專利名稱：印刷線路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印刷線路板。
背景技術(shù)：
以往公知有各種樣式的印刷線路板。例如日本特開2005-191559號(hào)公報(bào)中公開有如下這樣的具有積層部和薄膜電容器的印刷線路板，該積層部是反復(fù)層疊導(dǎo)體層和絕緣層而成的，該薄膜電容器的構(gòu)造是用上部電極和下部電極夾著陶瓷制的高電介體層。采用這種印刷線路板，由于薄膜電容器的靜電電容較大，可起到充分的去耦效果，因此，即使在所安裝的半導(dǎo)體元件的通斷頻率高至數(shù)GHz到數(shù)十GHz而容易引起電位瞬間降低這樣的情況下，也可以防止電位的瞬間降低。但是，對(duì)于日本特開2005-191559號(hào)公報(bào)中公開的印刷線路板，在進(jìn)行了熱循環(huán)試驗(yàn)的情況下，有時(shí)會(huì)發(fā)生問題。該熱循環(huán)試驗(yàn)是指以將印刷線路板曝曬于低溫下，然后曝曬于高溫下為一循環(huán)，反復(fù)進(jìn)行數(shù)百次循環(huán)，調(diào)查數(shù)百次循環(huán)后的印刷線路板是否存在問題(斷線或短路)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于該課題而做成的，其目的在于提供一種可充分抑制因熱循環(huán)試驗(yàn)而發(fā)生問題的印刷線路板。本發(fā)明為達(dá)到上述目的而采用了以下方法。S卩，本發(fā)明為一種用于安裝半導(dǎo)體元件的印刷線路板，該印刷線路板包括薄膜電容器、電容器下絕緣層、下部電極相對(duì)導(dǎo)體層、下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體，上述薄膜電容器中，用上部電極和下部電極夾住高電介體層，上述上部電極及上述下部電極中的一電極與上述半導(dǎo)體元件的電源線電連接，上述上部電極及上述下部電極中的另一電極與上述半導(dǎo)體元件的接地線電連接，上述電容器下絕緣層設(shè)于該薄膜電容器下方，與上述下部電極接觸，上述下部電極相對(duì)導(dǎo)體層設(shè)于隔著該電容器下絕緣層與上述下部電極相對(duì)的位置， 上述下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體填充于絕緣層內(nèi)孔及下部電極內(nèi)孔中，將上述下部電極相對(duì)導(dǎo)體層與上述下部電極電連接，該絕緣層內(nèi)孔貫通上述電容器下絕緣層，該下部電極內(nèi)孔貫通上述下部電極，且該下部電極內(nèi)孔的側(cè)面積大于底面積。 在該印刷線路板中，與形成為下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體不貫通下部電極而與下部電極抵接的情況相比，薄膜電容器的下部電極與下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體的接觸面積變大。即，在形成為下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體不貫通下部電極而與下部電極抵接的情況下，薄膜電容器的下部電極與下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體的接觸面積是下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體的頂部面積，這相當(dāng)于本發(fā)明的下部電極內(nèi)孔的底面積。與此相反，在本發(fā)明中，薄膜電容器的下部電極與下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體的接觸面積是下部電極內(nèi)孔的側(cè)面積，該側(cè)面積大于下部電極內(nèi)孔的底面積。因此，與形成為下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體不貫通下部電極而與下部電極抵接的情況相比，薄膜電容器的下部電極與下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體的接觸面積變大，相應(yīng)地，在熱循環(huán)試驗(yàn)之后，在下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體與下部電極之間不容易出現(xiàn)剝離。因此，能夠充分抑制因熱循環(huán)試驗(yàn)而出現(xiàn)問題。在本發(fā)明的印刷線路板中，優(yōu)選是上述絕緣層內(nèi)孔的母線和上述下部電極內(nèi)孔的母線在連接部位彎曲。如此，則下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體也彎曲，從而容易以彎曲部位為基點(diǎn)發(fā)生變形，因此容易緩和應(yīng)力。在如此絕緣層內(nèi)孔的母線和下部電極內(nèi)孔的母線在連接部位彎曲的情況下，可以是上述絕緣層內(nèi)孔及上述下部電極內(nèi)孔都是形成為越向下方直徑越小的圓錐臺(tái)狀，上述下部電極內(nèi)孔的錐角大于上述絕緣層內(nèi)孔的錐角，或者，也可以是上述絕緣層內(nèi)孔形成為圓柱狀，上述下部電極內(nèi)孔形成為越向下方直徑越小的圓錐臺(tái)狀。在本發(fā)明的印刷線路板中，可以是在上述薄膜電容器的上側(cè)或下側(cè)具有積層部， 上述下部電極層的厚度大于構(gòu)成上述積層部的積層部內(nèi)導(dǎo)體層的厚度。如此，則比較容易擴(kuò)大薄膜電容器的下部電極與下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體的接觸面積。而且，可以使電容器的電極為低電阻。此時(shí)，可以使上述下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體中的與上述下部電極相對(duì)導(dǎo)體層接觸的底部的直徑，小于將上述積層部內(nèi)導(dǎo)體層彼此之間電連接的積層部內(nèi)導(dǎo)通孔導(dǎo)體中的與上述積層部內(nèi)導(dǎo)體層接觸的底部的直徑。本發(fā)明的下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體以與下部電極相對(duì)導(dǎo)體層抵接的狀態(tài)與其接觸，以側(cè)面與下部電極接觸，因此接觸強(qiáng)度較高。與此相反，通常大多是僅是積層部內(nèi)導(dǎo)通孔導(dǎo)體以與積層部內(nèi)導(dǎo)體層抵接的狀態(tài)與其接觸，因此，應(yīng)力集中于接觸部位時(shí)，則容易發(fā)生剝離。因此，使下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體中的與下部電極相對(duì)導(dǎo)體層抵接的部分的面積小于積層部內(nèi)導(dǎo)通孔導(dǎo)體中的與積層部內(nèi)導(dǎo)體層抵接的部分的面積，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體容易受到應(yīng)力，從而可減小施加于積層部內(nèi)導(dǎo)通孔導(dǎo)體的應(yīng)力，進(jìn)而可提高整體的對(duì)抗應(yīng)力的抵抗力。另外，在本說明書中使用“上”、“下”、“右”、“左”等語句進(jìn)行說明，但這些語句不過是為了使構(gòu)成要件的位置關(guān)系清楚而采用的語句。因此，也可以是例如使“上”、“下”相反、 或使“右”、“左”相反地來表示。


圖1是多層印刷線路板10的俯視圖。
圖2是多層印刷線路板10的要部剖視圖。
圖3是圖2的局部放大圖。
圖4是多層印刷線路板10內(nèi)的薄膜電容器40的立體圖。
圖5是多層印刷線路板10的制造工序的說明圖。
圖6是多層印刷線路板10的制造工序的說明圖。
圖7是多層印刷線路板10的制造工序的說明圖。
圖8是多層印刷線路板10的制造工序的說明圖。
圖9是多層印刷線路板10的制造工序的說明圖。
圖10是比較例的說明圖。圖11是表1的參數(shù)的說明圖。圖12是多層印刷線路板10的截面的示意圖。
具體實(shí)施例方式接著，基于

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的多層印刷線路板10的俯視圖，圖2是該多層印刷線路板10的要部剖視圖。圖3是圖2的局部放大圖。 圖4是多層印刷線路板10內(nèi)的薄膜電容器40的立體圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的多層印刷線路板10在表面具有用于安裝半導(dǎo)體元件70 的安裝部60。在該安裝部60設(shè)有接地用焊盤61、電源用焊盤62、信號(hào)用焊盤63，該接地用焊盤61與用于使半導(dǎo)體元件70接地的接地線連接，該電源用焊盤62與用于對(duì)半導(dǎo)體元件 70供給電源電位的電源線連接，該信號(hào)用焊盤63與用于對(duì)半導(dǎo)體元件70輸入輸出信號(hào)的信號(hào)線連接。在本實(shí)施方式中，在中央附近將接地用焊盤61和電源用焊盤62排列成格子狀或交錯(cuò)狀，在其周圍，將信號(hào)用焊盤63排列成格子狀或交錯(cuò)狀或隨機(jī)排列。接地用焊盤 61與電源線、信號(hào)線獨(dú)立，通過形成于多層印刷線路板10內(nèi)部的接電線而與形成于同安裝部60相反一側(cè)的面上的接地用外部端子(未圖示)連接，電源用焊盤62與接地線、信號(hào)線獨(dú)立，通過形成于多層印刷線路板10內(nèi)部的電源線而與形成于同安裝部60相反一側(cè)的面上的電源用外部端子(未圖示)連接。另外，電源線與薄膜電容器40 (參照?qǐng)D2)的上部電極42連接，接地線與薄膜電容器40的下部電極41連接。信號(hào)用焊盤63與電源線、接地線獨(dú)立，通過形成于多層印刷線路板10內(nèi)部的信號(hào)線而與形成于同安裝部60相反一側(cè)的面上的信號(hào)用外部端子(未圖示)連接。另外，安裝部60的焊盤總數(shù)是1000 30000。此外，如圖2所示，多層印刷線路板10包括芯基板20、薄膜電容器40、積層部30 和安裝部60，上述薄膜電容器40隔著電容器下絕緣層26而形成于該芯基板20的上側(cè)，上述積層部30形成于該薄膜電容器40的上側(cè)，上述安裝部60形成于該積層部30的最上層。 另外，安裝部60的各焊盤與層疊于積層部30內(nèi)的布線圖案、即積層部內(nèi)導(dǎo)體層(BU導(dǎo)體層)32電連接。芯基板20包括導(dǎo)體層22、22和通孔導(dǎo)體24 ；上述導(dǎo)體層22、22由銅構(gòu)成，形成在由BT (雙馬來酰亞胺-三嗪)樹脂、玻璃環(huán)氧基板等構(gòu)成的芯基板主體21的表背兩面上； 上述通孔導(dǎo)體24由銅構(gòu)成，形成于貫通芯基板主體21表背的通孔的內(nèi)周面上；兩導(dǎo)體層 22,22借助通孔導(dǎo)體24而被電連接。如圖2 圖4所示，薄膜電容器40由以高溫?zé)铺沾上蹈唠娊轶w材料而成的高電介體層43和夾著該高電介體層43的下部電極41及上部電極42構(gòu)成。該薄膜電容器40中的下部電極41是鎳電極，與安裝部60的接地用焊盤61電連接，上部電極42是銅電極，與安裝部60的電源用焊盤62電連接。因此，下部電極41及上部電極42分別與安裝于安裝部60的半導(dǎo)體元件70的接地線及電源線連接。此外，下部電極41是形成于高電介體層43 下表面的整面圖案(plane pattern)，具有以非接觸狀態(tài)貫通上部導(dǎo)通孔導(dǎo)體48的通過孔 41a,該上部導(dǎo)通孔導(dǎo)體48將芯基板20的導(dǎo)體層22中的電源線用導(dǎo)體層22P和上部電極 42電連接。另外，下部電極41也可以具有以非接觸狀態(tài)上下貫通各信號(hào)線的貫通孔，但更優(yōu)選是在下部電極41外側(cè)形成各信號(hào)線(參照?qǐng)D12)。另一方面，上部電極42是形成于高電介體層43上表面的整面圖案，具有以非接觸狀態(tài)貫通下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45的通過孔42a， 該下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45將芯基板20的導(dǎo)體層22中的接地用導(dǎo)體層22G和下部電極41電連接。另外，雖然未圖示，上部電極42也可以具有以非接觸狀態(tài)上下貫通各信號(hào)線的貫通孔， 但更優(yōu)選是在上部電極42外側(cè)形成各信號(hào)線(參照?qǐng)D12)。高電介體層43是在將高電介體材料做成0. 1 10 μ m的薄膜狀之后進(jìn)行燒制而做成陶瓷的高電介體層。該高電介體材料是含有從由 BaTi03、SrTiO3> TaO3> Ta2O5, PZT、PLZT, PNZT, PCZT, PSZT 構(gòu)成的群中選取的 1種或2種以上的金屬氧化物而成的。在此，如圖3所示，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45具有圓板部46和導(dǎo)體主要部47，且圓板部 46與導(dǎo)體主要部47為一體，該圓板部46與上部電極42的通過孔42a的內(nèi)周緣相分離，該導(dǎo)體主要部47是在貫通下部電極41的下部電極內(nèi)孔41b及貫通電容器下絕緣層26的絕緣層內(nèi)孔26b中填充導(dǎo)體(金屬或?qū)щ娦詷渲?而成的。此外，下部電極內(nèi)孔41b形成為越朝下方直徑越小的圓錐臺(tái)形狀，并形成為該圓錐臺(tái)的側(cè)面積即下部電極41的內(nèi)壁面積大于圓錐臺(tái)的底面積即下部電極41的在背面開口的面積。絕緣層內(nèi)孔26b同樣形成為越朝下方直徑越小的圓錐臺(tái)形狀。并且，形成為下部電極內(nèi)孔41b的錐角θ 1大于絕緣層內(nèi)孔26b的錐角θ 2。其結(jié)果，絕緣層內(nèi)孔26b的母線與下部電極內(nèi)孔41b的母線在連接部位 J彎曲。但是，絕緣層內(nèi)孔26b也可以形成為截面積與下部電極內(nèi)孔41b的底面積相同的圓柱形，在該情況下，絕緣層內(nèi)孔26b的母線與下部電極內(nèi)孔41b的母線也在連接部位彎曲。 另外，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45的底部(與芯基板20的接地用導(dǎo)體層22G接觸的部分)的直徑 (tvia-b小于積層部30的積層部內(nèi)導(dǎo)通孔導(dǎo)體(BU導(dǎo)通孔導(dǎo)體)34的底部(與圓板部46 接觸的部分)的直徑ΦΙχι-b。如此使下部電極內(nèi)孔41b為錐形孔(圓錐臺(tái)形狀)，從而與該下部電極內(nèi)孔41b為圓柱孔的情況相比，可以增加下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45與下部電極41的接觸面積。積層部30是在薄膜電容器40的上側(cè)交替層疊積層部內(nèi)絕緣層(BU絕緣層)36和 BU導(dǎo)體層32而成的，夾著BU絕緣層36上下配置的BU導(dǎo)體層32彼此之間以及夾著BU絕緣層36上下配置的BU導(dǎo)體層32與薄膜電容器40之間通過BU導(dǎo)通孔導(dǎo)體34而電連接。 另外，考慮到積層部30的微細(xì)化，BU導(dǎo)體層32的厚度小于下部電極41的厚度。此外，在積層部30的最外表層形成有安裝部60。這樣的積層部30可通過周知的金屬面腐蝕法、添加法(包括半添加法和全添加法)形成，例如以下這樣形成。即，首先，在芯基板20的表背兩面粘貼將形成B U絕緣層36 (常溫下的拉伸彈性模量例如為2 7GPa)的樹脂片。該樹脂片可以由改性環(huán)氧系樹脂片、聚苯醚系樹脂片、聚酰亞胺系樹脂片、氰基酯系樹脂片等形成，其厚度約為20 80 μ m。該樹脂片也可以分散有二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯等無機(jī)成分。 接著，通過二氧化碳?xì)怏w激光器、UV激光器、YAG激光器、準(zhǔn)分子激光器等，在所粘貼的樹脂片上形成通孔，對(duì)該樹脂片的表面和通孔內(nèi)部實(shí)施無電解鍍銅而做成導(dǎo)體層。在該導(dǎo)體層上形成阻鍍劑，在未形成阻鍍劑部分實(shí)施電解鍍銅，之后，用蝕刻液除去阻鍍劑下的無電解鍍銅，從而形成BU導(dǎo)體層32。另外，通孔內(nèi)部的導(dǎo)體層成為BU導(dǎo)通孔導(dǎo)體34。其后，通過反復(fù)進(jìn)行該步驟，形成積層部30。在本實(shí)施方式中，薄膜電容器40的下部電極41的厚度大于BU導(dǎo)體層32的厚度。接著，對(duì)如此構(gòu)成的多層印刷線路板10的使用例進(jìn)行說明。首先，將背面排列有許多焊錫凸塊的半導(dǎo)體元件70載置于安裝部60上。此時(shí)，使半導(dǎo)體元件70的接地用端子、電源用端子、信號(hào)用端子分別與安裝部60的接地用焊盤61、電源用焊盤62、信號(hào)用焊盤63 接觸。接著，通過回流焊用焊錫將各端子接合。其后，將多層印刷線路板10接合在母板等其他印刷線路板上。此時(shí)，預(yù)先在形成于多層印刷線路板10背面的焊盤上形成焊錫凸塊， 在使焊錫凸塊與其他印刷線路板上的對(duì)應(yīng)焊盤接觸的狀態(tài)下通過回流焊進(jìn)行接合。內(nèi)置于多層印刷線路板10中的薄膜電容器40，由于具有由高介電常數(shù)的陶瓷構(gòu)成的高介電體層 43，并且下部電極41和上部電極42是整面圖案，面積較大，因此，靜電電容較大，從而能夠起到充分的去耦效果，安裝于安裝部60的半導(dǎo)體元件70 (IC)的晶體管不易出現(xiàn)電源不足。 另外，也可根據(jù)需要，在多層印刷線路板10的安裝部60的周圍搭載芯片電容器。接著，說明本實(shí)施例的多層印刷線路板10的制造順序?；趫D5 圖9進(jìn)行說明。 首先，如圖5 (a)所示，準(zhǔn)備芯基板20，在溫度50 150°C、壓力0. 5 1. 5MPa這樣的層壓條件下，使用真空層壓裝置將熱固化性絕緣膜(味之素社制、ABF-45SH，成為圖2中電容器下絕緣層26的部分)粘貼在該芯基板20上。接著，在溫度50 150°C、壓力0. 5 1. 5MPa 這樣的層壓條件下，使用真空層壓裝置將高電介體片420粘貼在熱固化性絕緣膜上，之后， 以150°C將其干燥1小時(shí)(參照?qǐng)D5(b))，該高電介體片420為預(yù)先制作成的厚膜，具有由鎳制金屬箔422和銅制金屬箔426夾著高電介體層424的構(gòu)造。由此，熱固化性絕緣膜發(fā)生固化而成為層間絕緣層410。此時(shí)，高電介體片420的金屬箔422與芯基板20的導(dǎo)體層 22之間距離為30 μ m。另外，高電介體片420使用將金屬箔422表面粗化而成的金屬箔。在此，使用內(nèi)鍍工藝(interplate process)(荏原-一夕，^卜(Ebara Udylite)制)進(jìn)行該粗化。層壓時(shí)的高電介體片420的兩金屬箔422、426均優(yōu)選為不形成電路的整面層。其原因如下。即，在用蝕刻等除去兩金屬箔422、426的一部分時(shí)，由于下述等原因而易于在高電介體層上產(chǎn)生裂紋，在后序電鍍工序中若電鍍材料被填充到該裂紋中，則會(huì)在兩金屬箔之間發(fā)生短路。上述原因?yàn)?i)有時(shí)金屬在表背兩面的殘留率發(fā)生變化，或高電介體片以除去的部分為起點(diǎn)產(chǎn)生彎曲、折斷；(ii)除去金屬箔的一部分時(shí)存在邊緣部，層壓壓力集中在該邊緣部部分；(iii)層壓裝置直接與高電介體層接觸。另外，在層壓前除去一部分電極時(shí)，也會(huì)引起高電介體片的靜電電容減少這樣的問題，在層壓該高電介體片時(shí)，也需要使高電介體片與芯基板20對(duì)位地將其粘貼。并且，由于高電介體片較薄，基本沒有剛性，因此會(huì)使除去一部分金屬箔時(shí)的位置精度變差。在此基礎(chǔ)之上，由于考慮到對(duì)位精度而需要除去一部分金屬箔，因此需要大量地除去金屬箔，對(duì)位精度也會(huì)因高電介體片較薄而變差。鑒于以上狀況，層壓時(shí)的高電介體片420的兩金屬箔422、426均優(yōu)選為不形成回路的整面層。接著，說明高電介體片420的制作順序。(1)在干燥的氮?dú)庵?，將按照使?jié)舛葹?. Omol/L的量稱量的二乙氧基鋇和雙四異丙氧基鈦溶解于脫水后的甲醇與2-甲氧基乙醇的混合溶劑(體積比3 2)中，在室溫的氮?dú)鈿夥障聰嚢?天，調(diào)整鋇與鈦的醇鹽前體組成物溶液。接著，在將該前體組成物溶液保持在0°C的同時(shí)，對(duì)其進(jìn)行攪拌，并在氮?dú)鈿饬髦幸?. 5ml/min的速度噴射預(yù)先脫羧后的水，而對(duì)其進(jìn)行加水分解。(2)使這樣制成的溶膠_凝膠溶液通過0. 2微米的過濾器，濾出析出物等。(3)將在上述(2)中制成的濾液在厚14μπι的鎳制金屬箔422(之后成為下部電極 41)上以1500rpm旋涂1分鐘。將旋涂了溶液的基板放置于保持在150°C的加熱板上干燥3 分鐘。之后，將基板插入到保持在850°C的電爐中，將其燒制15分鐘。在此，調(diào)整溶膠-凝膠溶液的粘度，以使通過1次的旋涂/干燥/燒制得到的膜厚為0. 03 μ m。另外，作為下部電極41，除了鎳之外，也可以使用銅、鉬、金、銀等。(4)重復(fù)進(jìn)行25次旋涂/干燥/燒制，得到厚0. 75 μ m的高電介體層424。(5)之后，使用濺鍍等真空蒸鍍裝置，在高電介體層424上形成銅層，并且利用電解電鍍等在該銅層上添加10 μ m左右的銅，從而形成金屬箔426 (之后成為上部電極42的一部分)。這樣，得到了高電介體片420。以頻率1kHz、溫度25°C、OSC電平IV這樣的條件，使用 INPEDANCE/GAIN PHASEANALYZER( t - 一 > 7 卜 /、° 7 力一 F (Hewlett Packard) 社制、商品名稱4194A)測定介電特性時(shí)，其介電常數(shù)為1300。另外，真空蒸鍍除銅之外， 也可以形成鉬、金等金屬層，電解電鍍除銅之外，也可以形成鎳、錫等金屬層。另外，將高電介體層做成鈦酸鋇，但也可以通過使用其他的溶膠-凝膠溶液，將高電介體層做成鈦酸鍶 (SrTiO3)、氧化鉭(Ta03、Ta2O5)、鋯鈦酸鉛(PZT)、鋯鈦酸鉛鑭(PLZT)、鋯鈦酸鉛釹(PNZT)、 鋯鈦酸鉛鈣(PCZT)、及鋯鈦酸鉛鍶(PSZT)中的任一種。另外，作為高電介體片420的其他制作方法，也可以是以下方法。即，將鈦酸鋇粉末(富士鈦工業(yè)股份有限公司制、HPBT系列)分散于后述的粘合劑溶液中，使用涂膠輥、刮刀、α -涂料器等印刷機(jī)，將其在厚14 μ m的鎳制金屬箔422上印刷成厚5 7 μ m左右的薄膜狀，以60°C干燥1小時(shí)，以80°C干燥3小時(shí)，以100°C干燥1小時(shí)，以120°C干燥1小時(shí)， 以150°C干燥3小時(shí)，做成未燒制層。前述的粘合劑溶液是相對(duì)于鈦酸鋇粉末的整個(gè)重量， 以聚乙烯醇5重量份、純水50重量份、及作為溶劑系增塑劑的鄰苯二甲酸二辛酯或鄰苯二甲酸二丁酯1重量份的比例混合而成的。也可以使用涂膠輥、刮刀等印刷機(jī)，將膏印刷成厚 0. 1 ομπι的薄膜狀，干燥后做成未燒制層，該膏是從除BaTiO3之外、還含有由SrTi03、 TaO3> Ta2O5, PZT、PLZT, PNZT, PCZT, PSZT構(gòu)成的群中選取的1種或2種以上的金屬氧化物而成的。印刷后，在600 950°C的溫度范圍內(nèi)燒制該未燒制層，做成高電介體層424。其后，使用濺鍍等真空蒸鍍裝置，在高電介體層424上形成銅層，并且利用電解電鍍等在該銅層上添加2 10 μ m左右的銅，從而形成銅制金屬箔426。另外，真空蒸鍍除銅之外，也可以形成鉬、金等金屬層，電解電鍍除銅之外，也可以形成鎳、錫等金屬層。此外，也可以是將鈦酸鋇作為目標(biāo)的濺鍍法。接著，在層疊高電介體片420的制作過程中，在基板上粘貼市面銷售的干膜 430 (抗蝕劑)(參照?qǐng)D5 (c))，并通過在多層印刷線路板的圖案形成時(shí)通常進(jìn)行的曝光顯影在與芯基板20的導(dǎo)體層22P相對(duì)的位置形成圓孔430a (參照?qǐng)D5(d))，其后進(jìn)行蝕刻(參照?qǐng)D5(e))，并剝離了膜(參照?qǐng)D5(f))。其結(jié)果，在高介電體片420中的與芯基板20的導(dǎo)體層22P相對(duì)的位置形成了圓柱孔420a。另外，在蝕刻工序中使用了氯化銅蝕刻液。另外， 作為圓柱孔420a的形成方法，除了上述方法之外，還可以不在金屬箔426上粘貼干膜430 而是在要形成圓柱孔420a的位置照射UV激光。在該情況下，也可開設(shè)貫通金屬箔426、高電介體層424及金屬箔422而到達(dá)導(dǎo)體層22P的孔。接著，在形成高電介體片420的圖案的制作過程中，在基板上再次粘貼干膜 440 (參照?qǐng)D6 (a))，并通過曝光顯影在與芯基板20的導(dǎo)體層22G相對(duì)的位置形成俯視為環(huán)狀的環(huán)形槽440a (參照?qǐng)D6(b))，然后進(jìn)行蝕刻(參照?qǐng)D6(c))，并剝離膜(參照?qǐng)D6(d))。 其結(jié)果，在高電介體片420中的與芯基板20的導(dǎo)體層22G相對(duì)的位置形成了環(huán)形槽420b。 另外，在蝕刻工序中使用了氯化銅蝕刻液，但進(jìn)行短時(shí)間處理，以形成在蝕刻至金屬箔426
8及高電介體層424之后稍稍蝕刻金屬箔422的狀態(tài)。此外，環(huán)形槽420b所包圍的部分成為俯視下看起來為圓形的島部420c。此時(shí)，對(duì)于對(duì)干膜440開口部的蝕刻，可以僅除去金屬箔 426而形成環(huán)形槽420b，也可以除去金屬箔426和高電介體層424的一部分而形成環(huán)形槽 420b。接著，使用刮板在圓柱孔420a及環(huán)形槽420b中填充層間填充用樹脂450 (參照?qǐng)D 6(e))，以100°C干燥20分鐘。在此，層間填充用樹脂450是通過如下這樣調(diào)制出的，S卩，在容器中放入雙酚F型環(huán)氧單體(油化〉工> (Epoxy Resins)社制、分子量310、商品名稱 YL983U) 100重量份、表面涂敷有硅烷偶聯(lián)材料的、平均粒子直徑為1. 6 μ m、最大粒子直徑為15μπι以下的5土02球狀粒子(7 F r ” (Atotech)社制、商品名稱CRS1101-CE) 72重量份、以及整平劑(寸> ^ - (San Nopco)社制、商品名稱 > 夕一義S4(perenol S4))l. 5 重量份，并將其攪拌混合，從而調(diào)制出層間填充用樹脂450。此時(shí)的粘度為在23士 1°C時(shí) 30 60Pa/s。另外，使用咪唑固化劑(四國化成社制、商品名稱2E4MZ-CN)6. 5重量份作為固化劑。然后，在填充入該樹脂450并使其干燥之后，對(duì)制作過程中的基板表面進(jìn)行研磨， 直至高電介體片420的上述金屬箔426的表面露出，并使基板表面平坦化，接著，以100°C加熱處理1小時(shí)，以150°C加熱處理1小時(shí)，從而使該樹脂450固化(參照?qǐng)D6(f))。其結(jié)果， 成為用層間填充用樹脂450填充了圓柱孔420a及環(huán)形槽420b的狀態(tài)。接著，利用二氧化碳?xì)怏w激光器在用層間填充用樹脂450填充的圓柱孔420a上形成了到達(dá)芯基板20的導(dǎo)體層22P的電源側(cè)錐形孔454 (參照?qǐng)D7(a))。二氧化碳?xì)怏w激光器可以在層間填充用樹脂450上開孔，但難以在導(dǎo)體層22P上開孔，因此，容易使電源側(cè)錐形孔454的深度為到達(dá)導(dǎo)體層22P的位置。接著，利用UV激光器在俯視下看起來為圓形的島部420c形成了貫通金屬箔422的接地側(cè)第1錐形孔456 (參照?qǐng)D7(b))。此時(shí)的UV激光器的照射條件是輸出功率為3 10W、頻率為25 60kHz、射擊數(shù)(激光加工次數(shù))為 50 200次。具體而言，第1次射擊時(shí)，輸出功率為3W、頻率為25kHz，激光的輸出功率為最大輸出功率，其后，隨著射擊次數(shù)的增加，逐漸降低輸出功率。其結(jié)果，可以使接地側(cè)第1 錐形孔456的錐角較大。接著，利用二氧化碳?xì)怏w激光器在層間絕緣層410中的與接地側(cè)第1錐形孔456底面接觸的部分形成了到達(dá)芯基板20的導(dǎo)體層22G的接地側(cè)第2錐形孔 458 (參照?qǐng)D7 (c))。在此，接地側(cè)第1錐形孔456的錐角θ 1大于接地側(cè)第2錐形孔458 的錐角θ 2。此時(shí)的二氧化碳?xì)怏w激光器的照射條件是使用波長為9. 4μπι的二氧化碳?xì)怏w激光器時(shí)，掩模的貫通孔直徑為1. 0 5. 0 μ m、射擊數(shù)為1 5次射擊、脈沖寬度為3 30 μ sec、能量密度為5 50mj/cm2。具體而言，第1次射擊的能量密度是15mj/cm2，脈沖寬度為15μ sec，然后，隨著射擊次數(shù)的增多，減小能量密度和脈沖寬度。另外，通過改變二氧化碳?xì)怏w激光器的能量密度和脈沖寬度，可以改變?chǔ)?2。此外，二氧化碳?xì)怏w激光器可以在層間絕緣層410上開孔，但難以在導(dǎo)體層22G上開孔，或擴(kuò)大金屬箔422的孔徑，因此，容易在將接地側(cè)第1錐形孔456的內(nèi)壁維持當(dāng)初形狀不變的狀態(tài)下使接地側(cè)第2錐形孔458的深度為到達(dá)導(dǎo)體層22G的位置。接著，在該制作過程中的基板表面(也包括各錐形孔454、456、458的底面、周壁) 上施加了無電解電鍍催化劑之后，將該基板浸漬在無電解鍍銅水溶液中，在基板表面形成了厚0. 6 3. 0 μ m的無電解鍍銅膜460 (參照?qǐng)D8 (a))。另外，無電解電鍍水溶液為以下組成成分。硫酸銅0. 03mol/L, EDTA 0. 200mol/L, HCHO 0. lg/L, NaOH 0. lmol/L, α，α ’-聯(lián)吡啶:100mg/L，聚乙二醇(PEG) 0. lg/L。接著，在無電解鍍銅膜460上粘貼市面銷售的干膜470 (參照?qǐng)D8(b))，并通過曝光顯影及蝕刻，僅在與環(huán)形槽420b相對(duì)的位置殘留干膜470 (參照?qǐng)D8 (c))，在無電解鍍銅膜460表面中的、除了被干膜470覆蓋的部分以外的整個(gè)表面形成了厚25 μ m的電解鍍銅膜462 (參照?qǐng)D8(d))。另外，電解鍍銅液為以下的組成成分。硫酸200g/L，硫酸銅80g/L，添加劑19. 5ml/L( 了 WJ ”、“ > (Atotech Japan)社制、力〃，ν K (Cupracid)GL)。另外，電解鍍銅在以下條件下進(jìn)行。電流密度 lA/dm2，時(shí)間115分鐘，溫度23士2°C。接著，剝離干膜470，并用硫酸-過氧化氫系的蝕刻液對(duì)殘留有該干膜470的部分的無電解鍍銅膜460進(jìn)行了蝕刻(參照?qǐng)D8(e))。經(jīng)過這樣的工序，在芯基板20上形成了薄膜電容器40。S卩，金屬箔422成為下部電極41，高電介體層 424成為高電介體層43，金屬箔426、無電解鍍銅膜460及電解鍍銅膜462中的高電介體層 424之上的部分成為上部電極42。此外，包括填充于第1及第2接地側(cè)錐形孔456、458的無電解鍍銅膜460及電解鍍銅膜462的部分成為下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45，填充于電源側(cè)錐形孔 454的無電解鍍銅膜460及電解鍍銅膜462成為上部導(dǎo)通孔導(dǎo)體48。接著，對(duì)形成了電解鍍銅膜462的制作過程中的基板進(jìn)行黑化處理及還原處理，而在電解鍍銅膜462的表面形成粗糙面(未圖示)。該黑化處理將含有NaOHdOg/ L)、NaClO2 (40g/L)、Na3PO4 (6g/L)的水溶液作為黑化液(氧化液)，該還原處理將含有 Na0H(10g/L)、NaBH4 (6g/L)的水溶液作為還原液。之后，在溫度50 150°C、壓力0. 5 1. 5MPa這樣的層壓條件下，使用真空層壓裝置將樹脂絕緣片480粘貼在薄膜電容器40上， 并在150°C下使其固化3小時(shí)(參照?qǐng)D9(a))。該樹脂絕緣片480是改性環(huán)氧系樹脂片、聚苯醚系樹脂片、聚酰亞胺系樹脂片、氰基酯系樹脂片或酰亞胺系樹脂片，其可以含有作為熱塑性樹脂的聚烯烴系樹脂或聚酰亞胺系樹脂、作為熱固化性樹脂的硅樹脂或SBR、NBR、聚氨酯等橡膠系樹脂，可以分散有二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯等無機(jī)系的纖維狀、填料狀、扁平狀的物質(zhì)。通過CO2激光器在該樹脂絕緣片480的規(guī)定位置形成孔482(參照?qǐng)D9(b))，其后實(shí)施粗化處理，進(jìn)行無電解鍍銅，然后層疊阻鍍層，通過曝光、顯影在阻鍍層形成圖案，通過電解鍍銅電鍍形成圖案，然后剝離阻鍍層，其后通過蝕刻將無電解鍍銅膜中的被阻鍍層覆蓋的部分除去，形成了 BU導(dǎo)體層32 (參照?qǐng)D9(c))。調(diào)整電解電鍍時(shí)間，以使得該BU導(dǎo)體層32的厚度小于下部電極41的厚度。具體而言，使BU導(dǎo)體層32的厚度為12 μ m。在圖 9(c)中，樹脂絕緣片480成為BU絕緣層36，孔482內(nèi)的電鍍層成為BU導(dǎo)通孔導(dǎo)體34。然后，通過反復(fù)進(jìn)行圖9(a) (c)的操作，完成了積層部30(參照?qǐng)D2)。此時(shí)，積層部30的最上層形成將成為各焊盤61、62、63的電極，得到如圖1及圖2所示的多層印刷線路板10。 另外，完成這樣的積層部30的方法是本領(lǐng)域周知的通常方法。根據(jù)以上詳述的本實(shí)施方式的多層印刷線路板10，與圖10所示那樣的使導(dǎo)通孔導(dǎo)體與下部電極41抵接的情況相比，薄膜電容器40的下部電極41與下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45的接觸面積(下部電極內(nèi)孔41b的側(cè)面積)變大。即，在導(dǎo)通孔導(dǎo)體與下部電極41抵接時(shí)， 薄膜電容器40的下部電極41與導(dǎo)通孔導(dǎo)體的接觸面積是導(dǎo)通孔導(dǎo)體的頂部面積，其相當(dāng)于下部電極內(nèi)孔41b的底面積。與此相反，在本實(shí)施方式中，薄膜電容器40的下部電極41 與下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45的接觸面積是下部電極內(nèi)孔41b的側(cè)面積，其大于下部電極內(nèi)孔41b 的底面積。因此，與使導(dǎo)通孔導(dǎo)體與下部電極41抵接的情況相比，薄膜電容器40的下部電極41與下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45的接觸面積變大，相應(yīng)地，在熱循環(huán)試驗(yàn)后，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45與下部電極41之間不易產(chǎn)生剝離。因此，可以充分抑制因熱循環(huán)試驗(yàn)而發(fā)生問題。此外，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45在絕緣層內(nèi)孔^b的母線與下部電極內(nèi)孔41b的母線的連接部位彎曲，因此，容易以該彎曲部為基點(diǎn)發(fā)生變形，從而容易緩和應(yīng)力。另外，由于下部電極41的厚度大于構(gòu)成積層部30的BU導(dǎo)體層32的厚度，因此， 比較容易增大薄膜電容器40的下部電極與下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45的接觸面積。此外，下部電極41為低電阻。另外，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45中的與芯基板20的導(dǎo)體層22接觸的底部的直徑 (tvia-b小于BU導(dǎo)通孔導(dǎo)體34的底部直徑ctbu-b，因此，可以提高多層印刷線路板10整體抵抗應(yīng)力的抵抗力。其原因如下。即，雖然下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45是以與芯基板20的導(dǎo)體層22G抵接的狀態(tài)進(jìn)行接觸，但該下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45用側(cè)面與下部電極41接觸，因此接觸強(qiáng)度較高。與此相反，BU導(dǎo)通孔導(dǎo)體34僅是以與上部電極42、BU導(dǎo)體層32抵接的狀態(tài)進(jìn)行接觸，因此在該接觸部位發(fā)生應(yīng)力集中時(shí)，容易剝離。因此，使下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45的底部面積小于BU導(dǎo)通孔導(dǎo)體34的底部面積，使下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45容易受到應(yīng)力，從而來減小施加于BU導(dǎo)通孔導(dǎo)體34的應(yīng)力。其結(jié)果，提高了整體的抵抗應(yīng)力的抵抗力。另外，不言而喻，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，只要在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，可以以各種方式來實(shí)施。例如，在上述實(shí)施方式中，在芯基板20上形成薄膜電容器40，在該薄膜電容器40 上形成積層部30，但也可以是在芯基板20上形成積層部30，在該積層部30上形成薄膜電容器40。在該情況下，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45的底部直徑Φ via-b成為與積層部30的BU導(dǎo)體層32接觸的部分。在上述實(shí)施方式中，將絕緣層內(nèi)孔26b形成為越向下方直徑越小的錐形狀，但也可以形成為截面為下部電極內(nèi)孔41b的底部面積的圓柱狀。在該情況下，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體 45在連接部位彎曲，從而也易于緩和應(yīng)力。在上述實(shí)施方式中，使下部電極內(nèi)孔41b的錐角θ 1大于絕緣層內(nèi)孔^b的錐角 Θ2，但也可以將兩錐角θ 1、Θ2形成為相同角度。在該情況下，雖然下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45在連接部位不彎曲，但與使導(dǎo)通孔導(dǎo)體抵接于下部電極41的情況相比，薄膜電容器40的下部電極41與下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45的接觸面積變大，因此，相應(yīng)地，在熱循環(huán)試驗(yàn)之后，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45與下部電極41之間不易產(chǎn)生剝離。在上述實(shí)施方式中，BU導(dǎo)通孔導(dǎo)體34的截面形狀為杯狀(所謂的保角形導(dǎo)通孔)，但也可以在杯狀孔內(nèi)填充金屬或?qū)щ娦詷渲龀伤^的填充導(dǎo)通孔。在上述實(shí)施方式中，使下部電極內(nèi)孔41b的錐角θ 1大于絕緣層內(nèi)孔^b的錐角 θ 2，但也可以做成θ 1 < θ 2。在該情況下，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體45成為彎曲形狀，因此也容易緩和應(yīng)力。實(shí)施例按照上述實(shí)施方式的多層印刷線路板10的制作順序，通過改變鎳箔的厚度，或調(diào)整UV激光器、二氧化碳?xì)怏w激光器的條件來制作表1所示的實(shí)施例1 19及參考例1，對(duì)它們進(jìn)行以下的評(píng)價(jià)試驗(yàn)。即，從在多層印刷線路板10的安裝部60上設(shè)置的許多接地用焊盤61及電源用焊盤62中選出多個(gè)焊盤，測定所選出的接地用焊盤61與電連接于該接地用焊盤61的接地用外部端子之間的電阻，并測定同樣選出的電源用焊盤62與電連接于該電源用焊盤62的電源用外部端子之間的電阻，設(shè)這些值為初始值R0。接著，對(duì)薄膜電容器 40的上部電極42與下部電極41之間施加3. 3V的電壓，對(duì)薄膜電容器40注入電荷來進(jìn)行充電，然后進(jìn)行放電。反復(fù)進(jìn)行50次該充電、放電。接著，重復(fù)500次熱循環(huán)試驗(yàn)，該熱循環(huán)試驗(yàn)是將多層印刷線路板10在_55°C下放置5分鐘，然后在125°C下放置5分鐘為一循環(huán)，然后，對(duì)測定了初始值RO的焊盤-外部端子之間的連接電阻值R進(jìn)行測定。然后，對(duì)各焊盤-外部端子的每一組求出下述值，即，對(duì)從連接電阻值R減去初始值RO后的差值除以初始值R0，再乘以100所得到的值(100X (R-RO)/RO (% ))，若這些值全部在士 10%以內(nèi)， 則評(píng)價(jià)為合格“〇”，除此之外，則評(píng)價(jià)為不合格“X”。將其結(jié)果一并表示于表1。另外，表 1的參數(shù)如圖11所示。此外，各實(shí)施例、參考例的多層印刷線路板10中，基本上具有圖1及圖2所示的結(jié)構(gòu)，各構(gòu)成部件的材質(zhì)、大小、配置位置等是通用的，僅表1的各參數(shù)是表1的記載值。表 權(quán)利要求
1.一種印刷線路板，用于安裝半導(dǎo)體元件，該印刷線路板包括薄膜電容器、電容器下絕緣層、下部電極相對(duì)導(dǎo)體層、下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體，上述薄膜電容器中，用上部電極和下部電極夾住高電介體層，上述上部電極及上述下部電極中的一電極與上述半導(dǎo)體元件的電源線電連接，上述上部電極及上述下部電極中的另一電極與上述半導(dǎo)體元件的接地線電連接，上述電容器下絕緣層設(shè)于該薄膜電容器下方，與上述下部電極接觸，上述下部電極相對(duì)導(dǎo)體層設(shè)于隔著該電容器下絕緣層與上述下部電極相對(duì)的位置，上述下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體填充于絕緣層內(nèi)孔及下部電極內(nèi)孔中，將上述下部電極相對(duì)導(dǎo)體層與上述下部電極電連接，該絕緣層內(nèi)孔貫通上述電容器下絕緣層，該下部電極內(nèi)孔貫通上述下部電極，且該下部電極內(nèi)孔的側(cè)面積大于底面積，其中，上述電容器下絕緣層含樹脂，上述絕緣層內(nèi)孔的母線和上述下部電極內(nèi)孔的母線在連接部位彎曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷線路板，上述絕緣層內(nèi)孔及上述下部電極內(nèi)孔都是形成為越向下方直徑越小的圓錐臺(tái)狀，上述下部電極內(nèi)孔的錐角大于上述絕緣層內(nèi)孔的錐角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷線路板，上述絕緣層內(nèi)孔形成為圓柱狀，上述下部電極內(nèi)孔形成為越向下方直徑越小的圓錐臺(tái)狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的印刷線路板，在上述薄膜電容器的上側(cè)或下側(cè)具有積層部，上述下部電極的厚度大于構(gòu)成上述積層部的積層部內(nèi)導(dǎo)體層的厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的印刷線路板，上述下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體中的與上述下部電極相對(duì)導(dǎo)體層接觸的底部的直徑，小于將上述積層部內(nèi)導(dǎo)體層彼此之間電連接的積層部內(nèi)導(dǎo)體中的與上述積層部內(nèi)導(dǎo)體層接觸的底部的直徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的印刷線路板，上述高電介體層為陶瓷制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種印刷線路板。在多層印刷線路板中，薄膜電容器(40)的下部電極(41)與下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體(45)的接觸面積(下部電極內(nèi)孔41b的側(cè)面積)大于使導(dǎo)通孔導(dǎo)體抵接于下部電極(41)時(shí)的接觸面積(下部電極內(nèi)孔41b的底面積)，而且下部電極(41)的厚度大于積層部(30)的BU導(dǎo)體層(32)的厚度。而且，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體(45)在下部電極內(nèi)孔(41b)與絕緣層內(nèi)孔(26b)的連接部位(J)處彎曲。因此，在熱循環(huán)試驗(yàn)后，下部導(dǎo)通孔導(dǎo)體(45)與下部電極(41)之間不易產(chǎn)生剝離。
文檔編號(hào)H01L23/64GK102291936SQ20111022502
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2006年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者田中宏德, 苅谷隆 申請(qǐng)人:揖斐電株式會(huì)社