圖48(C))。在這里,該樹脂膜640a與實施形態(tài)1相同,可使用環(huán)氧樹脂、BT、聚酰亞胺、烯烴等熱固化性樹脂,或熱固化性樹脂與熱可塑性樹脂的混合物。這里,期望不具有芯材的膜以容易形成通孔。另外,在樹脂膜640a中可使用不是金屬層的層來進行層疊,但也可使用在單面上配置金屬層的樹脂膜(RCC)。即,可使用兩面板、單面板、不具有金屬膜的樹脂板、樹脂膜。并且,在片狀電容器620的上下面上填充樹脂填充劑636a,以提高氣密性是適當?shù)摹2⑶?,因為本申請中使用的樹脂或層間樹脂絕緣層的熔點在300℃以下,所以加熱到超過350℃時,則溶解、軟化或碳化。
(4)然后,從兩面加壓層疊的容納層632a和樹脂膜640a來使表面變平坦。之后,通過加熱固化來完成由容納片狀電容器620的容納層630a和連接層640構成的核心基板630(圖49(A))。在本實施形態(tài)中,因為從兩面施加壓力糊劑合容納電容器620的容納層630a和連接層640來形成核心基板630,所以能使表面平坦。因此,在后述的工序中,可層層疊間樹脂絕緣層650和導體電路758以具有高的可靠性。
(5)接著,通過CO2激光、YAG激光、激元激光或UV激光來在上表面?zhèn)鹊倪B接層640中穿設構成通路孔的非貫通孔648(圖49(B))。也可根據(jù)情況對應于非貫通孔的位置裝載穿設了通孔的區(qū)域掩模,用激光進行區(qū)域加工。另外,在形成通路孔的大小或直徑不同的物體時,也可由混合激光來形成。
(6)另外,也可根據(jù)需要,對通路孔內的污斑進行氧、氮氣等氣體的等離子體處理、電暈處理等的干處理、或者進行過錳酸等氧化劑的浸漬處理。接著,對于由連接層640、容納層630a和連接層640構成的核心基板630,用鉆孔或激光以50~500μm穿設通孔用的通孔646a(圖49(C))。
(7)在核心基板630的連接層640的表層、通路孔用非貫通孔648和通孔用貫通孔646a中形成金屬膜。因此,在連接層640的表面上提供鈀催化劑之后,將核心基板630浸漬在非電解電鍍液中,均勻地析出非電解銅電鍍膜652(圖50(A))。這里,雖然使用非電解電鍍,但也可通過濺射來形成銅、鎳等金屬層。雖然濺射在成本方面是高的,但具有可改善與樹脂層的密接性的優(yōu)點。另外,也可根據(jù)情況在利用濺射來形成后,形成非電解電鍍膜。這是因為,利用樹脂催化劑是不穩(wěn)定的地方是有效的,或者,在形成非電解電鍍膜方面可穩(wěn)定電解電鍍的析出性。期望金屬膜652在0.1~3mm的范圍內形成。
(8)之后,在金屬膜652的表面上粘貼感光性干膜,設置掩模,進行曝光、顯影處理,形成規(guī)定圖形的抗蝕劑654。然后,將核心基板630浸漬在電解電鍍液中,通過非電解電鍍膜652流過電流來析出電解銅電鍍膜656(圖50(B))。用5%的KOH剝離抗蝕劑654后,用硫酸和過氧化氫混合液來蝕刻去除抗蝕劑654下的非電解電鍍膜652,在連接層640中形成通路孔660和導體電路658,另一方面,在核心基板630的通孔646a中形成通孔646(圖50(C))。由于以后的工序與實施形態(tài)2的(10)-(15)的工序相同,省略其說明。
由于IC芯片到該印刷布線板的裝載及到子板的安裝與實施形態(tài)1相同,故省略其說明。
(實施形態(tài)4的第一變形例)圖53表示實施形態(tài)4的印刷布線板的第一變形例。通過圖53所示的第一變形例,也可通過粘接材料634來連接片狀電容器620的第一電板621、第二電極622和通路孔660。粘接材料634可使用在焊料(Sn/Pb、Sn/Sb、Sn/Ag)、導電性糊劑或樹脂中浸含有金屬粒子等的兼有導電性和粘接性的材料。
(實施形態(tài)4的第二變形例)接著,參照圖54來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)4的第二變形例的印刷布線板。第二變形例的印刷布線板與所述實施形態(tài)4的基本相同。但是,在該第二變形例的印刷布線板中將其形成為,設置有導電性管腳696,通過該導電性管腳696來得到與子板的連接。
另外,在所述實施形態(tài)4中,僅具有容納在核心基板630中的片狀電容器620,但在第一變形例中,在表面和內表面上安裝了大容量的片狀電容器720。
IC芯片瞬時消耗大功率以進行復雜的運算處理。這里,為了向IC芯片側提供大功率,在本實施形態(tài)中,在印刷布線板上具有電源用的片狀電容器620和片狀電容器720。由于該片狀電容器的效果與實施形態(tài)1的第四變形例的一樣,故省略其說明。
(實施形態(tài)4的第三變形例)參照圖55來說明根據(jù)本發(fā)明的第三變形例的印刷布線板。第三變形例的印刷布線板610與所述實施形態(tài)4基本相同。但是,在該第三變形例的印刷布線板中,在片狀電容器620的第一電極621,第二電極622上形成填充的通路孔660,填充通路孔760連接到IC芯片690的凸點692上。
(實施形態(tài)4的第四變形例)參照圖56來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)4的第四變形例的印刷布線板。第四變形例的印刷布線板610與所述實施形態(tài)4基本相同。但是,在該變形例的印刷布線板中,在片狀電容器620的第一電極621、第二電極622上形成填充的通路孔660,通過在該填充通路孔660的正上方形成的填充的通路孔760連接到IC芯片690的凸點692P1、692P2上。在該第四變形例中,可使IC芯片與片狀電容器的距離最短。
(實施形態(tài)4的第五變形例)參照圖57來說明根據(jù)第五變形例的印刷布線板。第五變形例的印刷布線板610與所述實施形態(tài)4基本相同。但是,在該變形例的印刷布線板中,通過片狀電容器620的第一電極621、第二電極622來連接IC芯片690側的焊區(qū)和子板694側的焊區(qū)695。即,省略了IC芯片和子板的電源用、接地用的通孔。在該第五變形例中,與實施形態(tài)4相比,能夠提高布線密度。
(實施形態(tài)4的第六變形例)接著,參照圖58、59來說明根據(jù)實施形態(tài)4的第六變形例的印刷布線板。
第六變形例的結構與參照圖51所述的實施形態(tài)4的相同。但是,在第六變形例的印刷布線板中,如圖59所示,片狀電容器620在完全剝離第一、第二電極621、622的覆蓋層626(參照圖45)后,利用銅電鍍膜629覆蓋。然后,在用銅電鍍膜629覆蓋的第一、第二電極621、622上通過由銅電鍍形成的通路孔660來得到電連接。這里,片狀電容器的電極621、622在由金屬化構成的表面上具有凹凸。因此,在剝掉金屬層的狀態(tài)下使用時,在連接層640中穿設非貫通孔648的工序中,在該凹凸中殘留有樹脂。此時,由于該樹脂殘留使第一、第二電極621、622與通路孔660產(chǎn)生連接不良。與此相反,在第六變形例中,通過銅電鍍膜629來使第一、第二電極621、622的表面平滑,當在覆蓋在電極上的連接層640中穿設非貫通孔648時,不會殘留樹脂,可提高形成通路孔660時的與電極621、622的連接可靠性。
另外,在形成了銅電鍍膜629的電極621、622中,因為利用電鍍形成了通路孔660,所以電極621、622與通路孔660的連接性高,即使進行熱循環(huán)試驗,在電極621、622與通路孔660之間也不會產(chǎn)生斷路。
并且,在裝到印刷布線板上的階段中剝離在片狀電容器的制造階段中覆蓋在構成第1、第2電極的金屬層628表面上的鎳/錫層(覆蓋層)之后,來設置所述銅電鍍膜629。也可代之以在片狀電容器620的制造階段中在金屬層628上直接覆蓋銅電鍍膜629。即,在第六變形例中,與實施形態(tài)4相同,在利用激光設置達到電極的銅電鍍膜629的開口后,進行去污斑處理等,利用銅電鍍形成通路孔。因而,由于即使在銅電鍍膜629的表面上形成氧化膜,也能夠利用所述激光和去污斑處理來去除氧化膜,所以能夠得到適當?shù)倪B接。
并且,與實施形態(tài)1相同,如圖17(B)所示,也可在去除了電容器20的第一電極21、第二電極22的覆蓋層28之一部分后使用。這是因為通過露出第一電極21、第二電極22可提高與由電鍍形成的通路孔的連接性。
另外,在片狀電容器620的由陶瓷形成的介電體623的表面上設置粗化層623a。因此,由陶瓷形成的片狀電容器620與由樹脂形成的連接層640的密接性高,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會在界面中發(fā)生連接層640的剝離。該粗化層623a可通過燒制后研磨片狀電容器620的表面形成,也可通過在燒制前進行粗化處理來形成。另外,在第六變形例中,在電容器的表面上進行粗化處理以提高與樹脂的密接性,但也可代之以在電容器表面上進行硅烷耦聯(lián)處理。
(實施形態(tài)4的第七變形例)接著,參照圖18來說明根據(jù)實施形態(tài)4的第七變形例的印刷布線板的結構。
該第七變形例的印刷布線板的結構與所述實施形態(tài)1的基本相同。但是,容納在核心基板30中的片狀電容器20是不同的。圖18表示片狀電容器的平面圖。圖18(A)表示多個使用的切斷前的片狀電容器。圖中的點劃線表示切斷線。在所述的實施形態(tài)1的印刷布線板中,如圖18(B)中的平面圖所示,在片狀電容器的側緣上配置有第一電極21和第二電極22。圖18(C)表示第7變形例的多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中的點劃線表示切斷線。在第七變形例的印刷布線板中,如圖18(D)中的平面圖所示,在片狀電容器的側緣的內側上設置了第一電極21和第二電極22。
在該第七變形例的印刷布線板中,因為使用了在外緣內側上形成電極的片狀電容器20,所以可使用容量大的片狀電容器。
接著,參照圖19來說明根據(jù)第七變形例的第一特例的印刷布線板。
圖19表示容納在根據(jù)第一特例的印刷布線板的核心基板上的片狀電容器20的平面圖。在所述的實施形態(tài)1中,在核心基板中容納了多個小容量的片狀電容器,但在第一特例中,在核心基板中容納了大容量的大型的片狀電容器20。這里,片狀電容器20由第一電極21、第二電極22、介電體23、連接于第一電極21上的第一導電膜24、連接于第二電極22側的第二導電膜25和未連接于第一導電膜24和第二導電膜25的片狀電容器的上下面的連接用的電極27構成。通過該電極27來連接IC芯片側和子板側。
在該第一變形例的印刷布線板中,因為使用了大型的片狀電容器20,所以能夠使用容量大的片狀電容器。另外,因為使用大型的電容器20,所以即使重復熱循環(huán),也不會在印刷布線板中產(chǎn)生翹曲。
參照圖20來說明根據(jù)第二特例的印刷布線板。圖20(A)表示多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中的點劃線表示通常的切斷線,圖20(B)表示片狀電容器的平面圖。如圖20(B)所示,在該第二特例中,連接多個(圖中的實例為3個)、多個使用的片狀電容器而以大型來使用。
在該第二特例中,因為使用了大型的片狀電容器20,所以可使用容量大的片狀電容器。另外,因為使用了大型的片狀電容器20,所以即使重復熱循環(huán),也不會在印刷布線板中產(chǎn)生翹曲。
在所述實施形態(tài)中,在印刷布線板中內置片狀電容器,但也可用在陶瓷板上設置導體膜而構成的板狀電容器來替代片狀電容器。勿需多言,覆蓋第六變形例的銅電鍍的結構和粗化片狀電容器的表面的結構也可適用于實施形態(tài)4、第1、第2、第3、第4、第5、第6變形例。
這里,對于實施形態(tài)4的第六變形例的印刷布線板,把測定的埋入在核心基板中的片狀電容器620的電感和安裝在印刷布線板內表面(子板側的表面)上的片狀電容器的電感的值表示如下。
電容器單體的情況埋入形式 137PH內表面安裝形式 287PH并聯(lián)連接八個電容器的情況埋入形式 60PH內表面安裝形式 72PH如上所述,以單體使用電容器,或為了增大容量而并聯(lián)連接的情況下,通過內置片狀電容器,都能降低電感。
下面對進行可靠性試驗的結果進行說明。這里,對于第六變形例的印刷布線板,測定一個片狀電容器的靜電電容的變化率。
靜電電容變化率測定頻率(100Hz) 測定頻率(1kHz)Steam 168小時0.3%0.4%HAST100小時 -0.9% -0.9%TS 1000次循環(huán) 1.1%1.3%在Steam試驗中,在蒸氣下濕度保持為100%。另外,在HAST試驗中,在相對濕度100%、施加電壓1.3V,溫度121℃下放置100小時。在TS試驗中,1000次重復在-125℃下放置30分鐘、在55℃下放置30分鐘的試驗。
對于所述可靠性試驗,獲知即使是對于內置片狀電容器的印刷布線板,也能實現(xiàn)與現(xiàn)有的對電容器進行表面安裝的形式同等的可靠性。另外,如上所述,對于TS試驗,已知即使由于由陶瓷構成的電容器與由樹脂構成的核心基板和層間樹脂絕緣層的熱膨脹率不同而發(fā)生內部應力,也不會發(fā)生片狀電容器的端子與通路孔之間的斷路、片狀電容器和層間樹脂絕緣層之間的剝離、層間樹脂絕緣層中的裂紋,并可長期實現(xiàn)高的可靠性。
通過實施形態(tài)4的結構,沒有由電感引起的電特性的下降。
因為從電容器的下部也可連接,所以縮短了環(huán)線電感的距離,可以說是增加了配置自由度的結構。
因為在核心基板和電容器之間填充了樹脂,所以即使產(chǎn)生由電容器等引起的應力也會得到緩解,不會發(fā)生遷移。因此,沒有對電容器的電極和通路孔的連接部的剝離和溶解等的影響。
因此,即使進行可靠性試驗也可確保期望的性能。另外,在由銅覆蓋電容器電極的情況下也能防止遷移的發(fā)生。
(實施形態(tài)5)首先,參照圖63、64來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)5的印刷布線板的結構。圖63表示印刷布線板810的剖面,圖64表示在圖63所示的印刷布線板810中裝有IC芯片890,安裝到子板894側的狀態(tài)。
如圖63所示,印刷布線板810由片狀電容器820、容納片狀電容器820的核心基板830和構成組合層880A、880B的層間樹脂絕緣層850構成。核心基板830由容納電容器820的容納層830a和連接層840構成。在連接層840中形成通路孔860和導體電路858,在層間樹脂絕緣層850中形成通路孔960和導體電路958。在本實施形態(tài)中,組合層雖然由一層層間樹脂絕緣層850構成,但組合層也可由多個層間樹脂絕緣層構成。
片狀電容器820如圖66(A)所示,由第一電極821、第二電極822和被該第一電極、第二電極夾住的介電體823構成,在該介電體823中相對地配置了多個連接于第一電極821側的第一導電膜824和連接于第二電極822側的第二導電膜825。第一電極821和第二電極822在由銅金屬化構成的金屬層826上覆蓋焊錫等的覆蓋層828。在本實施形態(tài)中,用由電鍍構成的通路孔860來獲得與第一電極821和第二電極822的連接。在實施形態(tài)5的印刷布線板中,如圖66(B)所示,從片狀電容器820的第一電極821和第二電極822上表面的覆蓋層828露出金屬層826。因此,如圖63所示,提高了第一、第二電極821、822與由電鍍形成的通路孔860的連接性,另外,可降低連接電阻。
另外,在片狀電容器820的由陶瓷形成的介電體823的表面上設置粗化層823a。因此,由陶瓷形成的片狀電容器820與由樹脂形成的連接層840的密接性高,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會在界面中發(fā)生連接層840的剝離。該粗化層823a可通過燒制后研磨片狀電容器820的表面形成,也可通過在燒制前進行粗化處理來形成。
如圖64所示,在上側的組合層880A的通路孔960中形成連接于IC芯片890的焊區(qū)892S1、892S2、892P1、892P2用的凸點876。另一方面,在下側的組合層880B的通路孔960中配置連接于子板894的焊區(qū)895S1、895S2、895P1、895P2用的凸點876。在核心基板830中形成通孔846。
IC芯片890的信號用的焊區(qū)892S2通過凸點876-導體電路958-通路孔960-通孔846-通路孔960-凸點876與子板894的信號用的焊區(qū)895S2相連接。另一方面,IC芯片890的信號用的焊區(qū)892S1通過凸點876-通路孔960-通孔846-通路孔960-凸點876與子板894的信號用的焊區(qū)895S1相連接。
IC芯片890的電源用焊區(qū)892P1通過凸點876-通路孔960-導體電路858-通路孔860連接到片狀電容器820的第一電極821上。另一方面,子板894的電源用焊區(qū)895P1通過凸點876-通路孔960-通孔846-導體電路858-通路孔860連接到片狀電容器820的第一電極821上。
IC芯片890的電源用焊區(qū)892P2通過凸點876-通路孔960-導體電路858-通路孔860連接到片狀電容器820的第二電極822上。另一方面,子板894的電源用焊區(qū)895P2通過凸點876-通路孔960-通孔846-導體電路858-通路孔860連接到片狀電容器820的第二電極822上。
在實施形態(tài)5的印刷布線板810中,因為在IC芯片890的正下方配置了片狀電容器820,所以縮短了IC芯片與電容器的距離,從而能夠瞬時向IC芯片側提供功率。即,能夠縮短確定環(huán)線電感的環(huán)線長度。
另外,在片狀電容器820和片狀電容器820之間設置了通孔846,信號線不通過片狀電容器820。因此,可防止通過電容器時產(chǎn)生的由于高介電體的阻抗不連續(xù)引起的反射和由通過高介電體所引起的傳輸延遲。
另外,連接于印刷布線板的內表面?zhèn)鹊耐獠炕?子板)894與電容器820的第一電極821、第二電極822通過設置在IC芯片側的連接層840上的通路孔860和形成于核心基板上的通孔846來連接。即,因為在具有芯材、加工困難的容納層830a中形成通孔,而不直接連接電容器的端子和外部基板,所以能夠提高連接的可靠性。
另外,在本實施形態(tài)中,如圖63所示,使粘接劑836介于核心基板830的通孔837的下面和片狀電容器820之間,在通孔837的側面和片狀電容器820之間填充樹脂填充劑836a。這里,粘接劑836和樹脂填充劑836a的熱膨脹率設計得比核心基板830和連接層840的小,即,設定為接近由陶瓷構成的片狀電容器820的。因此,對于熱循環(huán)試驗,即使在核心基板和連接層840與片狀電容器820之間因熱膨脹率差而產(chǎn)生了內應力,也難以在核心基板和連接層840中產(chǎn)生裂紋、剝離等,可實現(xiàn)高的可靠性。另外,還可防止遷移的發(fā)生。
參照圖60-63來說明實施形態(tài)5的印刷布線板的制造工序。
(1)首先,在層疊四個在芯材中浸含環(huán)氧樹脂的聚脂糊劑片835而構成的層疊板832a上形成片狀電容器容納用的通孔837。另一方面,準備層疊二個聚脂糊劑片835而構成的層疊板832b(圖60(A))。這里,作為聚脂糊劑片,除環(huán)氧樹脂外,還可用含有BT、苯酚樹脂或玻璃織物等強化材料。但是,對于核心基板而言,不能使用陶瓷或AIN等的基板。這是因為該基板的外形加工性差,不能容納電容器,即使填充樹脂也會產(chǎn)生空隙。接著,在重層疊疊板832a和層疊板832b形成了容納層830a后,參照圖66(B),如上所述在通孔837內容納剝去第一、第二電極821、822的上表面的覆蓋層828的片狀電容器820(圖60(B))。這里,使粘接劑836介于該通孔837和片狀電容器820之間,是適當?shù)?。并且,用于本申請中的樹脂及層間樹脂絕緣層的熔點為300℃以下,當加到超過350℃以上的溫度時,則溶解、軟化或碳化。
(2)接著,在由容納所述片狀電容器820的層疊板832a和層疊板832b構成的容納層的兩面上層疊與實施形態(tài)1相同的樹脂膜(連接層)840a(圖60(C))。然后,從兩面上加壓使表面平坦。之后,通過加熱固化,形成由容納片狀電容器820的容納層830a和連接層840構成的核心基板830(圖60(D))。在本實施形態(tài)中,因為對容納電容器820的容納層830a和連接層840在兩面上施加壓力進行糊劑合來形成核心基板830,所以能使表面平坦化。因此,在后述的工序中,可層層疊間樹脂絕緣層850和導體電路958以具有高的可靠性。
(3)另外,在核心基板的通孔837的側面內填充樹脂填充劑836a,以提高氣密性是適當?shù)?。另外,在這里,作為樹脂膜840a使用不是金屬層的層來進行層疊,但也可使用在單面上配置金屬層的樹脂膜(RCC)。即,可使用兩面板、單面板、不具有金屬膜的樹脂板、樹脂膜。
(4)接著,對于層間樹脂絕緣層850、核心基板和層間樹脂絕緣層850用鉆頭穿設通孔用的300~500μm的通孔846a(圖61(A))。然后,通過CO2激光、YAG激光、激元激光或UV激光來在上表面?zhèn)鹊膶娱g樹脂絕緣層850中穿設到達片狀電容器820的第一電極821和第二電極822的非貫通孔848(圖61(B))。也可根據(jù)情況對應于非貫通孔的位置裝載穿設了通孔的區(qū)域掩模,用激光進行區(qū)域加工。另外,在形成通路孔的大小或直徑不同的物體時,也可用混合激光來形成。
(5)之后,進行去污斑處理。接著,提供表面鈀催化劑后,將核心基板830浸漬在非電解電鍍液中,均勻地析出非電解銅電鍍膜852(圖61(C))。可在非電解銅電鍍膜852的表面上形成粗化層。粗化層的Ra(平均粗度高度)=0.01-5μm。最好是在0.5~3μm的范圍內。
(6)然后,在非電解電鍍膜852的表面上粘上感光性干膜,設置掩模,進行曝光、顯影處理,形成規(guī)定圖形的抗蝕劑854(圖62(A))。這里,雖然使用非電解電鍍,但也可由濺射來形成銅、鎳等金屬膜。雖然濺射的成本高,但具有可改善與樹脂的密接性的優(yōu)點。然后,將核心基板830浸漬在電解電鍍液中,通過非電解電鍍膜852來流過電流以析出電解銅電鍍膜856(圖62(B))。然后,用5%的KOH剝離抗蝕劑854后,用硫酸和過氧化氫混合液來蝕刻抗蝕劑854下的非電解電鍍膜852后去除,在連接層840的非貫通孔848中形成通路孔860,在連接層840的表面上形成導體電路858,在核心基板830的通孔846a中形成通孔846(圖62(C))。由于以后的工序與實施形態(tài)2的(10)~(15)一樣,故省略其說明。
由于向該印刷布線板的IC芯片的裝載和向子板的安裝與實施形態(tài)1相同,故省略其說明。
(實施形態(tài)5的第一變形例)接著,參照圖65來說明根據(jù)本發(fā)明的實施形態(tài)5的第一變形例的印刷布線板。在第一變形例的印刷布線板810中將其形成為,配置有導電性管腳896,通過該導電性896來連接子板。另外,核心基板830由具有通孔837的容納層830a和設置在該容納層830a的兩面上的連接層840構成。然后,在設置在容納層830a的兩面上的連接層840中設置與片狀電容器820的電極821、822連接的通路孔860,連接到IC芯片890和導電性管腳896上。在該第一變形例中,如圖66(C)所示,完全去除了片狀電容器820的電極821、822的覆蓋層。
在所述實施形態(tài)5中,僅具有容納在核心基板830中的片狀電容器820,但在第一變形例中,在表面和內表面上安裝了大容量的片狀電容器920。
IC芯片瞬時消耗大功率以進行復雜的運算處理。這里,為了向IC芯片側提供大功率,在第1變形例中,在印刷布線板上具有電源用的片狀電容器820和片狀電容器920。由于該片狀電容器的效果與實施形態(tài)1的第四變形例的一樣,故省略其說明。
(實施形態(tài)5的第二變形例)接著,參照圖67、68來說明根據(jù)第二變形例的印刷布線板。
該第二變形例的結構與所述實施形態(tài)5的基本相同。但是,在所述實施形態(tài)5中,剝去部分片狀電容器820的電極821、822的覆蓋層的一部分、露出金屬層826的表面。與此相反,在第二變形例中,如圖68(A)所示,片狀電容器820在完全剝去金屬層826的覆蓋層后,如圖68(B)所示,在金屬層826的表面上覆蓋銅電鍍膜829。電鍍膜的覆蓋可由電解電鍍、非電解電鍍等電鍍形成。因此,如圖67所示,通過由銅電鍍形成的通路孔860來得到與由銅電鍍膜829覆蓋的第一、第二電極821、822的電連接。這里,片狀電容器的電極821、822在由金屬化構成的表面上具有凹凸。因此,在實施形態(tài)5的圖61(B)所示的連接層840中穿設非貫通孔848的工序中,在該凹凸中殘留有樹脂。此時,由于該樹脂殘留使第一、第二電極821、822與通路孔860有時產(chǎn)生連接不良。另一方面,在第二變形例中,通過銅電鍍膜829來使第一、第二電極821、822的表面變得平滑,當在覆蓋在電極上的連接層840中穿設非通孔848時,不會殘留樹脂,可提高形成通路孔860時的與電極821、822的連接可靠性。
另外,在形成了銅電鍍膜829的電極821、822中,因為利用電鍍形成了通路孔860,所以電極821、822與通路孔860的連接性高,即使進行熱循環(huán)試驗,在電極821、822與通路孔860之間也不會產(chǎn)生斷路。
并且,在這里,在容納在印刷布線板上的階段中得到覆蓋層828,設置銅電鍍膜829,但也可在片狀電容器820的制造階段中在金屬層826之上直接覆蓋銅電鍍膜829。即,在第二變形例中,在利用激光設置達到電極的銅電鍍膜829的開口后,進行去污斑處理等,利用銅電鍍形成通路孔。因而,由于即使在銅電鍍膜829的表面上形成氧化膜,也能夠利用所述激光和去污斑處理來去除氧化膜,所以能夠得到適當?shù)倪B接。
另外,在片狀電容器820的由陶瓷形成的介電體823的表面上設置粗化層823a。因此,由陶瓷形成的片狀電容器820與由樹脂形成的連接層840的密接性高,即使進行熱循環(huán)試驗,也不會在界面中發(fā)生連接層840的剝離。
(實施形態(tài)5的第三變形例)接著,參照圖69和圖18來說明根據(jù)第三變形例的印刷布線板的結構。
該第三變形例的印刷布線板810的結構與所述實施形態(tài)5的基本相同。但是,容納在核心基板830中的片狀電容器20是不同的。圖18表示片狀電容器的平面圖。圖18(A)表示多個使用的切斷前的片狀電容器。圖中的點劃線表示切斷線。在所述的第三變形例的印刷布線板中,如圖18(B)中的平面圖所示,在片狀電容器的側緣上配置有第一電極21和第二電極22。圖18(C)表示第三變形例的多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中的點劃線表示切斷線。在第三變形例的印刷布線板中,如圖18(D)中的平面圖所示,在片狀電容器的側緣的內側上設置了第一電極21和第二電極22。
在該第三變形例的印刷布線板中,因為使用了在外緣內側上形成電極的片狀電容器20,所以可使用容量大的片狀電容器。并且,在第三變形例中,也進行了片狀電容器的表面粗化處理。
(實施形態(tài)5的第四變形例)接著,參照圖70和圖19來說明根據(jù)本發(fā)明的第四變形例的印刷布線板的結構。
圖70表示第四變形例的印刷布線板810的剖面,圖68表示容納在該印刷布線板810的核心基板830上的片狀電容器20的平面圖。在所述的實施形態(tài)5中,在核心基板上容納了多個小容量的片狀電容器,但在第四變形例中,在核心基板830中容納了以矩陣狀形成電極的大容量的大型的片狀電容器20。這里,片狀電容器20由第一電極21、第二電極22、介電體23、連接于第一電極21上的第一導電膜24、連接于第二電極22側的第二導電膜25和未連接于第一導電膜24和第二導電膜25的片狀電容器的上下面的連接用的電極27構成。通過該電極27來連接IC芯片側和子板側。
在該第四變形例的印刷布線板中,因為使用了大型的片狀電容器20,所以能夠使用容量大的片狀電容器。另外,因為使用大型的片狀電容器20,所以即使重復熱循環(huán),也不會在印刷布線板810中產(chǎn)生翹曲。并且,在第四變形例中,也進行了片狀電容器的表面粗化處理。
(實施形態(tài)5的第五變形例)參照圖71和圖20來說明根據(jù)第五變形例的印刷布線板。圖71表示該印刷布線板的剖面。圖20(A)表示多個使用的切斷前的片狀電容器,圖中的點劃線表示通常的切斷線,圖20(B)表示片狀電容器的平面圖。如圖20(B)所示,在該變形例中,連接多個(圖中的實例為3個)、多個使用的片狀電容器而以大型來使用。
在該第五變形例中,因為使用了大型的片狀電容器20,所以可使用容量大的片狀電容器。另外,因為使用了大型的片狀電容器20,所以即使重復熱循環(huán),也不會在印刷布線板中810產(chǎn)生翹曲。并且,在第五變形例中,也進行了片狀電容器的表面粗化處理。
(實施形態(tài)5的第六變形例)參照圖72來說明根據(jù)第六變形例的印刷布線板。圖72表示該印刷布線板的剖面。在參照圖63所述的實施形態(tài)5中,在核心基板830的凹部832中容納了一個片狀電容器820。與此相反,在第六變形例中,在凹部832中容納了多個片狀電容器820。在該第六變形例中,能以高密度內置片狀電容器。并且,在第六變形例中,也進行了片狀電容器的表面粗化處理。
在所述實施形態(tài)中,在印刷布線板中內置片狀電容器,但也可用在陶瓷板上設置導體膜而構成的板狀電容器來替代該片狀電容器。另外,在所述實施形態(tài)中,在電容器的表面上進行粗化處理,提高與樹脂的密接性,但也可代之以在電容器的表面上進行硅烷耦聯(lián)處理。
這里,對于第二變形例的印刷布線板,把測定的埋入在核心基板中的片狀電容器20的電感和安裝在印刷布線板內表面(子板側的表面)上的片狀電容器的電感的值表示如下。
電容器單體的情況埋入形式 137PH內表面安裝形式287PH并聯(lián)連接八個電容器的情況埋入形式 60PH內表面安裝形式72PH如上所述,以單體使用電容器,或為了增大容量而并聯(lián)連接的情況下,通過內置片狀電容器,都能降低電感。
下面對進行可靠性試驗的結果進行說明。這里,對于第二變形例的印刷布線板,測定一個片狀電容器的靜電電容的變化率。
靜電電容變化率測定頻率(100Hz) 測定頻率(1kHz)Steam168小時0.3% 0.4%HAST 100小時 -0.9% -0.9%TS 1000次循環(huán) 1.1% 1.3%在Steam試驗中,在蒸氣下濕度保持為100%。另外,在HAST試驗中,在相對濕度100%、施加電壓1.3V,溫度121℃下放置100小時。在TS試驗中,1000次重復在-125℃下放置30分鐘、在55℃下放置30分鐘的試驗。
對于所述可靠性試驗,獲知即使是對于內置片狀電容器的印刷布線板,也能實現(xiàn)與現(xiàn)有的對電容器進行表面安裝的形式同等的可靠性。另外,如上所述,對于TS試驗,已知即使由由于陶瓷構成的電容器與由樹脂構成的核心基板和層間樹脂絕緣層的熱膨脹率不同而發(fā)生內部應力,也不會發(fā)生片狀電容器的端子與通路孔之間的斷路、片狀電容器和層間樹脂絕緣層之間的剝離、層間樹脂絕緣層中的裂紋,并可長期實現(xiàn)高的可靠性。
通過實施形態(tài)5的結構,沒有由電感引起的電特性的下降。
另外,在可靠性條件下也不會引起電特性或在印刷布線板中的剝離或裂紋等。因此,在電容器和通路孔之間不會產(chǎn)生不良情況。
另外,因為在核心基板和電容器之間填充了樹脂,所以即使產(chǎn)生由電容器等引起的應力也會得到緩解,不會發(fā)生遷移。因此,沒有對電容器的電極和通路孔的連接部的剝離和溶解等的影響。因此,即使進行可靠性試驗,也能確保期望的性能。
另外,在由銅覆蓋電容器的情況下也能防止遷移的發(fā)生。
權利要求
1.一種印刷布線板,由在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路來形成,其特征在于在所述核心基板中形成凹部,在所述凹部中容納多個電容器。
2.如權利要求1的印刷布線板,其特征在于在所述凹部內的多個電容器之間填充熱膨脹率比核心基板小的樹脂。
3.如權利要求1或2的印刷布線板,其特征在于在所述樹脂層中穿設通孔而形成了通孔。
4.如權利要求1或2的印刷布線板,其特征在于在所述電容器的電極上形成金屬膜,通過向形成所述金屬膜的電極電鍍來取得電連接。
5.如權利要求4的印刷布線板,其特征在于在所述片狀電容器的電極上形成的金屬膜是以銅為主的電鍍膜。
6.如權利要求1或2的印刷布線板,其特征在于所述電容器電極的至少一部分從覆蓋層露出,在從所述覆蓋層露出的電極上通過電鍍來取得電連接。
7.如權利要求1~6中的任一印刷布線板,其特征在于使用在外緣的內側中形成電極的片狀電容器來作為所述電容器。
8.如權利要求1~8中的任一印刷布線板,其特征在于使用以矩陣狀形成電極的片狀電容器作為所述電容器。
9.如權利要求1~8中的任一印刷布線板,其特征在于在所述印刷布線板的表面上安裝有電容器。
10.一種印刷布線板的制造方法,其特征在于,至少具有以下(a)~(c)的工序(a)在核心基板上形成凹部的工序;(b)在所述凹部中裝載多個電容器的工序;以及(c)在所述電容器之間填充樹脂的工序。
11.如權利要求6的印刷布線板的制造方法,其特征在于包括在所述(b)工序后,在所述凹部內的所述多個電容器的上表面從上方施加壓力,使所述電容器上表面的高度對齊的工序。
12.如權利要求6的印刷布線板的制造方法,其特征在于還包括在所述(c)工序后,在所述樹脂層中穿設通孔而形成通孔的工序。
13.一種印刷布線板的制造方法,其特征在于具有至少以下(a)~(d)的工序(a)在由含有形成芯材的樹脂構成的樹脂材料中形成通孔的工序;(b)在形成所述通孔的樹脂材料中,粘貼樹脂材料、形成具有凹部的核心基板的工序;(c)在所述核心基板的凹部中裝載多個電容器的工序;以及(d)在所述電容器之間填充樹脂的工序。
14.如權利要求13的印刷布線板的制造方法,其特征在于包括在所述(c)工序后,在所述凹部內的所述多個電容器的上表面從上方施加壓力,使所述電容器上表面的高度對齊的工序。
15.如權利要求13的印刷布線板的制造方法,其特征在于包括在所述(d)工序后,在所述樹脂層中穿設通孔而形成通孔的工序。
16.一種印刷布線板,在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成,其特征在于所述核心基板由至少為一層以上的絕緣樹脂層形成的連接層和在锪孔部中容納電容器的容納層構成。
17.如權利要求16的印刷布線板,其特征在于所述容納層由在芯材中浸含樹脂的樹脂基板構成,所述連接層由不具有芯材的樹脂基板構成。
18.如權利要求16或17的印刷布線板,其特征在于所述連接層和所述電容器通過導電性粘接劑來連接。
19.如權利要求18的印刷布線板,其特征在于在所述核心基板中,在連接層與容納層之間設置與所述導電性粘接劑連接的電路。
20.如權利要求17的印刷布線板,其特征在于通過設置在所述連接層中的通路孔來連接設置在印刷布線板表面?zhèn)鹊腎C芯片和所述電容器的端子,通過形成于所述通路孔和核心基板中的通孔來連接設置在印刷布線板內表面?zhèn)鹊耐獠炕搴退鲭娙萜鞯亩俗印?br>
21.如權利要求16~20中的任一印刷布線板,其特征在于容納多個電容器,在電容器之間設置有IC芯片與外部基板的連接用布線。
22.如權利要求16~21中的任一印刷布線板,其特征在于使用在外緣的內側中形成電極的片狀電容器來作為所述電容器。
23.如權利要求16~22中的任一印刷布線板,其特征在于使用以矩陣狀形成電極的片狀電容器來作為所述電容器。
24.如權利要求16~23中的任一印刷布線板,其特征在于在所述印刷布線板的表面上安裝電容器。
25.如權利要求24的印刷布線板,其特征在于所述表面的片狀電容器的靜電電容在內層的片狀電容器的靜電電容以上。
26.如權利要求24的印刷布線板,其特征在于所述表面的片狀電容器的電感在內層的電容器的電感以上。
27.如權利要求16~25中的任一印刷布線板,其特征在于在所述片狀電容器的電極上用以銅為主的電鍍膜設置了金屬膜。
28.如權利要求16~26中的任一印刷布線板,其特征在于在所述核心基板的锪孔部和所述片狀電容器之間填充熱膨脹率比核心基板的小的樹脂。
29.一種印刷布線板的制造方法,其特征在于,至少具有以下(a)~(c)的工序(a)在以單面或雙面形成電路圖形的樹脂板上,通過粘接材料將電容器連接于所述電路圖形上的工序;(b)在所述樹脂板上,粘貼形成容納所述電容器的空腔(cavity)的樹脂基板來形成核心基板的工序;以及(c)在所述樹脂板中設置到達所述電容器電極的開口以形成通路孔的工序。
30.如權利要求29的印刷布線板的制造方法,其特征在于在所述(c)工序的粘貼時,從基板的兩面施加壓力。
31.如權利要求29或30的任一印刷布線板的制造方法,其特征在于在所述(c)工序的前后經(jīng)過了在所述樹脂板上粘貼所述樹脂基板而形成的所述核心基板中穿設通孔而形成通孔的工序。
32.一種印刷布線板,通過在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成,其特征在于所述核心基板由至少為一層以上的絕緣樹脂層形成的連接層和容納電容器的由兩層以上的樹脂層構成的容納層構成。
33.一種印刷布線板,通過在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成,其特征在于所述核心基板由至少為一層以上的絕緣樹脂層形成的連接層和容納電容器的由兩層以上的樹脂層構成的容納層構成,在兩面上形成與電容器連接的穿孔。
34.如權利要求33的印刷布線板,其特征在于在所述核心基板上形成的通路孔由從電鍍或濺射或蒸鍍中所選擇的金屬膜構成。
35.如權利要求32~34的任一印刷布線板,其特征在于所述容納層和所述電容器通過絕緣性粘接劑來結合。
36.如權利要求32~35的任一印刷布線板,其特征在于容納多個所述電容器,在電容器之間設置有IC芯片與外部基板的連接用布線。
37.如權利要求32~36中的任一印刷布線板,其特征在于使用在外緣的內側中形成電極的片狀電容器來作為所述電容器。
38.如權利要求32~37中的任一印刷布線板,其特征在于使用以矩陣狀形成電極的片狀電容器來作為所述電容器。
39.如權利要求32~38中的任一印刷布線板,其特征在于在所述印刷布線板的表面上安裝電容器。
40.如權利要求39的印刷布線板,其特征在于所述表面的片狀電容器的靜電電容在內層的片狀電容器的靜電電容以上。
41.如權利要求39的印刷布線板,其特征在于所述表面的片狀電容器的電感在內層的片狀電容器的電感以上。
42.如權利要求32~41中的任一印刷布線板,其特征在于在所述電容器的電極上形成金屬膜,通過電鍍與形成所述金屬膜的電極得到電連接。
43.如權利要求42的印刷布線板,其特征在于在所述電容器的電極上形成的金屬膜為以銅為主的電鍍膜。
44.如權利要求32~41的任一印刷布線板,其特征在于所述電容器電極的至少一部分從覆蓋層露出,在從所述覆蓋層露出的電極上通過電鍍來取得電連接。
45.如權利要求35的印刷布線板,其特征在于所述絕緣性粘接劑的熱膨脹率比所述容納層的小。
46.一種印刷布線板的制造方法,其特征在于,具有至少以下(a)~(e)的工序(a)在芯材中含有樹脂而構成的第一樹脂材料中形成電容器容納用的通孔的工序;(b)在形成所述通孔的第一樹脂材料中,粘貼第二樹脂材料,形成具有電容器容納部的容納層的工序;(c)在所述容納層中容納電容器的工序;(d)在所述(c)工序的容納層上粘上第三絕緣樹脂層,形成核心基板的工序;以及(e)在所述第三絕緣樹脂層中設置到達所述電容器電極的開口,形成通路孔的工序。
47.一種印刷布線板的制造方法,其特征在于,具有至少以下(a)~(e)的工序(a)在芯材中含有樹脂而構成的第一樹脂材料中形成電容器容納用的通孔的工序;(b)在第二樹脂材料中,向相當于所述第一樹脂材料的電容器容納部的位置配置電容器的工序;(c)貼著經(jīng)過所述(a)工序的第一樹脂材料和經(jīng)過所述(b)工序的第二樹脂材料而形成容納電容器的容納層的工序;(d)在容納層上粘上第三絕緣樹脂層,形成核心基板的工序;以及(e)在所述第三絕緣樹脂層中設置到達所述電容器電極的開口,形成通路孔的工序。
48.一種印刷布線板的制造方法,其特征在于,具有至少以下(a)~(f)的工序(a)在芯材中含有樹脂而構成的第一樹脂材料中形成電容器容納用的通孔的工序;(b)在第二樹脂材料中設置成為通路孔的貫通孔,向相當于所述第一樹脂材料的電容器容納部的位置配置電容器的工序;(c)貼著經(jīng)過所述(a)工序的第一樹脂材料和經(jīng)過所述(b)工序的第二樹脂材料而形成容納電容器的容納層的工序;(d)在所述容納層上粘上第三絕緣樹脂層,形成核心基板的工序;(e)在所述第三絕緣樹脂層中設置到達所述電容器電極的開口的工序;以及(f)在所述第一樹脂材料的貫通孔和第三樹脂材料的開口中形成導體膜,作為通路孔的工序。
49.如權利要求46~48的任一印刷布線板的制造方法,其特征在于在所述(d)工序的粘貼時,從基板的兩面施加壓力。
50.一種印刷布線板,在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成,其特征在于所述核心基板由在通孔部中容納電容器的容納層和在所述容納層的表面及內表面上配置的絕緣樹脂層形成的連接層構成。
51.如權利要求50的印刷布線板,其特征在于所述容納層由在芯材中浸含樹脂的樹脂基板構成,所述連接層由不具有芯材的樹脂基板構成。
52.如權利要求50或51的印刷布線板,其特征在于所述電容器通過絕緣性粘接劑固定在所述容納層的通孔內。
53.如權利要求50~52中的任一印刷布線板,其特征在于在設置在所述容納層的表面和內表面上的連接層中,分別設置有與IC芯片、外部基板連接用的通路孔。
54.如權利要求50~53中的任一印刷布線板,其特征在于容納多個電容器,在電容器之間設置有IC芯片和外部基板的連接用布線。
55.如權利要求50~54中的任一印刷布線板,其特征在于在所述印刷布線板的表面上安裝電容器。
56.如權利要求55的印刷布線板,其特征在于所述表面的片狀電容器的靜電電容在內層的片狀電容器的靜電電容以上。
57.如權利要求55的印刷布線板,其特征在于所述表面的片狀電容器的電感在內層的片狀電容器的電感以上。
58.如權利要求50~55中的任一印刷布線板,其特征在于使用在外緣的內側中形成電極的片狀電容器來作為所述電容器。
59.如權利要求50~55中的任一印刷布線板,其特征在于使用以矩陣狀形成電極的片狀電容器來作為所述電容器。
60.如權利要求50~59中的任一印刷布線板,其特征在于在所述電容器的電極上形成金屬膜,通過電鍍向形成所述金屬膜的電極來取得電連接。
61.如權利要求60的印刷布線板,其特征在于在所述片狀電容器的電極上形成的金屬膜是以銅為主的電鍍膜。
62.如權利要求50~58中的任一印刷布線板,其特征在于所述電容器電極的至少一部分從覆蓋層露出,在從所述覆蓋層露出的電極上通過電鍍來取得電連接。
63.如權利要求52的印刷布線板,其特征在于所述絕緣性粘接劑的熱膨脹率比所述容納層的小。
64.一種印刷布線板的制造方法,其特征在于,具有至少以下(a)~(d)的工序(a)在芯材中浸含樹脂而構成的第一樹脂材料中形成電容器容納用的通孔的工序;(b)在所述第一樹脂材料的通孔中容納電容器的工序;(c)在所述第一樹脂材料上粘貼第二樹脂材料,形成核心基板的工序;以及(d)在所述核心基板的第二樹脂樹料中設置到達所述電容器電極的開口,形成通路孔的工序。
65.如權利要求64的印刷布線板的制造方法,其特征在于在所述(d)工序前或后,經(jīng)過在所述核心基板中穿設通孔而形成通孔的工序。
66.如權利要求64或53的印刷布線板的制造方法,其特征在于在所述(c)工序的粘貼時,從基板的兩面施加壓力。
67.一種印刷布線板,在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成,其特征在于在所述核心基板內容納有電容器。
68.一種印刷布線板,在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成,其特征在于片狀電容器電極的至少一部分從覆蓋層露出,容納在所述印刷布線板中,在從所述覆蓋層露出的電極上通過電鍍取得電連接。
69.如權利要求68的印刷布線板,其特征在于從所述片狀電容器露出的電極為以銅為主的金屬。
70.一種印刷布線板,在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成,其特征在于在片狀電容器的電極上形成金屬膜,容納在所述印刷布線板中、通過電鍍向形成所述金屬膜的電極得到電連接。
71.如權利要求70的印刷布線板,其特征在于在所述片狀電容器的電極上形成的金屬膜是以銅為主的電鍍膜。
72.如權利要求67~70中的任一印刷布線板,其特征在于使用在外緣的內側中形成電極的片狀電容器來作為所述電容器。
73.如權利要求67~72中的任一印刷布線板,其特征在于使用以矩陣狀形成電極的片狀電容器來作為所述片狀電容器。
74.如權利要求67~73中的任一印刷布線板,其特征在于將多個連接多個使用的片狀電容器來用作所述電容器。
75.一種印刷布線板,在核心基板上層疊樹脂絕緣層和導體電路而形成,其特征在于在所述核心基板內容納片狀電容器,并且,在所述印刷布線板的表面上安裝電容器。
76.如權利要求75的印刷布線板,其特征在于所述表面的片狀電容器的靜電電容在核心基板內的片狀電容器的靜電電容以上。
77.如權利要求75的印刷布線板,其特征在于所述表面的片狀電容器的電感在內層的電容器的芯片電感以上。
78.一種印刷布線板的內置用電容器,其特征在于在片狀電容器的金屬化電極的表面上覆蓋銅電鍍膜。
全文摘要
因為在印刷布線板10內設置了片狀電容器20,所以能夠縮短IC芯片90與片狀電容器20的距離,降低環(huán)線電感。另外,因為在厚的核心基板30中容納了片狀電容器20,所以印刷布線板不會變厚。
文檔編號H01L23/498GK1321410SQ00801835
公開日2001年11月7日 申請日期2000年9月1日 優(yōu)先權日1999年9月2日
發(fā)明者稻垣靖, 淺井元雄, 王東冬, 矢橋英郎, 白井誠二 申請人:伊比登株式會社