多层印刷线路板及其制造方法

专利名称：多层印刷线路板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种多层印刷线路板及其制造方法。
背景技术：
提出了 一种将隔着绝缘层而层叠多层的布线图案之间通 过绝缘层内的通路孔来进行电连接的多层印刷线路板。
在这种多层印刷线路板中，当所安装的半导体元件高速地 接通和断开时，有时产生开关噪声而使电源线的电位降低。
因此，在专利文献l中公开了一种多层印刷线路板，该多层 印刷线路板为了抑制这种电位的降低而在电源线与接地线之间 连接电容器部并能够去耦。
但是，设置在专利文献1的多层印刷线路板上的电容器部
采用由混合了无机填料的有机树脂构成的介电层(Dielectric Layer)。因此无法使静电容量足够大，难以发挥充分的去耦效 果。
因此，在专利文献2中公开了 一种多层印刷线路板，该多 层印刷线路板具有如下这样构成的电容器部，利用两个电极夹 持陶瓷制的高介电层而形成，将 一 个电极与半导体元件的电源 线连接、另一个与接地线连接。
设置在专利文献2所公开的多层印刷线路板上的电容器部 如下这样形成首先，在一个电极上配置溶胶-凝胶溶液，对其 进行烧制来形成高介电层，之后形成另一个电极。因此，存在 如下问题在通过烧制来形成高介电层的过程中， 一个电极暴 露于高温下而容易劣化。
因此，在专利文献3中提出了 一种技术，即利用耐热的镍来形成与高介电层一起被加热的电极，利用电阻率较低并且容 易加工的铜来形成另 一 个电极。
但是，当对设置于上述多层印刷线路板的电容器部施加直
流电压时，存在如下问题形成电极的金属产生迁移现象而扩 散到高介电层内，从而使高介电层的绝缘电阻变小。
专利文献l:日本特开2001-68858号7>才艮
专利文献2:日本特开2005 —191559号7>才艮
专利文献3: WO07/04368
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种不 容易发生电容器部的高介电层的绝缘电阻降低的多层印刷线路 板及该多层印刷线路板的制造方法。另外，本发明的目的在于 提供一种具备不容易发生电极迁移的电容器部的多层印刷线路 板以及该多层印刷线路4反的制造方法。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明的第一观点所涉及的多层印刷 线蹈4反的特征在于，具有 芯基板；
树脂绝缘层，其层叠于上述芯基板；以及
电容器部，其由介电层和夹着上述介电层而相对置的蓄积
负电荷的第一电极和蓄积正电荷的第二电极形成，
其中，形成上述第一电极的金属的离子化倾向大于形成上
述第二电极的金属的离子化倾向。
为了达到上述目的，本发明的第二观点所涉及的多层印刷
线路板的制造方法的特征在于，具有以下工序
7芯基板制作工序，制作芯基板；
树脂绝缘层层叠工序，对上述芯基板层叠树脂绝缘层；以
及
电容器部制作工序，其设置电容器部，该电容器部形成为 由蓄积负电荷的第一电极和蓄积正电荷的第二电极来夹着介电 层，其中，上述第二电极由离子化倾向小于形成上述第一电极 的金属的离子化倾向的金属形成。
发明的效果
在本发明所涉及的多层印刷线路板的电容器部中，形成负 极侧的第 一 电极的金属的离子化倾向大于形成正极侧的第二电 极的金属的离子化倾向。因而，形成电极、特别是正极侧的第 二电极的金属不容易发生迁移现象。因而，不容易发生电容器 部的绝缘电阻的降低。


图l是实施方式l所涉及的多层印刷线i 各板的俯视图。
图2是实施方式1所涉及的多层印刷线路板的要部截面图。 图3是实施方式1所涉及的多层印刷线路板内的薄膜电容器 的立体图。
图4是实施方式1所涉及的多层印刷线游^板的制造工序的说 明图。
图5是实施方式1所涉及的高介电薄片的制造工序的说明图。
图6是实施方式1所涉及的多层印刷线路板的制造工序的说 明图。
图7是实施方式1所涉及的多层印刷线路板的制造工序的说 明图。图8是实施方式1所涉及的多层印刷线路板的制造工序的i兌明图。
图9是用于说明导通检查的多层印刷线路板的示意图。
图IO是说明使用于实施方式2所涉及的多层印刷线路板的 高介电薄片的图。
图11是实施方式3所涉及的多层印刷线絲j反的要部截面图。
图12是放大说明实施方式3所涉及的多层印刷线路板的电 容器部附近的图。
图13是实施方式3所涉及的多层印刷线路板的制造工序的 一部分的说明图。
图14是表示高介电薄片的其它方式的图。
附图标记i兌明
10:多层印刷线路板；20:芯基板；21:芯基板主体；22: 导体层；22G:导体层；22P:导体层；24:通孔导体；26:芯 基板上绝缘层；30:积层部；32: BU导体层；34: BU通路孔 导体；36: BU绝缘层；40:薄膜电容器；41:下部电极；41a: 通过孔；42:上部电4及；42a:通过孔；43:高介电层；43a: 第一溅射膜；43b:溶胶-凝胶膜；43c:第二溅射膜；45:下部 通，各孔导体；48:上部通路孔导体；60:安装部；61:接地用 焊盘；62:电源用焊盘；63:信号用焊盘；70:半导体元件； 410:层间绝缘层；420:高介电薄片；421:镍箔；422:铜箔； 423:高介电层；423a:第一减射膜；423b:溶胶-凝胶膜；423c: 第二溅射膜；431:通孔；432:通孔；433:孔内树脂；434: 孔内树脂；435:通孔；436:通孔；437:通^各孔导体；438: 通路孔导体；440:无电解铜镀膜；441:抗蚀剂；442:电解铜 镀膜；480:树脂绝缘薄片；482:孑L 。
9
具体实施例方式
(本发明的具体的一个实施方式中的布线基板的第一实施 方式)
作为俯视图的图l以及作为要部截面图的图2示出实施方式 l所涉及的多层印刷线路板10。另外，图3示出多层印刷线路板 10内的薄膜电容器40。
如图l所示，本实施方式的多层印刷线^各板10在表面具备 用于安装半导体元件70的安装部60。在该安装部60设置有焊 盘61,其与将半导体元件70接地的接地线73相连接；电源用焊 盘62，其与对半导体元件70提供正电源电位的电源线71相连接； 以及信号用焊盘63,其与对半导体元件70输入信号或从半导体 元件70输出信号的信号线72相连接(参照图9)。
接地用焊盘61和电源用焊盘62网格状或者交错地排列在 中央附近。并且，在其周围网格状或交错地或随机地排列信号 用焊盘63。
接地用焊盘61通过接地线73与形成于与安装部60相反侧的 面的接地用外部端子74(参照图9)相连接，该接地线73与电源线 71、信号线72独立地形成在多层印刷线路4反10的内部。
电源用焊盘6 2通过电源线71与形成于与安装部6 0相反侧的 面上的电源用外部端子75(参照图9)相连接，该电源线71与接地 线73、信号线72独立地形成在多层印刷线^各一反10的内部。
此外，电源线71与薄膜电容器40(参照图2)的上部电极42相 连接。接地线73与薄膜电容器40的下部电极4l相连接。
信号用焊盘63通过信号线72与形成于与安装部60相反侧的 面上的信号用外部端子76(参照图9)相连接，该信号线72与电源 线71 、接地线7 3独立地形成在多层印刷线路板10的内部。此外， 安装部60的焊盘总数为1000~30000。
10另外，如图2所示，多层印刷线路板10具备芯基板20、芯 基板上绝缘层26、薄膜电容器40、积层部30、安装部60。作为 树脂绝缘层的芯基板上绝缘层2 6被设置在芯基板2 0的上侧。薄 膜电容器40被设置在芯基板上绝缘层26上。积层部30被设置在 薄膜电容器40上。安装部60形成在积层部30的最上层。
此外，安装部60的各焊盘61、 62、 63与层叠在积层部30内 的作为布线图案的积层部内导体层(BU导体层)32电连接。
芯基板20具有芯基板主体21、形成在芯基才反主体21的表面 和背面两个表面上的由铜构成的导体层22、 22、通孔导体24。 芯基板主体21由BT(双马来酰亚胺-三嗪)树脂、环氧玻璃基板等 构成。通孔导体24是在贯通芯基板主体21的表面和背面的通孔 的内周面形成的由铜构成的筒状体。两个导体层22、 22通过通 孔导体24而电连接。在芯基板20的上表面与导体层22排列地形 成有对准标记310。
如图2以及图3所示，作为电容器部的薄膜电容器40由高介 电层43和下部电才及41以及上部电才及42构成，其中，上述高介电 层43是在高温下对陶瓷类的高介电材料进行烧制而得到的，上 述下部电极41以及上部电极42夹持高介电层43。
下部电极41由镍形成，与安装部60的接地用焊盘61电连接。 上部电极42由离子化倾向小于镍的铜形成，与安装部60的施加 正电位的电源用焊盘62电连接。因此，下部电才及41和上部电极 42分别与安装到安装部60的半导体元件70的接地线73和电源线 71相连接。
如图9所示，当从电源PW对接地线73施加接地电位、对电 源线71施加正电位时，下部电才及41带负电，上部电极42带正电。 当这样将离子化倾向较大(较高)的金属配置为蓄积负电荷的电 极、将离子化倾向较小(较低)的金属配置为蓄积正电荷的电极
ii时，不容易发生迁移现象。
作为构成电极的金属，例如能够用锡来形成下部电极41 、
用白金来形成上部电极42。另外，例如能够用镍来形成下部电 极41、用金来形成上部电才及42。另外，例如能够用4^形成下部 电才及41、用4易形成上部电才及42。此夕卜，如果满足形成下部电才及 41的金属的离子化倾向大于形成上部电极42的金属的离子化倾 向的条件，则能够使用铜、镍、锡、白金、金等各种金属。
优选形成下部电极41的金属和形成上部电极42的金属中 的至少 一 个熔点在600 。C以上2000 。C以下，更优选熔点在1100 。C 以上2000。C以下。这是由于在利用溶胶-凝胶法在形成一个电极 的金属上形成溶胶-凝胶膜之后要进行高温烧制。
另外，下部电极41是形成在高介电层43的下表面的满图 案。下部电极41具有通过孔41a。以作为第二通路孔导体的上部 通^各孔导体48与下部电一及41非^接触的方式来贯通该通过孔41a。
22P与上部电才及42电连4妄。
此外，下部电极41也可以具有以非接触状态上下贯通各信 号线的贯通孔，j旦是与此相比，优选在下部电才及41的外侧形成 各信号线(参照图9)。
另 一 方面，上部电极42是形成在高介电层43的上表面的满 图案。上部电极42具有通过孔42a。以作为第一通路孔导体的下 部通5^孔导体45与上部电极42非接触的方式来贯通该通过孔 42a。下部通路孔导体45将芯基板20的导体层22中的接地用导体 层22G与下部电才及41电连接。
此外，虽然未图示，但是上部电板42也可以具有以非接触 状态上下贯通各信号线的贯通孔，但是与此相比，优选在上部 电极42的外侧形成各信号线(参照图9)。高介电层43的总厚度为0.4 3pm 。高介电层43是将从由 BaTi03、 SrTi03、 Ta03、 Ta205、 PZT、 PLZT、 PNZT、 PCZT、 PSZT构成的组中选择的 一种或者两种以上的金属氧化物的陶 瓷膜层叠三层而形成的。
如图3所示，这些陶覺膜从下部电才及41侧起依次为通过賊 射形成的第 一 賊射膜4 3 a 、通过溶胶-凝胶法形成的溶胶-凝胶膜 43b、通过溅射形成的第二溅射膜43c。在此，第一以及第二溅 射月莫43a、 43c的厚度为0.1pm以上，溶胶-凝胶膜43b的厚度比第 一以及第二溅射膜43a、 43c厚。
积层部30是在薄膜电容器40的上侧交替层叠积层部内绝 缘层(BU绝缘层)36和BU导体层32而得到的。夹持BU绝缘层36
另外，BU导体层32和薄膜电容器40的上部电极42通过BU通路 孔导体34电连接。
此外，考虑积层部30的精细化，BU导体层32的厚度比下部 电极41薄。另外，在积层部30的最表层形成有安装部60。利用 公知的减去法、添加法(包括半添加法、全添加法)来形成这种 积层部30,例如如下那样形成。即，首先，在芯基一反20的表面 和背面两面粘贴成为BU绝缘层36(在常温下杨氏模量例如为 2 7GPa)的树脂薄片。该树脂薄片由改性环氧类树脂薄片、聚 苯醚类树脂薄片、聚酰亚胺类树脂薄片、氰酯类树脂薄片等形
成，其厚度大约为20 80nm。所述树脂薄片也可以分散有二氧 化硅、氧化铝、氧化锆等无机成分。
接着，利用碳酸气体激光、UV激光、YAG激光、准分子激 光等对所粘贴的树脂薄片形成通孔，对该树脂薄片的表面和通 孔的内部实施无电解镀铜而使之成为导体层。在该导体层上形 成抗镀层，对抗镀层非形成部实施电解镀铜之后利用蚀刻液来去除抗蚀剂下的无电解镀铜，由此形成BU导体层32。此外，通 孔内部的导体层成为BU通路孔导体34。之后，通过反复进行该 过程来形成积层部30。在本实施方式中，薄膜电容器40的下部 电极41形成为比BU导体层32厚。
接着，说明这样构成的多层印刷线路板10的使用例。首先， 将背面排列了多个焊锡凸块的半导体元件70载置到安装部60。 此时，使半导体元件70的接地用端子、电源用端子、信号用端 子分别与安装部60的接地用焊盘61、电源用焊盘62、信号用焊 盘63接触。接着，利用焊锡通过回流焊来接合各端子。
之后，将多层印刷线路板10接合到母板等其它印刷线路板 上。此时，事先在预先形成在多层印刷线路板10的背面的焊盘 上形成焊锡凸块，在与其它印刷线路板上的对应的焊盘接触的 状态下通过回流焊来进行接合。内置于多层印刷线路板10的薄 膜电容器40具有由介电常数较高的陶瓷构成的高介电层43 、下 部电极41和上部电极42为满图案(局部具有开口 )乂人而面积哞交 大，因此静电容量较大。因此，能够起到充分的去耦效果。因 此，安装到安装部60的半导体元件(IC)70的晶体管不容易变成 电源不足。
并且，当从电源PW分别对接地线施加接地电位、对电源线 施加正电位时，由离子化倾向较大的金属形成的下部电极41带 负电，由离子化倾向较小的金属形成的上部电极42带正电。在 此，在上部电极42(蓄积正电荷的第二电极)容易发生迁移现象。 因此，使形成下部电极41的金属的离子化倾向大于形成上部电 极42的金属的离子化倾向。这样，特别不容易发生从上部电极 42向介电层、绝缘层(高介电层)43的迁移现象。因此，能够使 绝缘电阻的降低不容易发生，能够抑制漏电流、不容易发生高 介电层43的介电常数的降低并且延緩多层印刷线路板的寿命的
14降低。此外，根据需要，也可以在多层印刷线路板10的安装部 60的周围载置贴片电容器。
接着，根据图4 图8来说明本实施例的多层印刷线路板10
的制造过程。
首先，如图4的(a)所示，准备芯基板20,使用真空层压装 置在温度50 150。C、压力0.5 1.5MPa这种层压条件下对该芯基 板2 0粘贴热固化性绝缘薄膜4 3 0 (味O素社制的A B F - 4 5 S H,成为 图2的芯基板上绝缘层2 6的薄膜)。
接着，使用真空层压装置在温度50 150。C、压力0.5 1.5MPa 这种层压条件下将高介电薄片420粘贴在热固化性绝缘薄膜430 上，其中，上述高介电薄片420为利用镍箔421和铜箔422将高介 电层423夹在中间的结构。之后，在15(TC下干燥1小时(参照图4 的(b))。由此，热固化性绝缘薄膜430固化而成为层间绝缘层 410。该层间绝缘层410形成在芯基板20上，因此为芯基板上绝 缘层26。在此，层压时的高介电板420的镍箔421以及铜箔422 都为没有形成电路的满图案层。但是，也可以层压预先通过蚀 刻而去除了镍箔421中的将来不需要的位置(例如成为通过孔 41a的位置)的高介电薄片。
接着，根据图5来说明高介电薄片420的制作过程。首先， 准备膜厚大约为100(im的镍箔421(电极)(参照图5的(a)),并在 400 700。C (在此550。C)下对该镍箔421进行加热处理。该加热处 理是为了提高形成于镍箔421的高介电层423的结晶性。
接着，研磨镍箔421的表面。研磨后的膜厚大约为90pm。 在该镍箔421的表面形成第 一 溅射膜423a(参照图5的(b))。即， 对磁控賊射装置(7氺,社制的型号L-332S-FH)安装 B a T i 0 x (高純度化学社制)的靶之后，施加直流或者交流电源， 利用以氩和氧为主成分的3 10mTorr的气体进行溅射。此外，
15溅射气体中的氧的比率优选为10~90容积％ ,特别优选为45 55 容积％,在本实施方式中设为50容积％ 。另外，将RF功率设为 2 5W/cm2，将賊射压力设为0.5 2Pa。这样，形成膜厚0.25iLim 的第一溅射膜423a。该第一溅射膜423a的膜厚较薄，因此，即 使在表面产生凹坑450，该凹坑450也只不过是小且浅的凹坑。
接着，在第 一溅射膜423a上形成溶胶-凝胶膜423b(参照图5 的(c))。即，首先在干燥氮中，将称量为浓度1.0摩尔/升的二乙 氧基钡和二(四异丙氧基)钛溶解到脱水后的曱醇和2-甲氧基乙 醇的混合溶剂(体积比3:2)中，在室温的氮环境下搅拌三天来制 备钡和钛的醇盐前体组合物溶液。接着，将该前体组合物溶液 保持0。C的同时进行搅拌，将预先脱羧的水以0.5微升/分钟的速 度在氮气流中进行喷雾并加水分解，从而形成溶月交-凝胶溶液。 使该溶胶-凝胶溶液通过0.2微米的过滤器，过滤沉淀物等。在 第 一'践射膜423a上以1500rpm进行旋转涂敷该过滤液l分钟。将 旋转涂敷溶液后的基板放置在保持为150。C的加热板上3分钟使 之干燥。之后，将基板插入到保持为850。C的电炉中烧制15分钟。 能够在600。C以上2000。C以下进行烧制，更优选在1100。C以上 2000。C以下进行烧制。这样，在镍箔421(后面的下部电极)上形 成第 一 溅射膜423a并且利用溶胶-凝胶法形成溶胶-凝胶膜423b 之后进行烧制。将溶胶-凝胶溶液的粘度调整为 一 次旋转涂敷/ 干燥/烧制得到的膜厚为0.03iim。接着，反复进行十次旋转涂敷 /干燥/烧制，形成膜厚为0.3pm的溶胶-凝胶膜423b。此外，在 形成该溶胶-凝胶膜423b时，在第 一溅射膜423a的表面上产生的 凹坑450被溶胶-凝胶溶液填满。
接着，在溶胶-凝胶膜423b上形成第二溅射膜423c(参照图5 的(d))。与第一溅射膜423a同样地，使用磁控溅射装置，将该第 二溅射膜423c形成为膜厚为0.15iim。其结果，在镍箔421上形成总膜厚为0.7nm的高介电层423。在此，第二溅射膜423c的膜厚 较薄，因此即Y吏在表面产生了凹坑450,该凹坑450也只不过是 小且浅的凹坑。另外，成为溶胶-凝月交膜423b被第 一以及第二溅 射膜423a、 423c夹持的状态。
之后，通过无电解镀在高介电层423上形成铜层，并且通 过电解4度等4吏在该铜层上铜增加10(im左右，由此形成由铜构成 的金属膜(铜箔)422(相对电极)(参照图5的(e))。这样，将金属膜 (铜箔)422隔着第二溅射膜423c设置在溶胶-凝胶膜423b上。
如上所述那样，得到高介电薄片420。将在-55。C下放置5 分钟之后在125 °C下放置5分钟这种操作设为 一 个循环，在将该 高介电薄片42 0进行这种循环二十个循环之后，将没有产生裂紋 等问题的高介电薄片使用于下 一个工序。使用阻抗/增益相位分 析仪(INPEDANCE/GAIN PHASE ANALYZER)(匕工一 、7卜 /《y力一K社制，品名4194A),在频率lkHz、温度25。C、OSC 电平1 V这种条件下测量这样得到的高介电薄片420的介电特性 时，其相对介电常数为1300。此外，将高介电层设为钛酸钡， 但是除此以外还能够设为钛酸锶(SrTiO》、氧化钽(Ta03 、 Ta205;>、锆钛酸铅(PZT)、锆钛酸铅镧(PLZT)、铌锆钛酸铅 (PNZT)、铌锆钛酸铅钙(PCZT)以及铌锆钛酸铅锶(PSZT)中的任 一个。
返回图4,,利用激光对层叠了高介电薄片420的制作过程 中的基板的规定位置形成通孔431、 432(参照图4的(c))。即，在 芯基板20中的与接地用导体层22G相对的位置形成贯通铜箔 422和高介电层423而到达镍箔421的表面的通孔431。并且，在 芯基板20中的与电源用导体层22P相对的位置，贯通高介电薄 片420和层间绝缘层410而到达芯基板20中的电源用导体层22P 的表面地形成通孔432。在此，关于通孔的形成，首先形成较深
17的通孔432,接着形成较浅定通孔431。通过改变激光发射次数 来进行深度的调整。
具体地说，利用日立匕、7乂力二夕只(株)制的UV激光，在 输出3 10W、频率25 60kHz、发射次数62这种条件下进行通孔 432的制作。除了设发射次数为22以外，在与通孔432的制作相 同的条件下进行通孔431的制作。
之后，对通孔431、 432内填充通孔填充用树脂，在80。C下1 小时、120。C下l小时、150。C下30分钟下进^亍干;):栗，由此填充孔 内树脂433、 434(参照图4的(d))。在此，如下那样制作通孔填充 用树脂。将100重量份双酚F型环氧单体(油化、y工/P制，分子量 310，商品名称E-807)和6重量份咪唑固化剂(四国化成制，商 品名称2E4MZ-CN)混合，并且对该混合物混合170重量份平 均粒径为1.6nm的Si02球状粒子，利用三个辊进行混匀，由此将 该混合物的粘度调整为在23± 1 。C下45000 49000cps ，得到通孔 填充用树脂。
接着，对孔内树脂433、 434形成通孔435、 436，并浸渍到 高锰酸溶液中进行粗糙化，之后，在170。C下干燥固化3小时使 之完全固化(参照图6的(a))。在此，将通孔435设为直径小于孔 内树脂433并贯通孔内树脂433、镍箔421以及层间树脂层410而 到达导体层22G的表面的通孔。将另 一 个通孔436设为直径小于 孔内树脂434并贯通孔内树脂434而到达导体层22P的通孔。
另夕卜，利用UV激光，在频率25kHz、输出3W、发射52次这 种条件下形成通孔435。利用C02激光，通过9l.4mm的纟务膜直 径，在2.0mj的能量密度、201isec的脉冲宽度、发射2次这种条 件下形成通孔436。
之后，对基板表面赋予无电解镀铜用的催化剂，浸渍到以 下的无电解镀铜液中来在基板表面形成0.6 3.0ixm的无电解铜镀膜440(参照图6的(b))。此外，无电解镀铜水溶液使用以下组 成的组合物。即， -使用石克酸铜0.03mol/L、 EDTA: 0.200mol/L、 HCHO: 0.1g/L、 NaOH: 0.1mol/L、 a，ot，-联吡。定100mg/L、聚 乙二醇(PEG)0.1 g/L的组合物。
接着，在无电解铜镀膜440上粘贴市场上销售的干膜，通 过曝光/显影来形成包围通孔435的开口的环状的抗镀层441(参 照图7的(a))。然后，在抗镀层非形成部形成/人无电解铜镀膜440 起厚度为25nm的电解铜镀膜442(参照图7的(b))。
其结果，通孔435、 436内分别成为纟皮4度铜填充的通路孔导 体437、 438。此外，电解4度铜液使用以下组成的组合物。即， 使用碌l酸200g/L、錄u酸铜80g/L、添加剂19.5ml/L(7卜亍 、y夕-卞/《/社制，力八°， 、乂卜、GL)的组合物。
另外，在以下条件下进行电解镀铜。即，电流密度lA/dm2、 时间115分钟、温度23士2。C。接着，剥下抗4芰层441(参照图7的 (c))。通过^f吏用石克酸-过氧化氢类的蚀刻液进^f亍蚀刻(快速蚀刻) 来去除被该抗镀层4 41覆盖的部分的无电解铜镀膜440(参照图7 的(d))。由此，通路孔导体437与铜箔422成为非电连接状态。
通过经过以上工序，在芯基板20上形成作为电容器部的薄 膜电容器40。也就是说，镍箔421为作为第 一 电极的下部电极41 。 高介电层423为高介电层43。铜箔422、无电解铜镀膜440以及电 解铜镀膜442之中的位于高介电层423上的部分成为 一体，为作 为第二电4及的上部电才及42。另夕卜，通^各孔导体437为下部通^各孔 导体45,通路孔导体438为上部通路孔导体48。
jl:匕夕卜，对高介电薄片42(H殳置通孑L431、 432、 435、 436的 情况下，通过将对准标记310设为基准，能够简单且正确地设置 通孑L431、 432、 435、 436。只于〉,才示i己310与t、基寺反20的导体层22 同时形成。对准标记310优选^皮绝缘层覆盖。
19另夕卜，对准标记310优选形成在层叠有电容器部的一个树脂 绝缘层之下的树脂绝缘层的上部。或者，对准标记310优选形成 在层叠有电容器部的 一 个树脂绝缘层之下的芯基板20的上部。
接着，对形成电解铜镀膜442的制作过程中的基板进行以 包含NaOH(10g/L)、 NaClO2(40g/L)、 Na3P04(6g/L^々水溶液为 黑化浴(氧化浴)的黑化处理以及以包含NaOH(10g/L)、 NaBH4(6g/L)的水;容液为还原浴的还原处理，在电解铜镀膜442 的表面形成粗糙面(未图示)。之后，利用真空层压装置，在温 度50 150。C 、压力0.5 1.5MPa这种.层压条件下将树脂绝缘薄片 4S0粘贴在粗糙面上，在150°C下固化3小时(参照图8的(a))。
该树脂绝缘薄片480为改性环氧类树脂薄片、聚苯醚类树 脂薄片、聚酰亚胺类树脂薄片、氰酯类树脂薄片或者酰亚胺类 树脂薄片。另外，树脂绝缘薄片480也可以含有作为热可塑性树 脂的聚烯烃类树脂、聚酰亚胺类树脂、作为热固化性树脂的硅 树脂、SBR、 NBR、尿烷等橡胶类树脂，另外，也可以分散有 二氧化硅、氧化铝、氧化锆等无机类纤维状、填料状、扁平状 的无才凡成分。
并且，利用C02激光在树脂绝缘薄片480的规定位置形成孔 482(参照图8的(b))。之后，实施粗糙处理，进行无电解镀铜。 接着，层叠抗镀层，通过曝光/显影来对抗镀层进行图案形成， 通过电解镀铜进行镀图案。并且，在剥离抗镀层之后通过蚀刻 来去除无电解铜镀膜中的被抗镀层覆盖的部分，由此形成BU导 体层32(参照图8的(c))。
在图8的(c)中，树脂绝缘薄片480为BU绝缘层36,孑L482内 的镀膜为BU通路孔导体34。并且，通过反复进行图8的(a) (c) 的操作来完成积层部30(参照图2)。这样，在积层部30的最上层 形成各焊盘61、 62、 63,得到图l以及图2所示的多层印刷线路
20板IO。
根据以上详细说明的本实施方式，在成为薄膜电容器40的 高介电薄片420的制法中，即使在形成第一溅射膜423a时在其表 面上产生凹坑450，溶胶-凝胶溶液也进入该凹坑450而填充凹坑 450。并且，在溶胶-凝胶膜423b上形成第二溅射膜423c，但是 与仅以溅射膜来形成高介电层4 3的情况相比，第二溅射膜423 c 较薄，因此即使在第二溅射膜423c产生凹坑450,该凹坑450也 为小且浅的凹坑。也就是说，即使在高介电层423中的与镍箔431 相反侧的面产生凹坑450，与〗又以溅射膜来形成高介电层423的 情况相比该凹坑450也为小且浅的凹坑。因此，即使异种材料(铜 等金属、树脂等)进入到凹坑450,也不会由于该异种材料而受 到较大的影响。
另 一方面，溶胶-凝胶膜423b为被第一以及第二溅射膜 423a、 423c夹持的结构，不会露出到外部。因此，即使溶胶-凝胶膜423b存在针孔，在铜箔422的形成工序中使用的镀液也不 会进入该针孔。因而，能够防止在薄膜电容器40的高介电层43
另外，高介电层423的厚度为0.4 3nm较薄，因此能够增大 薄膜电容器40的静电容量。因此，抑制高速地接通和断开安装
的效果变大。
并且，通过将第一以及第二、戚射膜423a、 423c的厚度设为 O.lpm以上，能够从周围可靠地隔离被第一以及第二溅射膜 423a、 423c夹持的溶胶-凝胶膜423b。
另外，溶胶-凝胶膜423b形成为比第一以及第二溅射膜 423a、 423c厚，因此在第 一 以及第二溅射膜423a、 423c产生的 凹坑450为更小且更浅的凹坑，因此能够进一 步抑制由凹坑450引起的问题。此外，在上述实施方式中将第二溅射膜423c形成 为比第 一 溅射膜423a薄，因此能够更进一 步抑制问题的产生。
并且，对制作之后的高介电薄片420多次重复进行低温处 理和高温处理之后挑选没有产生问题的高介电薄片420利用于 下一个工序。因此，能够在安装到多层印刷线路板10之前排除 有可能产生问题的高介电薄片420。因而，与安装到多层印刷线 3各才反10之后进行排除的情况相比在成本方面 一交有利。
(本发明的具体的 一 个实施方式中的布线基板的第二实施 方式)
在上述实施方式中，将高介电薄片420粘贴在热固化性绝缘 薄膜430上。
在实施方式2所涉及的多层印刷线路^反10中，与实施方式l 不同，使用图IO所示的高介电薄片520来代替高介电薄片420。 高介电薄片520在镍箔521上设置利用溅射法形成的溅射膜524, 并且在賊射膜5 2 4上利用溶胶-凝胶法设置溶胶-凝胶膜5 2 3 ,并 且在溶胶-凝胶膜523上设置铜箔522。
溅射膜524和溶胶-凝胶膜523都由BaTi03形成。溅射膜524 的厚度优选为0.2~0.3pm。溶胶-凝胶力莫523的厚度也优选为 0,2 0.3|im。
从电源PW对内置有电容器的多层印刷线路板施加电压，其 中，上述电容器形成为以从溅射膜524侧由离子化倾向较大的金 属形成的第 一 电极和从溶胶-凝胶膜5 2 3侧由离子化倾向较小的 金属形成的第二电极来分别夹持由溅射膜524和溶胶-凝胶膜 523构成的介电层。关于电压，推测为在以第一电极为负极、以 第二电极为正极进行施加的情况下或者以第 一 电极为正极、以 第二电极为负极进行施加的情况下都防止形成电极的金属的迁 移并且不容易发生内置有电容器的印刷线路板的绝缘电阻的降 低。
22(本发明的具体的 一个实施方式中的布线基板的第三实施 方式)
在上述实施方式中，薄膜电容器40层叠在芯基板上绝缘层
26上。在实施方式3所涉及的多层印刷线鴻^反10中，如图ll所示 那样薄膜电容器40被内置于芯基板上绝缘层26 。
如作为薄膜电容器40附近的放大图的图12所示那样，层叠 作为金属膜的铜箔422和铜镀膜而形成第二电极42。该铜镀膜由 无电解铜镀膜440和电解铜镀膜442构成。
铜箔422的上表面和作为树脂绝缘层的芯基板上绝缘层26 的上表面是同一面。因而，电容器部40被内置于芯基板上绝缘 层26是指如图12所示那样，第二电极42的无电解铜镀膜440之下 被内置于芯基板上绝缘层26。
实施方式3所涉及的多层印刷线路板IO的制造方法如下所 示。首先，如图13的(a)所示，准备芯基板20，使用真空层压装 置，在温度50 150。C、压力0.5 1.5MPa这种层压条件下将热固 化性绝缘薄膜(味O素社制的ABF-45SH)430粘贴在该芯基板20 上。将芯基板上绝缘层26的厚度形成得较厚，粘贴两片热固化 性绝缘薄膜430使薄膜电容器40内置于芯基板上绝缘层26。此 外，也可以粘贴三片以上热固化性绝缘薄膜430。
接着，将高介电薄片420定位并层叠在半固化状态的热固化 性绝缘薄膜430上，其中，上述高介电薄片420为利用镍箔421 和铜箔422将高介电层423夹在中间的结构。能够将设置在芯基 板2 0上的对准标记310作为用于定位的标记，使用照相机进行识 别来进行两者的定位。
此外，如图14所示，也可以对高介电薄片420设置对准标 记320、 330。在镍箔421的图14右端部形成有对准标记330。该 对准标记330是预先对镍箔421进行图案化而得到的。另外，在 铜箔422的图14左端部形成有对准标记320。该对准标记320能够在高介电层423上实施无电解镀和电解镀时通过图案化来形成。
识别形成于高介电薄片420的对准标记320或者对准标记330以及形成在芯基板20上的对准标记310来进行高介电薄片420与芯基板20或者热固化性绝缘薄膜430之间的定位。能够识別对准标记320和对准标记310来进4亍，另夕卜，也能够识别对准标记330和对准标记3 10来进行。
之后，如图13的(b)所示，在0.4MPa、 170°C、 2小时的力口压条件下进行真空加压，将高介电薄片420嵌入到半固化状态的热固化性绝缘薄膜430中。然后，使热固化性绝缘薄膜430固化成为层间绝缘层410。层间绝缘层410形成在芯基板20上，因此为图ll中的芯基板上绝缘层26。
之后，实施方式3所涉及的多层印刷线路一反10的制造方法与从图4的(c)至图8的(c)为止的实施方式l相同。
(其它实施方式)
此外，本发明完全不限定于上述实施方式，在属于本发明的技术范围内能够以各种方式实施。
例如，在上述实施方式中，从电源PW分别对接地线73施加接地电位、对电源线71施加正电位。完全不限于这些。也可以从电源PW对接地线73施加负电位、对电源线71施加正电位等。实施方式所涉及的发明的要点在于在具备由不同的金属形成的电极的电容器中，对由离子化倾向较大的金属构成的电极施加相对较低的电位，对由离子化倾向较小的金属构成的电极施加相对l交高的电^f立。
另外，例如，在上述实施方式中，在芯基板20上形成薄膜电容器40并在该薄膜电容器40上形成积层部30。完全不限于这些。也可以在芯基板20上形成积层部30并在该积层部30上形成薄膜电容器40。
另外，在上述实施方式中，使用镍作为下部电极41，使用铜作为上部电极42。完全不限于这些。只要使用于下部电极41的金属的离子化倾向大于使用于上部电极42的金属的离子化倾向，除此以外也可以使用白金、金、银、锡等金属。
并且，在上述实施方式中，下部电极41以4臬的单层形成，上部电才及42以铜的单层形成。完全不限于此。即^吏下部电才及41和上部电极42以由种类不同的多个金属构成的多个层来形成的情况下，通过将离子化倾向较大的金属配置为蓄积负电荷的电极、将离子化倾向较小的金属配置为蓄积正电荷的电极，也能够使迁移现象不容易发生。
在上述实施方式中，使用磁控溅射装置来进行溅射，但是也可以使用三极溅射装置、离子束溅射装置。
在上述实施方式中，将BU通路孔导体34的截面形状设为杯状(所谓保形通路孔)，但是也可以设为在杯内填充了金属、导电性树脂的所谓填充通路孔。
在上述实施方式中，采用利用镍电极和铜电极来夹持通过溶胶-凝胶法形成的高介电层4 3的结构，对镍电极施加相对较低的电压，对铜电一及施加相对4交高的电压，由此防止电一及迁移，^旦是也可以-使用其它迁移防止方法。
例如，也可以是以下结构在利用溶胶-凝胶法形成的高介电层43上形成通过溅射等形成的相对致密的较薄的高介电膜，在賊射膜侧配置由离子化倾向较大的金属构成的电极(例如镍电极)，在溶胶-凝胶膜侧配置由离子化倾向较小的金属构成的电极(例如铜电极)。在该方法中，不管施加电压的极性如何都能 够有效防止电极迁移。
实施例
对具有电容器的多层印刷线路板，从电源PW对接地线73施加接地电位、对电源线71施加正电位，测量内置电容器的印刷线路板的绝缘电阻值，其中，上述电容器利用镍来形成下部
25电极41,利用铜来形成上部电极42，使用通过溶胶-凝胶法制作的溶胶-凝胶膜作为高介电层43。
比较例1将下部电极41作为正极使用、将上部电极42作为负极-使用。测量条件为施加电压两伏特、施加时间60秒钟。比较例1的绝缘电阻值为10的1 2次方级。
在实施例l中，将下部电极41作为负极l吏用，将上部电极42作为正极使用。测量条件与比4支例l相同。实施例l的绝缘电阻值能够测量出10的10次方级以上的非常好的绝缘电阻值。
此外，在本实施例中，使用通过溶胶-凝胶法制作的溶胶-凝胶膜作为介电层43,但是在使用溅射膜-溶胶-凝胶膜-溅射膜作为介电层4 3的情况下，实施例所涉及的绝缘电阻值也能够测量出IO的IO次方级以上的非常好的绝缘电阻值。
接着，利用镍来形成下部电极41,利用铜来形成上部电极42，作为介电层43，在下部电极41侧使用溅射膜、在上部电极42侧使用溶胶-凝胶膜，来形成了电容器。并且，对具有这种电容器的多层印刷线路板，从电源P W对接地线7 3施加接地电位、对电源线71施加正电位，测量电容器的绝纟彖电阻值。测量条件为施加电压两伏特、施加时间60秒4t。
在将下部电极41设为正极、将上部电极设为负极的情况下，将下部电极4H殳为负极、将上部电相j殳为正极的情况下，绝缘电阻值都能够测量出IO的IO次方级以上的非常好的绝缘电阻值。
本申请基于2007年4月18日的日本专利申请特愿2007-109828。在本说明书中参照并取入其说明书、权利要求范围、附图的全部内容。
产业上的可利用性
本发明能够利用于具有不容易发生电极迁移的电容器部的多层印刷线踏4反。
2权利要求
1.一种多层印刷线路板，其特征在于，具有芯基板；树脂绝缘层，其被层叠于上述芯基板；以及电容器部，其由介电层和夹着上述介电层而相对置的蓄积负电荷的第一电极和蓄积正电荷的第二电极形成，其中，形成上述第一电极的金属的离子化倾向大于形成上述第二电极的金属的离子化倾向。
2. 根据权利要求l所述的多层印刷线路板，其特征在于， 上述电容器部被设置在上述树脂绝缘层上。
3. 根据权利要求l所述的多层印刷线路板，其特征在于， 形成上述第一电极的金属为镍， 形成上述第二电极的金属为铜。
4. 根据权利要求l所述的多层印刷线路板，其特征在于， 上述介电层是依次层叠通过溅射得到的第 一 溅射膜、通过溶胶-凝胶法得到的溶胶-凝胶膜、以及通过溅射得到的第二溅 射膜而成的介电层。
5. 根据权利要求l所述的多层印刷线路板，其特征在于， 上述介电层由形成在上述第 一 电极侧的通过溅射得到的溅射膜和形成在上述第二电极侧的通过溶胶-凝胶法得5 的溶胶-凝胶膜构成。
6. 根据权利要求l所述的多层印刷线路板，其特征在于， 在上述芯基板形成有通孔导体。
7. 根据权利要求l所述的多层印刷线路板，其特征在于， 在上述电容器部上设置有多个积层层。
8. 根据权利要求l所述的多层印刷线路板，其特征在于， 在上述电容器部设置有与上述第一电极电连接的第一通路孔导体和与上述第二电极电连接的第二通路孔导体，并且该多层印刷线路板具有第一导体层，其形成在上述芯基板上，与上述第一通路孔 导体电连接；以及第二导体层，其形成在上述芯基板上，与上述第二通路孔 导体电连接。
9. 根据权利要求8所述的多层印刷线路板，其特征在于， 在上述芯基板上设置有形成上述第一通路孔导体和上述第二通^各孔导体用的对准标记。
10. 根据权利要求l所述的多层印刷线路板，其特征在于， 上述树脂绝缘层内置有上述电容器部。
11. 根据权利要求10所述的多层印刷线路板，其特征在于， 上述第二电极由形成在上述介电层上的金属膜和形成在上述金属膜上的镀膜构成，上述金属膜的上表面位于上述树脂绝缘层的上表面，上述 金属膜的上表面和上述树脂绝缘层的上表面为同一面。
12. —种多层印刷线路板的制造方法，其特征在于，具有 以下工序芯基板制作工序，制作芯基板；树脂绝缘层层叠工序，对上述芯基板层叠树脂绝缘层；以及电容器部制作工序，设置电容器部，该电容器部是利用蓄 积负电荷的第一电极和蓄积正电荷的第二电极来夹着介电层而 形成，其中，上述第二电极由离子化倾向小于形成上述第一电 极的金属的离子化倾向的金属形成。
13. 根据权利要求12所述的多层印刷线路板的制造方法， 其特征在于，上述电容器部层叠在上述树脂绝缘层上。
14. 根据权利要求12所述的多层印刷线路板的制造方法，其特征在于，上述电容器部制作工序具有以下工序利用溶胶-凝胶法在上述第 一 电极上形成溶胶-凝胶膜之后 在600。C以上且2000°C以下的条件下进行烧制的工序；以及 在上述溶胶-凝胶膜上进一步形成第二电极的工序。
15. 根据权利要求12所述的多层印刷线路板的制造方法， 其特征在于，形成上述第一电极的金属为镍， 形成上述第二电极的金属为铜。
16. 根据权利要求12所述的多层印刷线路板的制造方法， 其特征在于，在上述电容器部制作工序中通过溅射在上述第一电极侧形 成溅射膜，并且通过溶胶-凝胶法在上述第二电极侧形成溶胶-凝胶膜，由此利用上述溅射膜和上述溶胶-凝胶膜来形成介电 层。
17. 根据权利要求12所述的多层印刷线路板的制造方法， 其特征在于，上述电容器部被内置于上述树脂绝缘层。
18. 根据权利要求17所述的多层印刷线路板的制造方法， 其特征在于，通过在上述介电层上层叠金属膜并在上述金属膜上层叠镀 膜来形成上述第二电极，上述电容器部被内置到上述树脂绝缘层内，使得上述金属 膜的上表面和上述树脂绝缘层的上表面为同一面。
19. 根据权利要求17所述的多层印刷线路板的制造方法， 其特征在于，在上述芯基板上形成对准标记，将上述对准标记设为用于上述电容器部和上述树脂绝缘层 之间的定位的标记来使上述电容器部内置到上述树脂绝缘层 内。
全文摘要
多层印刷线路板(10)具有芯基板(20)；芯基板上绝缘层(26)，其层叠在上述芯基板(20)上；以及电容器部(40)，其被设置在上述芯基板上绝缘层(26)上。上述电容器部(40)形成为由蓄积负电荷的下部电极(41)和蓄积正电荷的上部电极(42)来夹持高介电层(43)。形成上述下部电极(41)的金属的离子化倾向大于形成上述上部电极(42)的金属的离子化倾向。例如，形成上述下部电极(41)的金属为镍，形成上述上部电极(42)的金属为铜。
文档编号H05K3/46GK101658079SQ20078005263
公开日2010年2月24日 申请日期2007年10月15日 优先权日2007年4月18日
发明者清水敬介, 田中宏德 申请人:揖斐电株式会社