多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法

【課題】コンデンサから瞬間的に大電流を供給することができる多層プリント配線板及び多層プリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】プリント配線板は、内層銅パターン２８を形成した基板２０の上面と下面に銅張り積層板１２０、１２２を積層することにより形成され、該多層プリント配線板１０に形成された開口部１０Ａに集積回路チップ１００を収容する。基板２０上に形成された内層銅パターン２８には、セラミックから成るチップコンデンサＣが実装されている。このため、チップコンデンサＣから集積回路１００までの配線長が短くなり、該配線のインダクタンス分を低下させれるので、集積回路１００へ瞬時的に大電流を供給することができる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、コンデンサを備える多層プリント配線板及び該多層プリント配線板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＰＵ等の集積回路チップを載置するパッケージを構成する多層プリント配線板には、コンデンサが設けられることがある。即ち、高速化に伴い、ＣＰＵが瞬間的に大きな電流を必要とするために、多層プリント配線板にコンデンサを設け、該コンデンサに電荷を蓄えておき、大電流を供給できるようにしている。
【０００３】ここで、セラミックの多層線板においては、図５（Ａ）に示すように絶縁層２５０の両面に導体層２５２、２５４を形成することで、コンデンサとしていた。一方、樹脂基板を用いる多層プリント配線板においては、図５（Ｂ）に示すように、多層プリント配線板の表面にチップコンデンサＣを載置していた。これは、該多層プリント配線板は、樹脂基板にて構成してあり、樹脂の誘電率がセラミックと比較して低いため、樹脂基板の上面と下面に導体層を設けることで多層プリント配線板内部にコンデンサを形成しても、高い容量を得ることができないためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５（Ｂ）に示すように多層プリント配線板の表面にチップコンデンサＣを配設すると、該チップコンデンサＣから集積回路チップ１００への距離が離れ、該集積回路チップ１００までの配線のインダクタンス分が大きくなるため、集積回路チップ１００へ瞬間的に供給し得る電流量を大きくすることが困難であった。
【０００５】本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、コンデンサから瞬間的に大電流を供給することができる多層プリント配線板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記目的を達成するため、層間絶縁層３２を介在させて複数の導体回路２８、３８を積層してなる多層プリント配線板において、内層の導体回路２８にチップコンデンサＣを実装したことを技術的特徴とする。
【０００７】また、請求項２では、請求項１において、前記層間絶縁層３２が樹脂からなり、チップコンデンサＣが誘電材料としてセラミックを用いることを技術的特徴とする。
【０００８】請求項３の発明は、上記目的を達成するため、樹脂基板２０、１２０、１２２を積層する多層プリント配線板の製造方法において、第１の樹脂基板２０上に導体回路２８を形成するする工程と、該第１樹脂基板上に形成された導体回路２８にチップコンデンサＣを実装する工程と、該導体回路２８の上に、該チップコンデンサＣの形状に相当する開口３２Ａの形成された層間絶縁フィルム３２を載置する工程と、前記層間絶縁フィルム３２の上に第２の樹脂基板１２０を載置し、前記第１樹脂基板２０と該第２の樹脂基板１２０とを接着させる工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】請求項１では、内層の導体回路にチップコンデンサを実装してあるため、該多層プリント配線板に搭載される集積回路までの配線の距離が短くなり、該配線のインダクタンス分を低下させれるため、該集積回路へ瞬時に大電流を供給することができる。
【００１０】請求項２では、チップコンデンサの誘電材料として高誘電率のセラミックを用いるため、高い容量を得ることができる。
【００１１】請求項３では、導体回路の上に、該チップコンデンサの形状に相当する開口の形成された層間絶縁フィルムを載置して、第１樹脂基板と第２樹脂基板とを接着するため、厚みのあるチップコンデンサを内層導体回路に実装して多層プリント配線板を形成することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線板について図を参照して説明する。先ず、多層プリント配線板１０の構成について、図３を参照して説明する。この第１実施形態のプリント配線板は、内層銅パターン（内層導体回路）２８を形成した基板２０の上面と下面に、銅張り積層板１２０、１２２を積層することにより形成され、該多層プリント配線板に形成された開口部１０Ａに集積回路チップ１００を収容する。この基板２０上に形成された内層銅パターン２８には、セラミックから成る高容量のチップコンデンサＣが実装されている。該チップコンデンサＣは、図示しないマザーボードからの電源ラインに接続され、集積回路チップ１００に内層銅パターン２８等の配線を介して電流を供給するように構成されている。
【００１３】この第１実施形態の多層プリント配線板１０は、内層銅パターン２８にチップコンデンサＣを実装してあるため、該多層プリント配線板に搭載される集積回路１００までの配線長が短くなり、該配線のインダクタンス分を低下させれるので、集積回路１００へ瞬時的に大電流を供給することができる。
【００１４】引き続き、上述した層間絶縁剤及び線間絶縁剤を用いる多層プリント配線板の製造工程について、図１〜図２を参照して説明する。厚さ１ｍｍのガラスエポキシ樹脂またはＢＴ（ビスマレイミドトリアジン）樹脂からなる基板２０の両面に１８μｍの銅箔２２がラミネートされている銅張積層板２０ａを出発材料とする（図１（Ａ））。まず、この銅張積層板２０ａをドリル削孔し、スルーホール用の通孔２４を形成する（図１（Ｂ））。次に、めっきレジストを形成した後、無電解めっき処理してスルーホール２６を形成する（図１（Ｃ））。さらに、銅箔２２を常法に従いパターン状にエッチングすることにより、基板２０の両面に内層銅パターン２８を形成する（図１（Ｄ））。
【００１５】次に、チップコンデンサ（村田製作所製、ＧＲＭ３６長さ１mm、幅０．５mm、厚さ０．５mm）を実装する内層銅パターン２８の部位に、はんだ３０を印刷する（図１（Ｅ））。ここで、はんだとしては、９：１はんだが望ましい。そして、チップコンデンサＣをはんだ３０を印刷した内層銅パターン２８に載置し、リフロー炉を通してはんだ３０を溶融し、該内層銅パターン２８にコンデンサＣを取り付ける（図２（Ｆ））。その後、基板２０を洗浄してはんだ３０から溶け出したフラックス等を除去する。
【００１６】次に、図２（Ｇ）に示すようにプリプレグ（松下電工製Ｒ−１６６１）を３枚重ねたプリプレグ積層体３２に、チップコンデンサＣを収容する部位にルータ等により開口３２Ａを設ける。基板２０の上面側に該プリプレグ積層体３２を介在させて片面銅張り積層板１２０を載置する。同様に、基板２０の下面に、１枚のプリプレグ３４を介在させて片面銅張り積層板１２２を配置する。
【００１７】該上側の片面銅張り積層板１２０、基板２０、下側の片面銅張り積層板１２２を加熱・加圧して一体化する（図２（Ｈ））。次に、ドリルでスルーホール用の通孔３４を穿設する（図２（Ｉ））。そして、めっきレジストを形成した後、無電解めっき処理してスルーホール３６を形成し、最上面及び最下面の銅箔２２を常法に従いパターン状にエッチングすることにより外層銅パターン３８を形成し（図２（Ｊ））、さらにソルダーレジスト層ＳＲを設け、その開口部に半田クリームを印刷してリフローし、半田バンプＢＰを形成し、多層プリント配線板を完成する（図３）。
【００１８】なお、第１実施形態では、基板２０と銅張り積層板１２０、１２２とを接着させる層間絶縁層（接着剤層）としてプリプレグ３２、３４を用いたが、種々の樹脂からなる接着用フィルムを用いて、基板を接着させることができる。また、第１実施形態においては、プリプレグを重ねたプリプレグ積層体３２に、チップコンデンサＣを収容する通孔からなる開口３２Ａを設けたが、通孔ではなく、凹部を設けてチップコンデンサＣを収容することも可能である。
【００１９】引き続き、本発明の第２実施形態に係る多層プリント配線板の製造方法について図４を参照して説明する。ここで、図１及び図２を参照して上述した第１実施形態の多層プリント配線板では、複数の銅張り積層板をプリプレグを介して積層した。これに対して、第２実施形態では、樹脂層をビルトアップにより形成する。なお、図１（Ａ）〜図１（Ｆ）に示した第１実施形態の工程は、第２実施形態でも同様であるため、図１に示す工程については説明を省略する。
【００２０】先ず、エポキシ樹脂にエポキシ樹脂粒子を混合した樹脂絶縁剤を、基板２０表面にロールコータにて均一に塗布すると共に、スルーホール２６内に充填する。さらに水平状態で２０分間放置してから、６０℃で３０分の乾燥を行い、厚さ０．６ｍ、即ち、チップコンデンサＣの厚みよりも厚く層間絶縁層６０を形成する（図４（Ｇ））
【００２１】層間絶縁層６０を形成した基板２０の両面に、黒円が印刷されたフォトマスクフィルムを密着させ、超高圧水銀灯により露光する。これをＤＭＴＧ溶液でスプレー現像することにより、層間絶縁層６０にバイアホールとなる開口を形成する。さらに、当該基板を超高圧水銀灯により露光し、その後、加熱処理をすることにより、フォトマスクフィルムに相当する寸法精度に優れた開口（バイアホール形成用開口）６０ａを形成する。（図４（Ｈ））。
【００２２】開口６０ａの形成された基板２０を、クロム酸に２分間浸漬し、樹脂マトリックス中のエポキシ樹脂粒子を溶解して、当該樹脂層間絶縁層６０の表面を粗面とし、この粗面化処理を行った基板２０にパラジウム触媒を付与することにより、樹脂層間絶縁層６０及びバイアホール用開口６０ａに触媒核を付ける。
【００２３】上記の触媒核付与の処理を終えた基板２０の両面に、液状レジストをロールコーターを用いて塗布し、乾燥した厚さ３０μｍレジスト層６２を形成する（図４（Ｉ））。
【００２４】ついで、導体回路に対応するパターンの形成されたフォトマスクフィルムを載置して紫外線を照射し、露光した後、フォトマスクフィルムを取り除き、レジスト層をＤＭＴＧで溶解現像し、基板２０上に導体回路パターン部の抜けたメッキ用レジストを形成し、更に、超高圧水銀灯にて露光し、その後、加熱処理を行い、層間絶縁層６０の上に線間絶縁層となる永久レジスト６２を形成する（図４（Ｊ））。
【００２５】上記永久レジスト６２の形成された基板２０に、予めめっき前処理（具体的には触媒核の活性化）を施し、その後、無電解銅めっき浴による無電解めっきによって、レジスト非形成部に厚さ１５μｍ程度の無電解銅めっき６４を析出させて、外層銅パターン７０、バイアホール７２を形成することにより、アディティプ法による導体層を形成する（図４（Ｋ））。
【００２６】このようにしてアディティプ法による導体層を形成した後、上記工程を繰り返して、層間絶縁層、外層銅パターンから成る導体層（図示せず）をビルトアップすることにより、多層プリント配線板を完成する。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、請求項１では、内層の導体回路にチップコンデンサを実装してあるため、該多層プリント配線板に搭載される集積回路までの配線の距離が短くなり、該配線のインダクタンス分を低下させれるため、該集積回路に瞬時に大電流を供給することができる。
【００２８】請求項２では、チップコンデンサの誘電材料として高誘電率のセラミックを用いるため、高い容量を得ることができる。
【００２９】請求項３では、導体回路の上に、該チップコンデンサの形状に相当する開口の形成された層間絶縁フィルムを載置して、上層の樹脂基板を接着するため、厚みのあるチップコンデンサを内層導体回路に実装して多層プリント配線板を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線板の製造を示す行程図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る多層プリント配線板の製造を示す行程図である。
【図３】第１実施形態の多層プリント配線板の構成を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る多層プリント配線板の製造を示す行程図である。
【図５】図５（Ａ）は、従来技術に係るセラミック多層配線板の構成を示す説明図であり、図５（Ｂ）は、従来技術に係る樹脂製多層プリント配線板の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
２０基板
２２銅箔
２８内層銅パターン
３２プリプレグ積層体
３２Ａ開口部
３６スルーホール
３８外層銅パターン
６０層間絶縁層
７２バイヤホール
７０外層銅パターン
１００集積回路チップ
１２０、１２２片面銅張り積層板
Ｃコンデンサ

【特許請求の範囲】
【請求項１】層間絶縁層を介在させて複数の導体回路を積層してなる多層プリント配線板において、内層の導体回路にチップコンデンサを実装したことを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】前記層間絶縁層が樹脂からなり、チップコンデンサが誘電材料としてセラミックを用いることを特徴とする請求項１のチップコンデンサ。
【請求項３】樹脂基板を積層するプリント配線板の製造方法において、第１の樹脂基板上に導体回路を形成するする工程と、該第１樹脂基板上に形成された導体回路にチップコンデンサを実装する工程と、該導体回路の上に、該チップコンデンサの形状に相当する開口の形成された層間絶縁フィルムを載置する工程と、前記層間絶縁フィルムの上に第２の樹脂基板を載置し、前記１の樹脂基板と前記第２樹脂基板とを接着させる工程と、を有することを特徴とする多層プリント配線板の製造方法。

【図３】