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【発明の名称】 受動素子内蔵配線回路基板及びその製造方法
【発明者】 【氏名】佐藤 尽

【氏名】河本 憲治

【氏名】関根 秀克

【要約】 【課題】容量値精度に優れた容量素子と、トリミングにより正確に調整された抵抗素子とを内蔵する受動素子内蔵配線回路基板及びその製造方法を提供することを目的とする。

【解決手段】絶縁層を介して少なくとも1層の配線層、ビア及び受動素子が形成された受動素子内蔵の配線基板であって、前記受動素子は容量素子40と抵抗素子50とで構成され、前記容量素子40は誘電体層21を容量素子用上部電極13aと容量素子用下部電極12aとで狭持するように、前記抵抗素子50は前記誘電体層21上の絶縁層33上に形成されており、前記容量素子40と前記抵抗素子50とは前記絶縁層33にて分離されていることを特徴とする受動素子内蔵配線回路基板。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁層を介して少なくとも1層の配線層、ビア及び受動素子が形成された受動素子内蔵の配線基板であって、前記受動素子は容量素子と抵抗素子とで構成され、前記容量素子は誘電体層を容量素子用上部電極と容量素子用下部電極とで狭持するように、前記抵抗素子は前記誘電体層上の絶縁層上に形成されており、前記容量素子と前記抵抗素子とは前記絶縁層にて分離されていることを特徴とする受動素子内蔵配線回路基板。
【請求項2】
前記誘電体層は熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂を含む誘電材料で形成されていることを特徴とする請求項1記載の受動素子内蔵配線回路基板。
【請求項3】
前記誘電材料はさらに誘電性フィラーを含むことを特徴とする請求項1または2記載の受動素子内蔵配線回路基板。
【請求項4】
前記抵抗素子は熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂を含む抵抗ペーストにより形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の受動素子内蔵配線回路基板。
【請求項5】
前記抵抗ペーストはさらにカーボンフィラーを含むことを特徴とする請求項4記載の受動素子内蔵配線回路基板。
【請求項6】
少なくとも以下の工程を具備することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法。
(a)誘電体層の両面に金属層が形成された誘電体シートを作製する工程。
(b)誘電体層の他方の面の金属層をパターニング処理して、誘電体層の一方の面に容量素子用下部電極及び配線層を形成する工程。
(c)誘電体層の一方の面に容量素子用下部電極及び配線層が形成された誘電体シートと別途作製した配線回路基板とを半硬化性絶縁樹脂シートを介して積層する工程。
(d)誘電体層の一方の面の金属層をパターニング処理して、金属層の所定位置に開口部を形成し、レーザー加工等によりビア用孔を形成する工程。
(e)金属層上及びビア用孔内に電気銅めっきにより導体層及びビアを形成する工程。
(f)導体層をパターニング処理し、容量素子用上部電極及び配線層を形成する工程。
(g)絶縁層を形成する工程。
(h)絶縁層の所定位置に一対の抵抗素子用電極、配線層及びビアを形成する工程。
(i)一対の抵抗素子用電極間に抵抗体を形成し、抵抗素子を作製する工程。
【請求項7】
少なくとも以下の工程を具備することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法。
(a)誘電体層の両面に金属層が形成された誘電体シートを作製する工程。
(b)誘電体層に形成された両面の金属層をパターニング処理して、誘電体層の一方の面に容量素子用上部電極及び配線層を、誘電体層の他方の面に容量素子用下部電極及び配線層をそれぞれ形成する工程。
(c)両面に容量素子用上部電極、容量素子用下部電極及び配線層が誘電体シートの両面に半硬化性絶縁樹脂シートを配し、別途作製した配線回路基板と積層し、最上層に絶縁層を形成する工程。
(d)絶縁層の所定位置に一対の抵抗素子用電極、配線層及びビアを形成する工程。
(e)一対の抵抗素子用電極間に抵抗体を形成し、抵抗素子を作製する工程。
【請求項8】
前記抵抗体は印刷にて形成されることを特徴とする請求項6または7に記載の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法。
【請求項9】
前記抵抗体はめっきにて形成されることを特徴とする請求項6または7に記載の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法。
【請求項10】
前記抵抗素子用電極の表面に貴金属層が形成されていることを特徴とする請求項6または7に記載の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、各種電子機器に使用される配線回路基板に関し、詳しくは、容量素子と抵抗素子が内蔵された受動素子内蔵配線回路基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年の電子機器の高密度化、高速化に伴い、プリント配線版の高密度化対応、高周波数対応への要求が益々高まっている。
高密度化を図る上で実装部品の小型化が進んでいるが、実装歩留りを考えると、現在以上の小型化は限界に近い。
従来、抵抗やコンデンサといった受動電子部品は、はんだ接続にてプリント配線板に実装されていたが、最近にあっては、厚膜や薄膜の誘電体材料、抵抗材料をプリント配線板に局所的に形成し、層間容量素子及び抵抗素子として用いる方法が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
【0003】
従来の容量素子内蔵の配線回路基板の一例を図9(a)に、抵抗素子内蔵の配線回路基板の一例を図9(b)に、受動素子内蔵の配線回路基板の一例を図9(c)にそれぞれ示す。
容量素子内蔵の配線回路基板としては、例えば図9(a)に示すようなもので、容量素子内蔵の配線回路基板70の製造方法としては、絶縁基材36上の容量素子用下部電極19b上に、例えば、エポキシ樹脂にチタン酸バリウムを分散させた誘電ペーストを印刷、乾燥、硬化して誘電体層23を形成し、誘電体層23及び電極19c間に例えば、フェノール樹脂に銅フイラーを分散させた導電ペーストを印刷、乾燥硬化して容量素子用上部電極71及び引き出し電極72を形成し、誘電体層23が容量素子用下部電極19bと容量素子用上部電極71とで狭持された容量素子40bを作製するものである。
【0004】
抵抗素子内蔵の配線回路基板としては、例えば図9(b)に示すようなもので、抵抗素子内蔵の配線回路基板80の製造方法としては、絶縁基材36上の抵抗素子用電極19dと19e間に、例えば、フェノール樹脂にカーボンフイラーを分散させた抵抗ペーストを印刷、乾燥硬化して抵抗体53を形成し、抵抗素子用電極19dと19e間に抵抗素子50bを作製するものである。
【0005】
また、受動素子内蔵の配線回路基板としては、例えば図9(c)に示すようなもので、受動素子内蔵の配線基板90の製造方法としては、図10(a)〜(f)に示すように、まず、エポキシ樹脂にチタン酸バリウムを分散・させた誘電体層24に銅箔等の金属層11を積層した誘電体シート20cと、銅箔等の金属層12上の所定位置にエポキシ樹脂にカーボンブラックを分散させた抵抗体ペーストをスクリーン印刷し、乾燥硬化して抵抗体54を形成した抵抗体シート20dとを準備する(図10(a)参照)。
【0006】
次に、誘電体シート20cと抵抗体シート20dをラミネートし、誘電体24に抵抗体54が埋め込まれた抵抗体・誘電体層一体型シート20eを作製する(図10(b)参照)。
【0007】
次に、抵抗体・誘電体層一体型シート20eの両面にドライフィルムレジストをラミネートする等の方法で感光層を形成し、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、レジストパターン48a、49a及び49bを形成する(図10(c)参照)。
【0008】
次に、レジストパターン48aをマスクにして金属層11を、レジストパターン49a
及び49bをマスクにして金属層12をエッチングして、誘電体層24の両面に容量素子用上部電極11cと容量素子用下部電極12eを、抵抗体54の両端部に抵抗素子用電極12c及び12dを形成し、容量素子40c及び抵抗素子50bが形成された一体型シート20fを作製する(図10(d)参照)。
【0009】
次に、容量素子40c及び抵抗素子50bが形成された一体型シート20fとプリプレグ35を積層することにより(図10(e)参照)、容量素子40c及び抵抗素子50bが内蔵された受動素子内蔵の配線基板90を得るというものである(図10(f)参照)。
【0010】
容量素子、抵抗素子の両方を印刷で作製すると、容量素子の膜厚バラツキが発生し、容量の精度が落ちる。
特に、容量素子は抵抗素子よりも面積が大きい場合が多くトリミングでの調整は手間がかかる。
【0011】
容量素子の誘電体層をフィルムシートで作製し、抵抗素子の抵抗体は誘電体層へ埋め込む構造とすると、電極形成前に抵抗体が埋め込まれてしまうため、抵抗素子のトリミングが難しくなってしまう。
図10(d)に示す構造でトリミングを行うと、トリミング部分が溝となってしまうため、絶縁層35a形成時に空間ができてしまうなど、密着性が悪いという問題がある。
【0012】
さらに、誘電体層24に有る程度の流動性が求められるので材料選択の幅が狭いという問題がある。
また、誘電体層の膜厚が変動する可能性が高く、制御が難しい。
【特許文献1】特開平8−125302号公報
【特許文献2】特開2001−189541号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたものであり、容量値精度に優れた容量素子と、トリミングにより正確に調整された抵抗素子とを内蔵する受動素子内蔵配線回路基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず、請求項1においては、絶縁層を介して少なくとも1層の配線層、ビア及び受動素子が形成された受動素子内蔵の配線基板であって、前記受動素子は容量素子と抵抗素子とで構成され、前記容量素子は誘電体層を容量素子用上部電極と容量素子用下部電極とで狭持するように、前記抵抗素子は前記誘電体層上の絶縁層上に形成されており、前記容量素子と前記抵抗素子とは前記絶縁層にて分離されていることを特徴とする受動素子内蔵配線回路基板としたものである。
【0015】
また、請求項2においては、前記誘電体層は熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂を含む誘電材料で形成されていることを特徴とする請求項1記載の受動素子内蔵配線回路基板としたものである。
【0016】
また、請求項3においては、前記誘電材料はさらに誘電性フイラーを含むことを特徴とする請求項1または2記載の受動素子内蔵配線回路基板としたものである。
【0017】
また、請求項4においては、前記抵抗素子は熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂を含む抵抗ペーストにより形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の受動素子内蔵配線回路基板としたものである。
【0018】
また、請求項5においては、前記抵抗ペーストはさらにカーボンフイラーを含むことを特徴とする請求項4記載の受動素子内蔵配線回路基板としたものである。
【0019】
また、請求項6においては、少なくとも以下の工程を具備することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法としたものである(a)誘電体層の両面に金属層が形成された誘電体シートを作製する工程。
(b)誘電体層の一方の面の金属層をパターニング処理して、容量素子用下部電極及び配線層を形成する工程。
(c)一方の面に容量素子用下部電極及び配線層が形成された誘電体シートと別途作製した配線回路基板とを半硬化性絶縁樹脂シートを介して積層する工程。
(d)誘電体層の他方の面の金属層をパターニング処理して、金属層の所定位置に開口部を形成し、レーザー加工等によりビア用孔を形成する工程。
(e)金属層上及びビア用孔内に電気銅めっきにより導体層及びビアを形成する工程。
(f)導体層をパターニング処理し、容量素子用上部電極及び配線層を形成する工程。
(g)絶縁層を形成する工程。
(h)絶縁層の所定位置に一対の抵抗素子用電極、配線層及びビアを形成する工程。
(i)一対の抵抗素子用電極間に抵抗体を形成し、抵抗素子を作製する工程。
【0020】
また、請求項7においては、少なくとも以下の工程を具備することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法としたものである(a)誘電体層の両面に金属層が形成された誘電体シートを作製する工程。
(b)誘電体層に形成された両面の金属層をバターニング処理して、誘電体層の一方の面に容量素子用上部電極及び配線層を、誘電体層の他方の面に容量素子用下部電極及び配線層をそれぞれ形成し、前記誘電体層が前記容量素子用上部電極と前記容量素子用下部電極とで挟持された容量素子が形成された誘電体シートを作製する工程。
(c)容量素子が形成された誘電体シートの両面に半硬化性絶縁樹脂シートを配し、別途作製した配線回路基板と積層し、最上層に絶縁層を形成する工程。
(d)絶縁層の所定位置に一対の抵抗素子用電極、配線層及びビアを形成する工程。
(e)一対の抵抗素子用電極間に抵抗体を形成し、抵抗素子を作製する工程。
【0021】
また、請求項8においては、前記抵抗体は印刷にて形成されることを特徴とする請求項6または7に記載の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法としたものである。
【0022】
また、請求項9においては、前記抵抗体はめっきにて形成されることを特徴とする請求項6または7に記載の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法としたものである。
【0023】
さらにまた、請求項10においては、前記抵抗素子用電極の表面に貴金属層が形成されていることを特徴とする請求項6または7に記載の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法としたものである。
【発明の効果】
【0024】
本発明によれば、膜厚一定の誘電体層を用いて容量素子を作製するため、容量精度に優れた容量素子を得ることができる。
【0025】
また、容量素子と抵抗素子とが絶縁層にて分離されているため、容量素子と抵抗素子のレイアウトを自由に設定できる。
【0026】
さらに、抵抗素子の抵抗体全体が表面に露出しているので、抵抗値を測定しながらトリミングできるため抵抗値精度の高い抵抗素子を得ることができる。
以上の結果から、容量精度に優れた容量素子と、トリミングにより正確に調整された抵抗素子とを内蔵する受動素子内蔵配線回路基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
図1(a)及び(b)は、本発明の受動素子内蔵配線回路基板の一実施例を示す部分模式構成断面図である。
受動素子内蔵配線回路基板100は、容量素子40と抵抗素子50が内蔵された受動素子内蔵配線回路基板で、容量素子40と抵抗素子50とは絶縁層33にて分離されおり、容量素子40と抵抗素子50とは絶縁層33にて分離されているため、容量素子40と抵抗素子50のレイアウトを自由に設定できる。
容量素子40は誘電体層21が容量素子用下部電極12aと容量素子用上部電極13aとで狭持されており、誘電体層21は膜厚が一定の誘電体シートから形成されている。
抵抗素子50は一対の抵抗素子用電極15a及び15b間に印刷、もしくはめっきにて抵抗体51を設けた構造になっている。
【0028】
容量素子用下部電極12aはビア14、配線層13b、ビア16を介して最上層の配線層15dに、容量素子用上部電極13aはビア16を介して配線層15aにそれぞれ接続されており、配線回路基板状態での容量素子の容量チェックが可能である。
また、抵抗素子用電極15a及び15bの先端部15cの表面には金もしくは銀等の貴金属層(特に、図示せず)を形成し、抵抗体51と抵抗素子用電極15a及び15bとの接触抵抗の低減化を図っている。
【0029】
抵抗素子50は容量素子40よりも外層に形成することが可能になり、抵抗体51が露出した状態で抵抗値を測定しながらトリミングができるため、抵抗素子の抵抗値精度を向上させることができる。
【0030】
受動素子内蔵配線回路基板200は、基本構成は上記受動素子内蔵配線回路基板100とほぼ同じ構成で、製造方法の違いにより、容量素子用下部電極12aから最上層の配線層15dへの電気接続をビア16bにて直接行っているところが違うだけである。
【0031】
以下本発明の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法についいて説明する。
図2(a)〜(g)、図3(h)〜(m)及び図4(n)〜(p)は請求項6に係る受動素子内蔵配線回路基板の製造方法の一実施例を示す模式構成断面図である。
まず、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフイン樹脂、LCP(液晶ポリマー)樹脂等からなる熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂に、チタン酸バリウム、酸化チタン、チタン酸カルシウム等の誘電性フイラーを混入した誘電体シートの両面に銅箔等からなる金属層11及び金属層12を積層し、誘電体層21両面に金属層11及び12が積層された誘電体層一体型シート20を作製する(図2(a)参照)。
ここで、金属層11としては12μm厚程度の銅箔が使用される。
【0032】
次に、誘電体層一体型シート20の両面に感光性のドライフィルムをラミネートする等の方法で感光層を形成し、一方の面の感光層は、パターン露光、現像等のパターニング処理を行ってレジストパターン41a及び41bを、他方の面の感光層は、全面露光、現像処理を行ってレジスト層42を形成する(図2(b)参照)。
【0033】
次に、レジストパターン41a及び41bをマスクにして金属層12をエッチングした
後、レジストパターン41a及び41b、レジスト層42を専用の剥離液で除去して、容量素子用下部電極12a、配線層12bを形成し、誘電体層21の一方の面に金属層11が、他方の面に容量素子用下部電極12a及び配線層12bが形成された誘電体層一体型シート20aを作製する(図2(c)参照)。
【0034】
次に、誘電体層一体型シート20aと、半硬化性絶縁樹脂シート32と、別途作製した配線回路基板30とを積層し(図2(d)参照)、加圧、加熱処理して、配線回路基板30上に絶縁層32aを介して誘電体層一体型シート20aが積層された積層材60を作製する(図2(e)参照)。
ここで、配線回路基板の事例として、絶縁基材31の両面に配線層17a、ビア18及び電極19が形成された両面配線回路基板を示したが、層数構成等はこれに限定されることなく、あらゆる配線回路基板が使用できる。
【0035】
次に、積層材60の配線回路基板30の電極19を保護する目的で、粘着性の保護シート等を貼付して保護層61を形成し、金属層11をフォトエッチング加工して、金属層11の所定位置に開口部11cを形成する(図2(f)参照)。
【0036】
次に、開口部11cよりUV/YAGレーザー等のレーザービームを照射し、誘電体層21を孔開け加工し、ビア用孔21aを形成する。
さらに、ビア用孔21aのデスミア処理を行って、無電解銅めっき等によりビア用孔21a内及び金属層12上にめっき下地導電層(特に、図示せず)を形成する(図2(g)参照)。
【0037】
次に、めっき下地導電層及び金属層12をめっき電極にして電解銅めっきを行い、導体層13及びビア14を形成する(図3(h)参照)。
【0038】
次に、導体層13上に感光性ドライフィルムをラミネートする等の方法で感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、導体層13上の所定位置にレジストパターン43a及び43bを形成する(図3(i)参照)。
【0039】
次に、レジストパターン43a及び43bをマスクにして導体層13を塩化第2銅等のエッチング液でエッチングし、レジストパターン43a及び43bを専用の剥離液で除去し、誘電体層21の所定位置に容量素子用上部電極13a及び配線層13b、13c、13dを形成し、誘電体層21が容量素子用上部電極13aと容量素子用下部電極12aとで狭持された容量素子40を作製する(図3(j)参照)。
ここで、容量素子用下部電極12aはビア14にて配線層13dと電気的に接続される。
【0040】
次に、容量素子用上部電極13a及び配線層13b、13c、13d上にプリプレグを積層する等の方法で絶縁層33を形成する(図3(k)参照)。
さらに、レーザー加工等により絶縁層33の所定位置にビア用孔33aを形成し、ビア用孔33aのデスミア処理を行って、無電解銅めっき等によりビア用孔33a内及び絶縁層33上にめっき下地導電層(特に、図示せず)を形成する(図3(1)参照)。
【0041】
次に、絶縁層33上に感光性ドライフィルムをそれぞれラミネートする等の方法で感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、絶縁層33上の所定位置にレジストパターン44a及び44bを形成する(図3(m)参照)。
【0042】
次に、めっき下地導電層めっき電極にして電解銅めっきを行い、導体層15及びビア16を形成する(図4(n)参照)。
【0043】
次に、レジストパターン44a及び44bを専用の剥離液で除去し、レジストパターン44a及び44bの下部にあっためっき下地導電層をクイックエッチングで除去し、一対の抵抗素子用電極15a及び15bと配線層15dを形成する。
ここで、容量素子用上部電極13aと抵抗素子用電極15aとはビア16aにて、配線層13dと配線層15dとがビア16にてそれぞれ電気的に接続され、容量素子用下部電極12aは配線層15dと電気的に接続される。
さらに、一対の抵抗素子用電極15a及び15bの先端部15cにマスク金めっき等にて所定厚の貴金属層(特に、図示せず)を形成する(図4(0)参照)。
【0044】
次に、保護層61を剥離し、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂にカーボンフイラーを混入分散した抵抗ペーストを一対の抵抗素子用電極15a及び15b間にスクリーン印刷、乾燥、硬化して抵抗体51を形成するか、めっき抵抗を形成する部分をレジストパターンにて開口させ一対の抵抗素子用電極15a及び15b間に、電解ニッケル・リン・鉄合金めっきを行い、レジストパターンを剥離することで、めっきにて0.3μm厚の抵抗体51を形成するかのいずれかの方法で抵抗素子50を作製し、容量素子40及び抵抗素子50が内蔵された受動素子内蔵配線回路基板100を得ることができる(図4(p)参照)。
さらに、必要であれば、ビルドアッププロセスを経ることにより、所望の層数の受動素子内蔵配線回路基板を得ることができる。
【0045】
図5(a)〜(f)及び図6(g)〜(j)は請求項7に係る受動素子内蔵配線回路基板の製造方法の一実施例を示す模式構成断面図である。
まず、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフイン樹脂、LCP(液晶ポリマー)樹脂等からなる熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂に、チタン酸バリウムや酸化チタン等の誘電性フイラーを混入した誘電体シートの両面に銅箔等からなる金属層11及び金属層12を積層し、誘電体層両面に金属層が積層された誘電体層一体型シート20を作製する(図5(a)参照)。
ここで、金属層11としては12μm厚程度の銅箔が使用される。
【0046】
次に、誘電体層一体型シート20の両面に感光性のドライフィルムをラミネートする等の方法で感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、一方の面の金属層11上にレジストパターン45a及び45bを、他方の面の金属層12上にレジストパターン46a及び46bを形成する(図5(b)参照)。
【0047】
次に、レジストパターン45a及び45bをマスクにして金属層11を、レジストパターン46a及び46bをマスクにして金属層12をそれぞれエッチングした後、レジストパターン45a、45b、46a及び46bを専用の剥離液で除去して、誘電体層21の一方の面に容量素子用上部電極11a及び配線層11bを、他方の面に容量素子用下部電極12a及び配線層12bをそれぞれ形成し、誘電体層21が容量素子用上部電極11aと容量素子用下部電極12aとで狭持されて容量素子40aを作製し、容量素子40aが形成された誘電体層一体型シート20bを作製する(図5(c)参照)。
【0048】
次に、半硬化性絶縁樹脂シート34と、誘電体層一体型シート20bと、半硬化性絶縁樹脂シート32と、別途作製した配線回路基板30とを積層し(図5(d)参照)、加圧、加熱処理して、配線回路基板30上に絶縁層32aを介して誘電体層一体型シート20bが積層され、最上層に絶縁層34aが形成された積層材60aを作製する(図5(e)参照)。
ここで、配線回路基板の事例として、絶縁基材31の両面に配線層17a、ビア18及び電極19が形成された両面配線回路基板を示したが、層数構成等はこれに限定されることなく、あらゆる配線回路基板が使用できる。
【0049】
次に、積層材60aの配線回路基板30の電極19を保護する目的で、粘着性の保護シート等を貼付し、保護層61を形成する。
次に、レーザー加工等により孔開け加工して、絶縁層34aの所定位置にビア用孔34b及び34cを形成する。さらに、ビア用孔34b及び34cのデスミア処理を行って、無電解銅めっき等によりビア用孔34b及び34c内及び絶縁層34a上にめっき下地導電層(特に、図示せず)を形成する(図5(f)参照)。
【0050】
次に、めっき下地導電層が形成された絶縁層34a上に感光性ドライフィルムをラミネートする等の方法で感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、絶縁層34a上の所定位置にレジストパターン47a及び47bを形成する(図6(g)参照)。
【0051】
次に、めっき下地導電層をめっき電極にして電解銅めっきを行い、導体層15及びビア16a、16bを形成する(図6(h)参照)。
【0052】
次に、レジストパターン47a及び47bを専用の剥離液で除去し、レジストパターン47a及び47bの下部にあっためっき下地導電層をクイックエッチングで除去し、一対の抵抗素子用電極15a及び15bと配線層15dを形成する。
ここで、容量素子用下部電極12aと配線層15dとはビア16bにて、容量素子用上部電極11aと抵抗素子用電極15aとはビア16aにて電気的に接続される。
さらに、一対の抵抗素子用電極15a及び15bの先端部15cにマスク金めっき等にて所定厚の貴金属層(特に、図示せず)を形成する(図6(i)参照)。
【0053】
次に、保護層61を剥離し、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂にカーボンフイラーを混入分散した抵抗ペーストを一対の抵抗素子用電極15a及び15b間にスクリーン印刷、乾燥、硬化して抵抗体51を形成するか、めっき抵抗を形成する部分をレジストパターンにて開口させ一対の抵抗素子用電極15a及び15b間に、電解ニッケル・リン・鉄合金めっきを行い、レジストパターンを剥離することで、めっきにて0.3μm厚の抵抗体51を形成するかのいずれかの方法で抵抗素子50を作製し、容量素子40a及び抵抗素子50からなる受動素子内蔵配線回路基板200を得る(図6(j)参照)。
【実施例1】
【0054】
まず、ポリイミド樹脂にチタン酸カルシウムを分散させた誘電体シートの両面に12μm厚の銅箔からなる金属層11および12を積層し、誘電体層21両面に金属層11及び12が積層された誘電体層一体型シート20を作製した(図2(a)参照)。
【0055】
次に、誘電体層一体型シート20の両面に15μm厚のドライフィルムフォトレジストをラミネートして感光層を形成し、一方の面の感光層はパターン露光、現像等のパターニング処理を行ってレジストパターン41a及び41bを、他方の面の感光層は全面露光、現像処理してレジスト層42を形成した(図2(b)参照)。
【0056】
次に、レジストパターン41a及び41bをマスクにして金属層12をエッチングした後、レジストパターン41a及び41b、レジスト層42を専用の剥離液で除去して、容量素子用下部電極12a、配線層12bを形成し、誘電体層21の一方の面に金属層11が、他方の面に容量素子用下部電極12a及び配線層12bが形成された誘電体層一体型シート20aを作製した(図2(c)参照)。
【0057】
次に、誘電体層一体型シート20aと、半硬化性絶縁樹脂シート32と、ガラスクロス
にエポキシ樹脂を含浸させた絶縁基材31の両面に配線層17a、ビア18及び電極19が形成された配線回路基板30とを積層し(図2(d)参照)、真空プレス機により175℃、30分/2MPaで加熱、加圧処理して、配線回路基板30上に絶縁層32aを介して誘電体層一体型シート20aが積層された積層材60を作製した(図2(e)参照)。
【0058】
次に、積層材60の配線回路基板30の電極19を保護する目的で、粘着性の保護シート等を貼付して保護層61を形成し、金属層11をフォトエッチング加工して、金属層11の所定位置に開口部11cを形成した(図2(f)参照)。
【0059】
次に、開口部11cよりUV/YAGレーザー等のレーザービームを照射し、誘電体層21を孔開け加工し、ビア用孔21aを形成した。さらに、ビア用孔21aのデスミア処理を行って、無電解銅めっき等によりビア用孔21a内及び金属層12上にめっき下地導電層(特に、図示せず)を形成した(図2(g)参照)。
【0060】
次に、めっき下地導電層及び金属層12をめっき電極にしてパネル銅めっきを行い、導体層13及びビア14を形成した(図3(h)参照)。
【0061】
次に、導体層13上にドライフィルムフォトレジストをラミネートして感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、導体層13上の所定位置にレジストパターン43a及び43bを形成した(図3(i)参照)。
【0062】
次に、レジストパターン43a及び43bをマスクにして導体層13を塩化第2銅等のエッチング液でエッチングした後、レジストパターン43a及び43bを炭酸カルシウム溶液で剥離、除去し、誘電体層21の所定位置に容量素子用上部電極13a及び配線層13b、13c、13dを形成し、誘電体層21が容量素子用上部電極13aと容量素子用下部電極12aとで狭持された容量素子40を作製した(図3(j)参照)。
ここで、容量素子用下部電極12aはビア14にて配線層13dと電気的に接続された。
【0063】
次に、容量素子用上部電極13a及び配線層13b、13c、13d上にプリプレグを積層して絶縁層33を形成した(図3(k)参照)。
さらに、UV/YAGレーザーを用いたレーザー加工により絶縁層33の所定位置にビア用孔33aを形成し、ビア用孔33aのデスミア処理を行って、無電解銅めっき等によりビア用孔33a内及び絶縁層33上にめっき下地導電層(特に、図示せず)を形成した(図3(1)参照)。
【0064】
次に、めっき下地導電層が形成された絶縁層33上にドライフィルムフォトレジストをラミネートして感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、導体層13上の所定位置にレジストパターン44a及び44bを形成した(図3(m)参照)。
【0065】
次に、めっき下地導電層めっき電極にしてパネル銅めっきを行い、導体層15及びビア16を形成した(図4(n)参照)。
【0066】
次に、レジストパターン43a及び43bを炭酸ナトリウム溶液からなる剥離液で除去し、レジストパターン43a及び43bの下部にあっためっき下地導電層をクイックエッチングで除去し、一対の抵抗素子用電極15a及び15bと配線層15dを形成した。
ここで、容量素子用上部電極11aと抵抗素子用電極15aとはビア16にて、配線層13dと配線層15dとはビア16にてそれぞれ電気的に接続され、容量素子用下部電極12aは配線層15dと電気的に接続された。
【0067】
さらに、一対の抵抗素子用電極15a及び15bの先端部15cにマスク銀めっき等にて約1μm厚の貴金属層(特に、図示せず)を形成した(図4(0)参照)。
【0068】
次に、保護層61を剥離し、フェノール樹脂にカーボンフイラーを混入分散した抵抗ペーストを一対の抵抗素子用電極15a及び15b間にスクリーン印刷し、90℃、10分乾燥後、200℃、2時間で硬化して抵抗体51を形成して抵抗素子50を作製し、容量素子40及び抵抗素子50が内蔵された受動素子内蔵配線回路基板100を得た(図4(p)参照)。
【実施例2】
【0069】
まず、ポリイミド樹脂にチタン酸カルシウムを分散させた誘電体シートの両面に12μm厚の銅箔からなる金属層11および12を積層し、誘電体層21両面に金属層11及び12が積層された誘電体層一体型シート20を作製した(図5(a)参照)。
【0070】
次に、誘電体層一体型シート20の両面に15μm厚のドライフィルムフォトレジストをラミネートして感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、金属層11上の所定位置にレジストパターン45a及び45bを、金属層12上の所定位置にレジストパターン46a及び46bをそれぞれ形成した(図5(b)参照)。
【0071】
次に、レジストパターン45a及び45bをマスクにして金属層11を、レジストパターン46a及び46bをマスクにして金属層12をそれぞれエッチングした後、レジストパターン45a、45b、46a及び46bを炭酸ナトリウム溶液で剥離、除去して、誘電体層21の一方の面に容量素子用上部電極11a及び配線層11bを、誘電体層21の他方の面に容量素子用下部電極12a及び配線層12bを形成し、誘電体層21が容量素子用上部電極11aと容量素子用下部電極12aとで狭持されて容量素子40aが形成され、誘電体層21に容量素子40aが形成された誘電体層一体型シート20bを作製した(図5(c)参照)。
【0072】
次に、半硬化性絶縁樹脂シート34と、誘電体層一体型シート20bと、半硬化性絶縁樹脂シート32と、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させた絶縁基材31の両面に配線層17a、ビア18及び電極19が形成された配線回路基板30とを積層し(図5(d)参照)、真空プレス機により175℃、30分/2MPaで加熱、加圧処理して、配線回路基板30上に絶縁層32aを介して誘電体層一体型シート20aと絶縁層34aが積層された積層材60aを作製した(図5(e)参照)。
【0073】
次に、積層材60aの配線回路基板30の電極19を保護する目的で、粘着性の保護シート等を貼付し、保護層61を形成し、UV/YAGレーザーを用いた孔開け加工にて、絶縁層34aの所定位置にビア用孔34b及び34cを形成した。さらに、ビア用孔34a及び34cのデスミア処理を行って、無電解銅めっき等によりビア用孔34b及び34c内及び絶縁層34a上にめっき下地導電層(特に、図示せず)を形成した(図5(f)参照)。
【0074】
次に、めっき下地導電層が形成された絶縁層34a上にドライフィルムフォトレジストをラミネートして感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、絶縁層34a上の所定位置にレジストパターン47a及び47bを形成した(図6(g)参照)。
【0075】
次に、めっき下地導電層をめっき電極にしてパネル銅めっきを行い、導体層15及びビア16a、16bを形成した(図6(h)参照)。
【0076】
次に、レジストパターン47a及び47bを炭酸ナトリウム溶液で剥離、除去し、レジストパターン47a及び47bの下部にあっためっき下地導電層をクイックエッチングで除去し、一対の抵抗素子用電極15a及び15bと配線層15dを形成した。
ここで、容量素子用下部電極12aと配線層15dとはビア16bにて、容量素子用上部電極11aと抵抗素子用電極15aとはビア16aにて電気的に接続された。
さらに、一対の抵抗素子用電極15a及び15bの先端部15cにマスク銀めっき等にて約1μm厚の貴金属層(特に、図示せず)を形成した(図6(i)参照)。
【0077】
次に、保護層61を剥離し、エポキシ樹脂にカーボンフイラーを混入分散した抵抗ペーストを一対の抵抗素子用電極15a及び15b間にスクリーン印刷し、90℃、10分乾燥後、200℃、2時間で硬化して抵抗体51を形成して抵抗素子50を作製し、容量素子40a及び抵抗素子50が内蔵された受動素子内蔵配線回路基板200を得た(図6(j)参照)。
【実施例3】
【0078】
まず、ポリイミド樹脂にチタン酸カルシウムを分散させた誘電体シートの両面に12μm厚の銅箔からなる金属層11および12を積層し、誘電体層21両面に金属層11及び12が積層された誘電体層一体型シート20を作製した(図7(a)参照)。
【0079】
次に、誘電体層一体型シート20の両面に15μm厚のドライフィルムフォトレジストをラミネートして感光層を形成し、一方の面の感光層はパターン露光、現像等のパターニング処理を行ってレジストパターン41a及び41bを、他方の面の感光層は全面露光、現像処理してレジスト層42を形成した(図7(b)参照)。
【0080】
次に、レジストパターン41a及び41bをマスクにして金属層12をエッチングした後、レジストパターン41a及び41b、レジスト層42を専用の剥離液で除去して、容量素子用下部電極12a及び配線層12bを形成し、誘電体層21の一方の面に金属層11が、他方の面に容量素子用下部電極12a及び配線層12bが形成された誘電体層一体型シート20aを作製した(図7(c)参照)。
【0081】
次に、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させた絶縁基材31の両面に一対の抵抗素子用電極17b及び17d、ビア18及び電極19aを形成した配線回路基板を作製し、一対の抵抗素子用電極17b及び17dの先端部17cにマスク銀めっきにて1μm厚の貴金属層(特に、図示せず)を形成し、一対の抵抗素子用電極17b及び17d間に電解ニッケル・リン・鉄合金めっきにて0.3μm厚の抵抗体52を形成し、一対の抵抗素子用電極17b及び17d間に抵抗素子50aが形成された配線回路基板30aを作製した。
【0082】
次に、誘電体層一体型シート20aと、半硬化性絶縁樹脂シート32と、抵抗素子50aが形成された配線回路基板30aとを積層し(図7(d)参照)、真空プレス機により175℃、30分/2MPaで加熱、加圧処理して、配線回路基板30a上に絶縁層32aを介して誘電体層一体型シート20aが積層された積層材60bを作製した(図7(e)参照)。
【0083】
次に、実施例1の図2(f)〜図3(i)の工程と同様な工程を経て、誘電体層21の所定位置に容量素子用上部電極13a及び配線層13b、13c、13dを形成し、誘電体層21が容量素子用下部電極11aと容量素子用上部電極13aとで狭持された容量素子40bを作製した(図7(f)参照)。
ここで、容量素子用下部電極11aはビア14にて配線層13dと電気的に接続された。
【0084】
次に、容量素子用上部電極13a及び配線層13b、13c、13d上にプリプレグを積層して絶縁層33を形成した(図8(g)参照)。
さらに、UV/YAGレーザーを用いたレーザー加工により絶縁層33の所定位置にビア用孔33aを形成し、ビア用孔33aのデスミア処理を行って、無電解銅めっき等によりビア用孔33a内及び絶縁層33上にめっき下地導電層(特に、図示せず)を形成した(図8(h)参照)。
【0085】
次に、めっき下地導電層が形成された絶縁層33上にドライフィルムフォトレジストをラミネートして感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、絶縁層33上の所定位置にレジストパターン44a、44b及び44cを形成した(図8(i)参照)。
【0086】
次に、めっき下地導電層めっき電極にしてパネル銅めっきを行い、導体層15及びビア16cを形成した(図8(j)参照)。
【0087】
次に、レジストパターン44a、44b及び44cを炭酸ナトリウム溶液からなる剥離液で除去し、レジストパターン44a、44b及び44cの下部にあっためっき下地導電層をクイックエッチングで除去し、配線層15e、15f、15g、15hを形成し、抵抗素子50aと容量素子40bが内蔵された受動素子内蔵配線回路基板300を得た。
【図面の簡単な説明】
【0088】
【図1】(a)及び(b)は、本発明の受動素子内蔵配線回路基板の一実施例を示す模式構成断面図である。
【図2】(a)〜(g)は、請求項6に係る本発明の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図3】(h)〜(m)は、請求項6に係る本発明の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図4】(n)〜(p)は、請求項6に係る本発明の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図5】(a)〜(f)は、請求項7に係る本発明の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図6】(g)〜(j)は、請求項7に係る本発明の配線基板の製造方法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図7】(a)〜(f)は、本発明の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図8】(g)〜(k)は、本発明の受動素子内蔵配線回路基板の製造方法における工程の一部を示す模式構成断面図である。
【図9】(a)は、従来の容量素子内蔵の配線回路基板の一例を示す模式構成断面図である。(b)は、従来の抵抗素子内蔵の配線回路基板の一例を示す模式構成断面図である。(c)は、従来の受動素子内蔵の配線回路基板の一例を示す模式構成断面図である。
【図10】(a)〜(f)は、従来の受動素子内蔵の配線回路基板の製造方法における工程を示す模式構成断面図である。
【符号の説明】
【0089】
11、12……金属層
11a、11c、13a、71……容量素子用上部電極
12a、12e、19b……容量素子用下部電極
11b、12b、13b、13c、13d、15d、15e、15f、15g、15h、17a……配線層
11c……開口部
13、15……導体層
14、16、16a、16b、16c、18……ビア
12c、12d、15a、16b、17b、17d、19d、19e……抵抗素子用電極15c、17c……抵抗素子用電極の先端部
19、19a……電極
20、20a、20b……誘電体層一体型シート
20c……誘電体シート
20d……抵抗体シート
20e……抵抗体・誘電体層一体型シート
20f……一体型シート
21、22、23、24……誘電体層
21a、33a、34b、34c……ビア用孔
30……配線回路基板
30a……抵抗素子が形成された配線回路基板
31、34、36……絶縁基材
32、34……半硬化性絶縁樹脂シート
32a、33、34a、35a……絶縁層
35……プリプレグ
40、40a、40b、40c……容量素子
41a、41b、43a、43b、44a、44b、44c、45a、45b、46a、46b、47a、47b、48a、49a、49b……レジストパターン
42……レジスト層
50、50a、50b……抵抗素子
51、52、53、54……抵抗体
60、60a、60b……積層材
61‥‥‥保護層
70……抵抗素子内蔵の配線回路基板
72……引き出し電極
80……容量素子内蔵の配線回路基板
90……受動素子内蔵の配線回路基板
100、200、300……受動素子内蔵配線回路基板
【出願人】 【識別番号】000003193
【氏名又は名称】凸版印刷株式会社
【出願日】 平成17年7月29日(2005.7.29)
【代理人】
【公開番号】 特開2007−36095(P2007−36095A)
【公開日】 平成19年2月8日(2007.2.8)
【出願番号】 特願2005−220396(P2005−220396)