KR20070017557A - Printed wiring board and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
프린트 배선판 (10) 에서는, 상부 전극 접속부 (52) 는 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 가 콘덴서부 (40) 와 접촉하지 않고 콘덴서부 (40) 를 상하 방향으로 관통하고, 콘덴서부 (40) 의 상방에 형성된 상부 전극 접속부 제 3 부 (52c) 를 거쳐 상부 전극 접속부 제 2 부 (52b) 로부터 상부 전극 (42) 에 연결되어 있다. 또, 하부 전극 접속부 (51) 는 콘덴서부 (40) 의 상부 전극 (42) 과는 접촉하지 않지만 하부 전극 (41) 과는 접촉하도록 콘덴서부 (40) 를 상하 방향으로 관통하고 있다. 이 때문에, 빌드업해 가는 흐름 중에서, 2 장의 금속박으로 고유전체층을 사이에 끼운 구조를 가지며, 나중에 콘덴서부 (40) 가 되는 고유전체 커패시터 시트로 전체면을 덮은 후에도, 상부 전극 접속부 (52) 나 하부 전극 접속부 (51) 를 형성할 수 있다.In the printed wiring board 10, the upper electrode connecting portion 52 penetrates through the condenser portion 40 in the vertical direction without the upper electrode connecting portion first portion 52a contacting the condenser portion 40. The upper electrode connecting portion is connected to the upper electrode 42 from the upper electrode connecting portion second portion 52b via the upper electrode connecting portion third portion 52c formed above. The lower electrode connecting portion 51 does not contact the upper electrode 42 of the condenser portion 40 but penetrates the condenser portion 40 in the vertical direction so as to contact the lower electrode 41. For this reason, in the flow which builds up, it has a structure which sandwiched the high dielectric layer with two metal foils, and after covering the whole surface with the high dielectric capacitor sheet used later as the capacitor part 40, the upper electrode connection part 52 is carried out. And the lower electrode connecting portion 51 can be formed.
콘덴서, 고유전체층, 절연층, 배선판 Capacitor, High Dielectric Layer, Insulation Layer, Wiring Board
Description
본 발명은 프린트 배선판 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 세라믹스제의 고유전체층을 상부 전극 및 하부 전극으로 사이에 끼운 구조의 콘덴서부를 내장하여 반도체 소자를 실장하는 프린트 배선판 및 그 제법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
종래부터 절연층을 사이에 두고 복수 적층된 배선 패턴끼리를 절연층 내의 비어홀에 의해 전기적으로 접속함으로써 구성되는 빌드업부를 구비한 프린트 배선판의 구조가 여러 가지 제안되어 있다. 예를 들어, 이 종류의 프린트 배선판에서는, 실장되는 반도체 소자가 고속으로 온 오프되면 스위칭 노이즈가 발생하여 전원 라인의 전위가 순간에 저하되는 경우가 있는데, 이러한 전위의 순간 저하를 억제하기 위해 전원 라인과 그라운드 라인 사이에 콘덴서부를 접속하여 디커플링하는 것이 제안되어 있다.Conventionally, the structure of the printed wiring board provided with the buildup part comprised by electrically connecting several wiring patterns laminated | stacked through the insulating layer between via via holes in an insulating layer is proposed. For example, in this type of printed wiring board, when the semiconductor element to be mounted is turned on and off at high speed, switching noise may occur and the potential of the power supply line may be lowered instantaneously. It is proposed to connect and decouple the condenser section between the and ground lines.
예를 들어, 일본 공개특허공보 2004-87971호에는 프린트 배선판에 박막의 콘덴서부를 내장시키는 것이 제안되어 있다 (도 21 참조). 이 공보에서는, 실리콘 웨이퍼 (100) 상에 박리층 (101), 전극층 (102), 유전체층 (103), 전극층 (104), 절연층 (105) 을 이 순서로 적층한 적층체 (106) 를 준비하고 (도 21(a) 참 조), 절연층 (105) 에 2 개의 필드 비어 (107, 108) 를 형성하고, 이어서 그라운드 전극 (111) 과 전원 전극 (112) 을 갖는 기판 (110) 을 별도 준비하여 상기 필드 비어 (107, 108) 가 이 기판 (110) 의 각 전극 (111, 112) 과 대면하도록 적층체 (106) 를 뒤집어 접착한다 (도 21(b) 참조). 그 후, 콘덴서부 (113) (전극층 (102), 유전체층 (103), 전극층 (104) 의 3 층으로 이루어지는 부분) 를 소정 형상으로 패터닝하고 (도 21(c) 참조), 그 콘덴서부 (113) 를 피복하는 폴리이미드층 (114) 을 형성하고, 그 폴리이미드층 (114) 의 상면으로부터 전극층 (102) 까지 구멍을 뚫은 후, 그 구멍을 도전성 페이스트로 충전하여 필드 비어 (115) 로 하는 한편, 마찬가지로 폴리이미드층 (114) 의 상면으로부터 필드 비어 (108) 까지 구멍을 뚫은 후, 그 구멍을 도전성 페이스트로 충전하여 필드 비어 (116) 로 한다 (도 21(d) 참조). 그리고, 필드 비어 (115, 116) 는 외층 패턴 (117) 에 의해 접속된다. 이에 의해, 콘덴서부 (113) 의 전극층 (102) 에는 전원 전극 (112) 으로부터 전하가 공급된다.For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-87971 proposes to incorporate a thin film capacitor portion in a printed wiring board (see FIG. 21). In this publication, a
발명의 개시Disclosure of the Invention
그러나, 상기 기술한 공보에서는, 콘덴서부 (113) 의 전극층 (104) 은 바로 아래에 연장되는 필드 비어 (107) 를 통하여 그라운드 전극 (111) 에 접속되므로, 빌드업의 흐름 중에서 콘덴서부 (113) 를 형성할 수는 없고, 도 21(a) 로부터 도 21(b) 와 같이, 빌드업의 흐름과는 별도로 적층체 (106) 를 제작한 후 이것을 뒤집어 기판 (110) 의 전극 (111, 112) 과 필드 비어 (107, 108) 를 대면시킬 필요가 있어 제조 공정이 복잡해진다는 문제가 있었다.However, in the above-described publication, since the
본 발명은 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 빌드업의 흐름 중에서 콘덴서부를 형성할 수 있는 프린트 배선판을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또, 이러한 프린트 배선판을 제조하는 데에 적합한 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.This invention is made | formed in view of such a subject, and one object of this invention is to provide the printed wiring board which can form a capacitor part in the flow of a buildup. Another object of the present invention is to provide a method suitable for producing such a printed wiring board.
본 발명은 상기 기술한 목적의 적어도 일부를 달성하기 위해 이하의 수단을 채택하였다.The present invention has adopted the following means to achieve at least some of the above described objects.
본 발명의 프린트 배선판은The printed wiring board of the present invention
세라믹스제의 고유전체층을 상부 전극 및 하부 전극으로 사이에 끼운 구조의 콘덴서부를 내장하여 반도체 소자를 실장하는 프린트 배선판에 있어서,A printed wiring board in which a semiconductor element is mounted by incorporating a capacitor portion having a structure in which a high dielectric layer made of ceramics is sandwiched between an upper electrode and a lower electrode.
상기 콘덴서부의 상부 전극에도 하부 전극에도 접촉하지 않고 그 콘덴서부를 상하 방향으로 관통하여 그 콘덴서부보다 상방에 형성된 도체층을 거쳐 상기 콘덴서부의 상부 전극과 전기적으로 접속된 상부 전극 접속부와,An upper electrode connecting portion electrically connected to the upper electrode of the condenser portion through a conductor layer formed above the condenser portion without going into contact with the upper electrode or the lower electrode of the condenser portion in an up and down direction;
상기 콘덴서부의 상부 전극과 접촉하지 않고 하부 전극과 접촉하도록 그 콘덴서부를 상하 방향으로 관통하는 하부 전극 접속부Lower electrode connecting portion penetrating the condenser part in the vertical direction so as to contact the lower electrode without contacting the upper electrode of the condenser part.
를 구비한 것이다.It is equipped with.
이 프린트 배선판에서는, 콘덴서부의 상부 전극에 접속되는 상부 전극 접속부는 콘덴서부와 접촉하지 않고 콘덴서부를 상하 방향으로 관통하여 콘덴서부보다 상방에 형성된 도체층을 거쳐 상부 전극에 연결되어 있다. 또, 콘덴서부의 하부 전극에 접속되는 하부 전극 접속부는 콘덴서부의 상부 전극과는 접촉하지 않지만 하부 전극과는 접촉하고 있다. 이 때문에, 빌드업해 가는 흐름 중에서, 2 장의 금속박으로 고유전체층을 사이에 끼운 구조를 가지며, 나중에 콘덴서부가 되는 고유전체 커패시터 시트로 전체면을 덮은 후에도, 상부 전극 접속부나 하부 전극 접속부를 형성할 수 있다. 또는, 빌드업의 흐름 중에서, 금속박과 세라믹스제의 고유전체층과 금속박을 이 순서로 전체면을 덮도록 적층한 후, 상부 전극 접속부나 하부 전극 접속부를 형성할 수도 있다. 이와 같이, 본 발명의 프린트 배선판에 의하면, 빌드업의 흐름 중에서 콘덴서부를 형성할 수 있다.In this printed wiring board, the upper electrode connecting portion connected to the upper electrode of the condenser portion is connected to the upper electrode via a conductor layer formed above the condenser portion through the condenser portion in the vertical direction without contacting the condenser portion. The lower electrode connecting portion connected to the lower electrode of the condenser portion is not in contact with the upper electrode of the condenser portion but in contact with the lower electrode. For this reason, in the flow which builds up, it has a structure which sandwiched the high dielectric layer with two metal foils, and even after covering the whole surface with the high dielectric capacitor sheet used later as a capacitor part, an upper electrode connection part or a lower electrode connection part can be formed. Can be. Or in the flow of buildup, after laminating | stacking metal foil, the high dielectric layer made from ceramics, and metal foil so that the whole surface may be covered in this order, you may form an upper electrode connection part or a lower electrode connection part. Thus, according to the printed wiring board of this invention, a capacitor | condenser part can be formed in the flow of a buildup.
또한, 본 명세서에 있어서 「상」 이나 「하」 라고 표현하는 경우가 있는데, 이것은 상대적인 위치 관계를 편의적으로 표현한 것에 불과하므로, 예를 들어 상과 하를 바꾸거나 상하를 좌우로 치환해도 된다.In addition, in this specification, although it may express as "up | on" or "lower | bottom", since this is only expressing the relative positional relationship conveniently, you may change upper and lower, or may substitute upper and lower sides for example, for example.
본 발명의 프린트 배선판에 있어서, 상기 콘덴서부는 상기 고유전체층을 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극으로 사이에 끼운 구조로 별도 제작되고, 판면 전체를 덮는 크기의 고유전체 커패시터 시트를 이용하여 형성되어 있는 것이 바람직하다. 일반적으로 프린트 배선판은 200℃ 이하의 온도 조건에서 빌드업되는 경우가 많기 때문에, 빌드업해 가는 흐름 중에서 고유전체 재료를 고온 (예를 들어 600 ∼ 950℃) 에서 소성하여 세라믹스로 하는 것은 곤란하므로, 별도 고유전체 재료를 고온에서 소성하여 세라믹스제의 고유전체층으로 하는 것이 바람직하다.In the printed wiring board of the present invention, the capacitor portion is manufactured separately by sandwiching the high dielectric layer between the upper electrode and the lower electrode, and is formed using a high dielectric capacitor sheet having a size covering the entire plate surface. desirable. In general, since printed wiring boards are often built up at a temperature of 200 ° C. or lower, it is difficult to calcinate the high-k dielectric material at a high temperature (for example, 600 to 950 ° C.) to form ceramics in the flow of building up. It is preferable to fire the high dielectric material separately at a high temperature to make a high dielectric layer made of ceramics.
본 발명의 프린트 배선판에 있어서, 상기 상부 전극 접속부는 상기 반도체 소자의 전원용 단자 또는 그라운드용 단자와 전기적으로 접속되고, 상기 하부 전극 접속부는 상기 반도체 소자의 그라운드용 단자 또는 전원용 단자와 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 반도체 소자의 온 오프의 주파수가 수GHz ∼ 수십GHz (예를 들어 3GHz ∼ 20GHz) 로 높아 전위의 순간 저하가 일어나기 쉬운 상황 하라도 충분한 디커플링 효과를 나타낸다. 이 양태에 있어서, 상기 상부 전극 접속부는 상기 콘덴서부를 상하 방향으로 관통하는 부분의 하단이 전원용 도체 또는 그라운드용 도체에 전기적으로 접속되고, 상기 하부 전극 접속부는 상기 반도체 소자의 그라운드용 단자 또는 전원용 단자와 전기적으로 접속됨과 함께 상기 콘덴서부를 상하 방향으로 관통하는 부분의 하단이 그라운드용 도체 또는 전원용 단자에 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.In the printed wiring board of the present invention, the upper electrode connecting portion is electrically connected to the power terminal or the ground terminal of the semiconductor element, and the lower electrode connecting portion is electrically connected to the ground terminal or the power terminal of the semiconductor element. desirable. In this case, even if the on-off frequency of a semiconductor element is high in several GHz-several tens of GHz (for example, 3 GHz-20 GHz), even if it is easy to produce the instantaneous fall of electric potential, a sufficient decoupling effect will be shown. In this aspect, the upper electrode connecting portion is electrically connected to a power supply conductor or a grounding conductor at a lower end portion of the upper electrode connecting portion that penetrates in the vertical direction, and the lower electrode connecting portion is connected to a ground terminal or a power supply terminal of the semiconductor element. It is preferable that the lower end of the portion which is electrically connected and penetrates the condenser part in the vertical direction is electrically connected to the grounding conductor or the power supply terminal.
본 발명의 프린트 배선판에 있어서, 상기 고유전체층은 티탄산 바륨 (BaTiO3), 티탄산 스트론튬 (SrTiO3), 산화 탄탈 (TaO3, Ta2O5), 티탄산 지르콘산납 (PZT), 티탄산 지르콘산 란탄납 (PLZT), 티탄산 지르콘산 니오브납 (PNZT), 티탄산 지르콘산 칼슘납 (PCZT) 및 티탄산 지르콘산 스트론튬납 (PSZT) 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 금속 산화물을 함유하여 이루어지는 원료를 소성하여 제작한 것이 바람직하다. 이들은 유전율이 높기 때문에, 콘덴서부의 전기 용량이 커지고, 충분한 디커플링 효과를 얻기 쉬워진다.In the printed wiring board of the present invention, the high dielectric layer includes barium titanate (BaTiO 3 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tantalum oxide (TaO 3 , Ta 2 O 5 ), lead zirconate titanate (PZT), lanthanum zirconate titanate A raw material containing one or more metal oxides selected from the group consisting of lead (PLZT), niobium zirconate zirconate (PNZT), calcium lead zirconate titanate (PCZT), and lead strontium zirconate titanate (PSZT) It is preferable to produce by baking. Since the dielectric constant is high, the capacitance of the capacitor portion is increased, and a sufficient decoupling effect is easily obtained.
본 발명의 프린트 배선판에 있어서, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극은 베타 패턴으로서 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 콘덴서부의 상부 전극 및 하부 전극의 면적을 크게 할 수 있으므로, 이 콘덴서부의 전기 용량이 커진다. 또한, 각 베타 패턴은 배선판의 판면의 거의 전체면에 형성되어 있는 것이 바람직한데, 거의 전체면이 아니라 부분적으로 형성되어 있어도 된다.In the printed wiring board of the present invention, it is preferable that the upper electrode and the lower electrode are formed as a beta pattern. In this case, the area of the upper electrode and the lower electrode of the condenser portion can be increased, so that the capacitance of the condenser portion is increased. Moreover, although each beta pattern is preferably formed in almost the whole surface of the board surface of a wiring board, it may be formed in part rather than almost the whole surface.
본 발명의 프린트 배선판에 있어서, 상기 콘덴서부는 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이의 거리가 10㎛ 이하로서 실질적으로 단락되지 않는 거리로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 콘덴서부의 전극간 거리가 충분히 작기 때문에, 이 콘덴서부의 전기 용량을 크게 할 수 있다.In the printed wiring board of the present invention, it is preferable that the capacitor portion is set to a distance at which the distance between the upper electrode and the lower electrode is 10 占 퐉 or less and is not substantially shorted. In this case, since the distance between the electrodes of a capacitor | condenser part is small enough, the capacitance of this capacitor | condenser part can be enlarged.
본 발명의 프린트 배선판의 제조 방법은The manufacturing method of the printed wiring board of this invention is
(a) 세라믹스제의 고유전체층을 2 장의 금속박으로 사이에 끼운 구조로 별도 제작된 고유전체 커패시터 시트를 제 1 전기 절연층 상에 접착하는 공정과,(a) adhering a high dielectric capacitor sheet, which is separately manufactured, having a structure in which a high dielectric layer made of ceramics is sandwiched between two metal foils, on a first electrical insulating layer;
(b) 상기 고유전체 커패시터 시트를 상하 방향으로 관통하는 상부 전극용 시트 관통 구멍 및 하부 전극용 시트 관통 구멍을 형성하는 공정과,(b) forming an upper electrode sheet through hole and a lower electrode sheet through hole penetrating the high dielectric capacitor sheet in an up and down direction;
(c) 상기 양 시트 관통 구멍을 충전하고 또한 상기 고유전체 커패시터 시트의 상면을 덮는 제 2 전기 절연층을 형성하는 공정과,(c) forming a second electrical insulating layer filling the both sheet through holes and covering the upper surface of the high dielectric capacitor sheet;
(d) 상기 제 2 전기 절연층으로부터 상기 상부 전극까지 뚫린 상부 전극 접속용 제 1 구멍, 상기 제 2 전기 절연층 중 상기 상부 전극용 시트 관통 구멍의 바로 위로부터 상기 제 1 전기 절연층까지 뚫리고, 상기 상부 전극, 상기 고유전체층 및 상기 하부 전극의 모두가 내벽에 노출되어 있지 않은 상부 전극 접속용 제 2 구멍, 및 상기 제 2 전기 절연층 중 상기 하부 전극용 시트 관통 구멍의 바로 위로부터 상기 제 1 전기 절연층까지 뚫리고, 상기 상부 전극이 내벽에 노출되지 않고 상기 하부 전극이 내벽에 노출되는 하부 전극 접속용 구멍을 형성하는 공정과,(d) a first hole for connecting the upper electrode which is drilled from the second electrical insulating layer to the upper electrode, and is drilled from directly above the sheet through hole for the upper electrode of the second electrical insulating layer to the first electrical insulating layer, The second hole for connecting the upper electrode where all of the upper electrode, the high-k dielectric layer and the lower electrode are not exposed to the inner wall, and the first through-hole of the lower electrode sheet through hole of the second electrical insulating layer; A step of forming a hole for connecting the lower electrode which is drilled up to an electrical insulation layer and the lower electrode is exposed to the inner wall without the upper electrode being exposed to the inner wall;
(e) 도체 재료로 상기 상부 전극 접속용 제 1 구멍 및 상기 상부 전극 접속용 제 2 구멍을 충전한 후 양자를 상기 제 2 절연층의 상방에서 접속하여 상부 전극 접속부로 함과 함께 도체 재료로 상기 하부 전극 접속용 구멍을 충전하여 하부 전극 접속부로 하는 공정을 포함하는 것이다.(e) After filling the first hole for connecting the upper electrode and the second hole for connecting the upper electrode with a conductive material, the both are connected from above the second insulating layer to form an upper electrode connecting portion, And filling the lower electrode connection holes to form the lower electrode connection portion.
이 프린트 배선판의 제조 방법에서는, 고유전체 커패시터 시트를 제 1 전기 절연층 상에 접착한 후, 이 고유전체 커패시터 시트 상으로부터 상부 전극용 시트 관통 구멍 및 하부 전극용 시트 관통 구멍을 형성하고, 각 시트 관통 구멍을 충전하고 또한 고유전체 커패시터 시트의 상면을 덮는 제 2 전기 절연층을 형성하고, 이 제 2 전기 절연층으로부터 상부 전극 접속용 제 1 및 제 2 구멍, 하부 전극 접속용 구멍을 형성하고, 도체 재료로 상부 전극 접속용 제 1 및 제 2 구멍을 충전하고, 양자를 접속하여 상부 전극 접속부로 함과 함께 도체 재료로 하부 전극 접속용 구멍을 충전하여 하부 전극 접속부로 한다. 그리고, 최종적으로 고유전체층을 상부 전극 및 하부 전극으로 사이에 끼운 구조의 콘덴서부를 내장한 프린트 배선판이 얻어진다. 이와 같이, 빌드업해 가는 흐름 중에서, 고유전체 커패시터 시트로 전체면을 덮은 후에도, 상부 전극 접속부나 하부 전극 접속부를 형성할 수 있다.In the manufacturing method of this printed wiring board, after attaching a high dielectric capacitor sheet on a 1st electrical insulation layer, the sheet through hole for upper electrodes and the sheet through hole for lower electrodes are formed from this high dielectric capacitor sheet, and each sheet Forming a second electrical insulating layer filling the through hole and covering the upper surface of the high dielectric capacitor sheet, and forming the first and second holes for connecting the upper electrodes and the holes for connecting the lower electrodes from the second electrical insulating layer; The first and second holes for the upper electrode connection are filled with the conductor material, both are connected to the upper electrode connection part, and the lower electrode connection hole is filled with the conductor material to be the lower electrode connection part. Finally, a printed wiring board incorporating a capacitor portion having a structure in which the high dielectric layer is sandwiched between the upper electrode and the lower electrode is obtained. Thus, in the flow of building up, even after covering the whole surface with the high dielectric capacitor sheet, the upper electrode connection part or the lower electrode connection part can be formed.
본 발명의 프린트 배선판의 제조 방법에 있어서, 상기 (b) 의 공정에서는, 상기 하부 전극용 시트 관통 구멍을 형성할 때, 상기 상부 전극을 통과하는 부분의 구멍 직경이 상기 하부 전극을 통과하는 부분의 구멍 직경보다 커지도록 형성하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 상기 (c) 의 공정을 거쳐 상기 (d) 의 공정에서 하부 전극 접속용 구멍을 형성할 때, 이 하부 전극 접속용 구멍의 내벽에 상부 전극이 노출되지 않고 하부 전극이 노출되는 것을 용이하게 구현화할 수 있다. 또한, 이러한 하부 전극용 시트 관통 구멍은, 예를 들어 상부 전극을 에칭 등에 의해 소정 면적분만 제거한 후, 이 소정 면적 부분에 존재하는 고유전체층과 하부 전극을 에칭 등에 의해 소정 면적보다 작은 면적분만 제거함으로써, 형성할 수 있다.In the manufacturing method of the printed wiring board of this invention, in the process of said (b), when forming the said sheet | seat through-hole for the said lower electrode, the hole diameter of the part which passes through the said upper electrode of the part which passes through the said lower electrode It is preferable to form so that it may become larger than a hole diameter. This makes it easy to expose the lower electrode without exposing the upper electrode to the inner wall of the lower electrode connecting hole when forming the lower electrode connection hole in the step (d) through the step (c). Can be implemented. In addition, such a lower electrode sheet through-hole removes only a predetermined area for the upper electrode, for example, by etching, and then removes only the area smaller than the predetermined area for etching the high-k dielectric layer and lower electrode present in the predetermined area. It can form by doing this.
본 발명의 프린트 배선판의 제조 방법에 있어서, 상기 (d) 의 공정에서는, 상기 상부 전극 접속용 제 2 구멍을, 상기 제 2 전기 절연층 중 상기 상부 전극용 시트 관통 구멍의 바로 위로부터 상기 제 1 전기 절연층 내의 전원용 도체 또는 그라운드용 도체까지 뚫고, 상기 하부 전극 접속용 구멍을, 상기 제 2 전기 절연층 중 상기 하부 전극용 시트 관통 구멍의 바로 위로부터 상기 제 1 전기 절연층 내의 그라운드용 단자 또는 전원용 도체까지 뚫는 것이 바람직하다. 또, 상기 (e) 의 공정 후, 상기 상부 전극 접속부를 상기 프린트 배선판에 실장되는 반도체 소자의 전원용 단자 또는 그라운드용 단자에 전기적으로 접속하고, 상기 하부 전극 접속부를 상기 반도체 소자의 그라운드용 단자 또는 전원용 단자에 전기적으로 접속하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 반도체 소자의 온 오프의 주파수가 수GHz ∼ 수십GHz 로 높아 전위의 순간 저하가 일어나기 쉬운 상황 하라도 충분한 디커플링 효과를 나타낸다.In the manufacturing method of the printed wiring board of this invention, in the process of said (d), the said 2nd hole for upper electrode connection is made into the said 1st hole from directly above the said through electrode sheet through hole among the said 2nd electrical insulation layers. A hole for a power supply or a ground conductor in the electrical insulation layer, and the hole for connecting the lower electrode is connected to a ground terminal in the first electrical insulation layer directly above the sheet through hole for the lower electrode; It is preferable to drill the power supply conductor. In addition, after the step (e), the upper electrode connecting portion is electrically connected to a power terminal or a ground terminal of a semiconductor element mounted on the printed wiring board, and the lower electrode connecting portion is a ground terminal or a power supply terminal of the semiconductor element. It is preferable to electrically connect to a terminal. In this way, even if the on-off frequency of a semiconductor element is high in several GHz-several tens of GHz, even if it is easy to produce the instantaneous fall of electric potential, a sufficient decoupling effect will be shown.
본 발명의 프린트 배선판의 제조 방법에 있어서, 상기 고유전체층은 티탄산 바륨 (BaTiO3), 티탄산 스트론튬 (SrTiO3), 산화 탄탈 (TaO3, Ta2O5), 티탄산 지르콘산납 (PZT), 티탄산 지르콘산 란탄납 (PLZT), 티탄산 지르콘산 니오브납 (PNZT), 티탄산 지르콘산 칼슘납 (PCZT) 및 티탄산 지르콘산 스트론튬납 (PSZT) 으로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 금속 산화물을 함유하여 이루어지는 원료를 소성하여 제작한 것이 바람직하다. 이들은 유전율이 높기 때문에, 콘덴서부의 전기 용량이 커지고, 충분한 디커플링 효과를 얻기 쉬워진다.In the method of manufacturing a printed wiring board of the present invention, the high dielectric layer includes barium titanate (BaTiO 3 ), strontium titanate (SrTiO 3 ), tantalum oxide (TaO 3 , Ta 2 O 5 ), lead zirconate titanate (PZT), titanic acid It contains one or more metal oxides selected from the group consisting of lanthanum lead zirconate (PLZT), niobium zirconate titanate (PNZT), calcium lead zirconate titanate (PCZT), and strontium lead zirconate titanate (PSZT). It is preferable to bake and produce the raw material formed. Since the dielectric constant is high, the capacitance of the capacitor portion is increased, and a sufficient decoupling effect is easily obtained.
본 발명의 프린트 배선판의 제조 방법에 있어서, 상기 콘덴서부는 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이의 거리가 10㎛ 이하로서 실질적으로 단락되지 않는 거리로 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 콘덴서부의 전극간 거리가 충분히 작기 때문에, 이 콘덴서부의 전기 용량을 크게 할 수 있다.In the manufacturing method of the printed wiring board of this invention, it is preferable that the said capacitor | condenser part is set to the distance which the distance between the said upper electrode and the said lower electrode is 10 micrometers or less, and is not substantially short-circuited. In this case, since the distance between the electrodes of a capacitor | condenser part is small enough, the capacitance of this capacitor | condenser part can be enlarged.
도 1 은 프린트 배선판 (10) 의 개략 구성을 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a printed
도 2 는 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 1),2 is a cross-sectional view showing the fabrication procedure of the printed wiring board 10 (part 1),
도 3 은 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 2),3 is a cross-sectional view showing the fabrication procedure of the printed wiring board 10 (part 2),
도 4 는 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 3),4 is a cross-sectional view showing the fabrication procedure of the printed wiring board 10 (part 3),
도 5 는 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 4),5 is a cross-sectional view showing the fabrication procedure of the printed wiring board 10 (No. 4),
도 6 은 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 5),6 is a sectional view (No. 5) illustrating a manufacturing procedure of the printed
도 7 은 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 6),7 is a cross-sectional view showing the fabrication procedure of the printed wiring board 10 (No. 6),
도 8 은 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 7),8 is a sectional view (part 7) showing a fabrication procedure of the printed
도 9 는 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 8),9 is a sectional view (part 8) showing a manufacturing procedure of the printed
도 10 은 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 9),10 is a sectional view (No. 9) illustrating a manufacturing procedure of the printed
도 11 은 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 10),11 is a cross-sectional view showing the production procedure of the printed wiring board 10 (part 10),
도 12 는 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 11),12 is a sectional view (No. 11) showing a manufacturing procedure of the printed
도 13 은 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 12),13 is a sectional view (part 12) showing a manufacturing procedure of the printed
도 14 는 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 13),14 is a cross-sectional view showing the manufacturing procedure of the printed wiring board 10 (No. 13),
도 15 는 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 14),15 is a cross-sectional view showing the production procedure of the printed wiring board 10 (part 14),
도 16 은 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 15),16 is a cross-sectional view showing the fabrication procedure of the printed wiring board 10 (part 15),
도 17 은 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 16),17 is a cross-sectional view showing the production procedure of the printed wiring board 10 (No. 16),
도 18 은 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 17),18 is a cross-sectional view showing the production procedure of the printed wiring board 10 (17),
도 19 는 프린트 배선판 (10) 의 제작 순서를 나타내는 단면도 (그 18),19 is a cross-sectional view showing the production procedure of the printed wiring board 10 (part 18),
도 20 은 IC 칩의 구동 주파수마다 콘덴서부의 용량과 IC 칩의 전압 강하의 관계를 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프,20 is a graph showing a result of simulating the relationship between the capacitance of the condenser unit and the voltage drop of the IC chip for each driving frequency of the IC chip;
도 21 은 종래예의 설명도이다.21 is an explanatory diagram of a conventional example.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태Best Mode for Carrying Out the Invention
다음으로, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시 형태인 프린트 배선판 (10) 의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.Next, embodiment of this invention is described based on drawing. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a printed
본 실시 형태의 프린트 배선판 (10) 은 이른바 빌드업 다층 프린트 배선판이고, 세라믹스제의 고유전체층 (43) 을 하부 전극 (41) 및 상부 전극 (42) 으로 사이에 끼운 구조의 콘덴서부 (40) 를 내장하는 것이고, 실장면 (60) 에 형성된 그라운드용 패드 (62) 및 전원용 패드 (64) 에, 수GHz ∼ 수십GHz 의 주파수로 동작하는 반도체 소자 (IC 칩 ; 70) 의 그라운드용 단자 (72) 및 전원용 단자 (74) 가 땜 납 범프 (76, 78) 를 통하여 전기적으로 접속되는 것이다.The printed
콘덴서부 (40) 는 빌드업부 (20) 의 상부에 형성된 제 1 전기 절연층 (31) 상에 형성되고, 이 콘덴서부 (40) 의 상부에는 제 2 전기 절연층 (32) 이 형성되어 있다. 여기에서, 빌드업부 (20) 는 코어 기판 상에 절연층을 형성한 후, 층간 접속하면서 도체층 (예를 들어 두께가 10㎛ 를 초과 20㎛ 미만) 을 쌓아 올림으로써 다층화된 부분인데, 이미 당업계에 있어서 주지되어 있기 때문에, 여기에서는 그 설명을 생략한다. 단, 본 실시 형태에서는, 빌드업부 (20) 는 절연층 (23) 내에서 상하 방향으로 연장되고, 상면에 그라운드용 랜드 (21a) 를 갖는 그라운드용 도체 (21) 와, 절연층 (23) 내에서 상하 방향으로 연장되고, 상면에 전원용 랜드 (22a) 를 갖는 전원용 도체 (22) 를 구비하고 있는 것으로 한다.The
콘덴서부 (40) 중 하부 전극 (41) 은 구리박제 (예를 들어 두께가 20 ∼ 50㎛) 의 베타 패턴이고, 부분적으로 에칭 등으로 제거되어 있지만, 제 1 전기 절연층 (31) 의 상면의 거의 전체면을 덮고 있다. 이 하부 전극 (41) 은 하부 전극 접속부 (51) 와 전기적으로 접속되어 있다. 하부 전극 접속부 (51) 는 콘덴서부 (40) 의 상부 전극 (42) 과 접촉하지 않고 하부 전극 (41) 과 접촉하도록, 제 2 전기 절연층 (32) 의 상면으로부터 콘덴서부 (40) 를 상하 방향으로 관통하여 빌드업부 (20) 의 상면에 형성된 그라운드용 도체 (21) 의 그라운드용 랜드 (21a) 에 이르고 있다. 이 하부 전극 접속부 (51) 의 상단측은 배선 패턴 (51a) 이고, 이 배선 패턴 (51a) 은 제 2 전기 절연층 (32) 의 상면에 형성되고, 실장면 (60) 에 형성된 그라운드용 패드 (62) 와 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같이, 하 부 전극 (41) 은 하부 전극 접속부 (51) 를 통하여 그라운드용 도체 (21) 및 그라운드용 패드 (62) 에 접속되어 있다.The
여기에서, 하부 전극 접속부 (51) 는 반드시 그라운드용 패드 (62) 와 동수로 형성할 필요는 없다. 그 이유는 그라운드용 패드 (62) 끼리를 상부 전극 (42) 보다 상방의 도체층에서 서로 전기적으로 접속해 두면, 그라운드용 패드 (62) 에 접속되는 하부 전극 접속부 (51) 가 적어도 1 개 존재하는 것만으로, 모든 그라운드용 패드 (62) 가 그 하부 전극 접속부 (51) 를 통하여 그라운드용 도체 (21) 에 전기적으로 접속되기 때문이다. 이렇게 함으로써, 상부 전극 (42) 에 있어서의 구멍 (하부 전극 접속부 (51) 가 상부 전극 (42) 에 접촉하지 않고 상부 전극 (42) 을 관통하기 위한 구멍) 의 수가 줄어들기 때문에, 상부 전극 (42) 의 면적을 크게 할 수 있다.Here, the lower
콘덴서부 (40) 중 상부 전극 (42) 은 구리박제의 베타 패턴이고, 부분적으로 에칭 등으로 제거되어 있지만, 하부 전극 (41) 과 거의 동등한 면적이 되도록 형성되어 있다. 이 상부 전극 (42) 은 상부 전극 접속부 (52) 와 전기적으로 접속되어 있다. 이 상부 전극 접속부 (52) 는 상부 전극 접속부 제 1 부 내지 제 3 부 (52a ∼ 52c) 에 의해 구성되어 있다. 그리고, 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 는 콘덴서부 (40) 의 하부 전극 (41) 에도 상부 전극 (42) 에도 접촉하지 않도록 제 2 전기 절연층 (32) 의 상면으로부터 콘덴서부 (40) 를 상하 방향으로 관통하여 빌드업부 (20) 의 상면에 형성된 전원용 도체 (22) 의 전원용 랜드 (22a) 에 이르도록 형성되어 있다. 또, 상부 전극 접속부 제 2 부 (52b) 는 제 2 전 기 절연층 (32) 의 상면으로부터 콘덴서부 (40) 의 상부 전극 (42) 에 이르도록 형성되어 있다. 또한, 상부 전극 접속부 제 3 부 (52c) 는 제 2 전기 절연층 (32) 의 상면에서 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 와 상부 전극 접속부 제 2 부 (52b) 를 전기적으로 접속하도록 형성되어 있다. 여기에서는, 상부 전극 접속부 제 3 부 (52c) 는 배선 패턴으로서 형성되어 있다. 또, 상부 전극 접속부 (52) 는 상부 전극 접속부 제 3 부 (52c) 가 실장면 (60) 에 형성된 전원용 패드 (64) 와 전기적으로 접속되고, 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 의 하단이 빌드업부 (20) 에 형성된 전원용 도체 (22) 와 전기적으로 접속되어 있다. 이와 같이, 상부 전극 (42) 은 상부 전극 접속부 (52) 를 통하여 전원용 도체 (22) 와 전원용 패드 (64) 에 접속되어 있다.The
여기에서, 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 는 반드시 전원용 패드 (64) 와 동수로 형성할 필요는 없다. 그 이유는 전원용 패드 (64) 끼리를 상부 전극 (42) 보다 상방의 도체층에서 서로 전기적으로 접속해 두면, 전원용 패드 (64) 에 접속되는 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 가 적어도 1 개 존재하는 것만으로, 모든 전원용 패드 (64) 가 그 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 를 통하여 전원용 도체 (22) 에 전기적으로 접속되기 때문이다. 이렇게 함으로써, 하부 전극 (41) 및 상부 전극 (42) 에 있어서의 구멍 (상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 가 양 전극 (41, 42) 에 접촉하지 않고 양 전극 (41, 42) 을 관통하기 위한 구멍) 의 수가 줄어들기 때문에, 양 전극 (41, 42) 의 면적을 크게 할 수 있다.Here, the upper electrode connecting portion
콘덴서부 (40) 중 고유전체층 (43) 은 고유전체 재료를 고온 (예를 들어 600 ∼ 950℃) 에서 소성한 세라믹스제이고, 구체적으로는 BaTiO3, SrTiO3, TaO3, Ta2O5, PZT, PLZT, PNZT, PCZT, PSZT 로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 금속 산화물을 함유하여 이루어지는 고유전체 재료를 0.1 ∼ 10㎛ 의 박막상으로 한 후 소성하여 세라믹스로 한 것이다. 이 고유전체층 (43) 은 하부 전극 접속부 (51) 와는 접촉하고 있지만, 상부 전극 접속부 (52) 와는 접촉하고 있지 않다.The high-
그라운드용 패드 (62) 는 실장면 (60) 에 노출되도록 형성되고, 제 2 전기 절연층 (32) 의 상면에 형성된 절연층 (33) 내에서 상하 방향으로 연장되는 비어홀 (61) 과 전기적으로 접속되어 있다. 이 그라운드용 패드 (62) 는 반도체 소자 (70) 의 이면에 형성된 그라운드용 단자 (72) 와 땜납 범프 (76) 를 통하여 전기적으로 접속된다. 또, 비어홀 (61) 은 하부 전극 접속부 (51) 와 그라운드용 패드 (62) 를 층간 접속하도록 형성되어 있다.The
전원용 패드 (64) 는 실장면 (60) 에 노출되도록 형성되고, 제 2 전기 절연층 (32) 의 상면에 형성된 절연층 (33) 내에서 상하 방향으로 연장되는 비어홀 (63) 과 전기적으로 접속되어 있다. 이 전원용 패드 (64) 는 반도체 소자 (70) 의 이면에 형성된 전원용 단자 (74) 와 땜납 범프 (78) 를 통하여 전기적으로 접속된다. 또, 비어홀 (63) 은 상부 전극 접속부 (52) 와 전원용 패드 (64) 를 층간 접속하도록 형성되어 있다.The
또한, 실장면 (60) 에 솔더 레지스트층을 형성하고, 그라운드용 패드 (62) 나 전원용 패드 (64) 는 이 솔더 레지스트층으로부터 외부로 노출되도록 구성해도 된다.In addition, the soldering resist layer may be formed in the mounting
다음으로, 이와 같이 구성된 프린트 배선판 (10) 의 사용예에 대해 설명한다. 먼저, 이면에 다수의 땜납 범프 (76, 78) 가 배열된 반도체 소자 (70) 를 프린트 배선판 (10) 의 실장면 (60) 에 탑재한다. 이 때, 반도체 소자 (70) 의 그라운드용 단자 (72), 전원용 단자 (74), 시그널용 단자 (도시 생략) 가 각각 실장면 (60) 의 그라운드용 패드 (62), 전원용 패드 (64), 시그널용 패드 (도시 생략) 와 대응하도록 탑재한다. 이어서, 리플로우에 의해 각 단자를 땜납 범프를 통하여 각 패드에 접합한다. 그 후, 프린트 배선판 (10) 을 마더보드 등의 다른 프린트 배선판에 접합한다. 이 때, 미리 프린트 배선판 (10) 의 이면에 형성된 패드에 땜납 범프를 형성해 두고, 다른 프린트 배선판 상의 대응하는 패드와 접촉시킨 상태에서 리플로우에 의해 접합한다.Next, the usage example of the printed
여기에서, 반도체 소자 (70) 의 전원용 단자 (74) 에는 빌드업부 (20) 의 전원용 도체 (22) 로부터 상부 전극 접속부 (52), 비어홀 (63), 전원용 패드 (64) 및 땜납 범프 (78) 를 통하여 전원이 공급된다. 또, 콘덴서부 (40) 의 상부 전극 (42) 에는 상부 전극 접속부 (52) 로부터 전하가 공급된다. 한편, 반도체 소자 (70) 의 그라운드용 단자 (72) 는 땜납 범프 (76), 그라운드용 패드 (62), 비어홀 (61), 하부 전극 접속부 (51) 및 빌드업부 (20) 의 그라운드용 도체 (21) 를 통하여 접지된다. 또, 콘덴서부 (40) 의 하부 전극 (41) 도 하부 전극 접속부 (51) 를 통하여 접지된다. 따라서, 콘덴서부 (40) 의 상부 전극 (42) 에는 정의 전하가 축적되고, 하부 전극 (41) 에는 부의 전하가 축적된다. 그리고, 콘덴서부 (40) 의 전기 용량 (C) 은 C = εS/d (ε: 고유전체층 (43) 의 유전율, S : 전극 면적, d : 전극간 거리) 로 표시되는데, 본 실시 형태에서는 고유전체층 (43) 의 유전율 (ε) 이 티탄산 바륨 등의 세라믹스이기 때문에 크고, 전극 면적 (S) 은 양 전극 (41, 42) 이 베타 패턴이고, 배선판의 판면의 거의 전체면을 차지할 만큼 크고, 전극간 거리 (d) 가 1㎛ 로 작으므로, 전기 용량 (C) 은 충분히 큰 값이 된다. 또한, 콘덴서부 (40) 는 반도체 소자 (70) 의 거의 바로 아래에 내장되어 있기 때문에, 콘덴서부 (40) 와 반도체 소자 (70) 의 배선의 주회 거리는 칩 콘덴서 (통상 실장면 (60) 중 반도체 소자 (70) 근처에 배치된다) 와 반도체 소자 (70) 의 배선의 주회 거리에 비해 짧아진다.Here, the
다음으로, 본 실시 형태의 프린트 배선판 (10) 의 제조예에 대해, 도 2 ∼ 도 19 에 기초하여 설명한다. 도 2 ∼ 도 19 는 콘덴서부의 제작 순서를 나타내는 설명도이다. 여기에서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이 편면에 빌드업부 (20) 가 형성된 코어 기판을 이용하는데, 빌드업부 (20) 의 제작 순서는 주지되어 있기 때문에 (예를 들어 2000 년 6 월 20 일 일간 공업 신문사 발행의 「빌드업 다층 프린트 배선판 기술」 (타카기 키요시 저) 참조), 여기에서는 그 제작 순서의 설명을 생략하고, 콘덴서부의 제작 순서를 중심으로 설명한다.Next, the manufacture example of the printed
먼저, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 고유전체층 (430) 이 2 장의 구리박 (410, 420) 사이에 끼워진 고유전체 커패시터 시트 (400) 를 준비하였다. 이 고유전체 커패시터 시트 (400) 는 다음과 같이 하여 제작하였다. 즉, 두께 30 ∼ 100㎛ 의 구리박 (410) 에, BaTiO3, SrTiO3, TaO3, Ta2O5, PZT, PLZT, PNZT, PCZT, PSZT 로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 금속 산화물을 함유하여 이루어지는 고유전체 재료를 롤 코터, 독터 블레이드 등의 인쇄기를 이용하여, 두께 0.1 ∼ 10㎛ (여기에서는 1㎛) 의 박막상으로 인쇄하여 미소성층으로 하였다. 인쇄 후, 이 미소성층을 진공중 또는 N2 가스 등의 비산화 분위기에서 600 ∼ 950℃ 의 온도 범위에서 소성하여 고유전체층 (430) 으로 하였다. 그 후, 스퍼터 등의 진공 증착 장치를 이용하여 고유전체층 (430) 상에 구리층을 형성하고, 추가로 이 구리층 상에 전해 도금 등으로 구리를 10㎛ 정도 더함으로써, 구리박 (420) 을 형성하였다.First, as shown in FIG. 2, the high
다음으로, 고유전체 커패시터 시트 (400) 의 제작 순서의 다른 예에 대해 이하에 설명한다.Next, another example of the manufacturing procedure of the high
(1) 건조 질소 중에 있어서, 농도 1.0 몰/리터가 되도록 칭량한 디에톡시바륨과 비테트라이소프로폭시드티탄을, 탈수한 메탄올과 2-메톡시에탄올의 혼합 용매 (체적비 3 : 2) 에 용해하고, 실온의 질소 분위기 하에서 3 일간 교반하여 바륨과 티탄의 알콕시드 전구체 조성물 용액을 조제하였다. 이어서, 이 전구체 조성물 용액을 0℃ 로 유지하면서 교반하고, 미리 탈탄산한 물을 0.5 마이크로리터/분의 속도로 질소 기류 중에서 분무하여 가수 분해하였다.(1) In dry nitrogen, diethoxybarium and bitetriisopropoxide titanium weighed to a concentration of 1.0 mol / liter are dissolved in a mixed solvent of dehydrated methanol and 2-methoxyethanol (volume ratio 3: 2). Then, it stirred for 3 days in room temperature nitrogen atmosphere, and prepared the solution of the alkoxide precursor composition of barium and titanium. Subsequently, the precursor composition solution was stirred while maintaining at 0 ° C., and the previously decarbonized water was hydrolyzed by spraying in a stream of nitrogen at a rate of 0.5 microliters / minute.
(2) 이와 같이 하여 제작된 졸-겔 용액을, 0.2 미크론의 필터를 통과시켜 석출물 등을 여과하였다.(2) The sol-gel solution thus prepared was passed through a 0.2 micron filter to filter precipitates and the like.
(3) 상기 (2) 에서 제작한 여과액을 두께 30 ∼ 100㎛ 의 구리박 (410) (나중에 하부 전극 (41) 이 된다) 상에 1500rpm 으로 1 분간 스핀코트하였다. 용액을 스핀코트한 기판을 150℃ 로 유지된 핫 플레이트 상에 3 분간 두어 건조시켰다. 그 후 기판을 850℃ 로 유지된 전기로 중에 삽입하여 15 분간 소성을 실시하였다. 여기에서, 1 회의 스핀코트/건조/소성으로 얻어지는 막두께가 0.03㎛ 가 되도록 졸-겔액의 점도를 조정하였다. 또한, 하부 전극 (141) 으로는 구리 외에, 니켈, 백금, 금, 은 등을 이용할 수도 있다.(3) The filtrate prepared in the above (2) was spin-coated at 1500 rpm for 1 minute on a
(4) 스핀코트/건조/소성을 40 회 반복하여 1.2㎛ 의 고유전체층 (430) 을 얻었다.(4) Spincoat / drying / firing was repeated 40 times to obtain a
(5) 그 후, 스퍼터 등의 진공 증착 장치를 이용하여 고유전체층 (430) 상에 구리층을 형성하고, 추가로 이 구리층 상에 전해 도금 등으로 구리를 10㎛ 정도 더함으로써, 구리박 (420) (나중에 상부 전극 (42) 을 이룬다) 을 형성하였다. 이와 같이 하여 고유전체 커패시터 시트 (400) 를 얻었다. 유전 특성은 INPEDANCE/GAIN PHASE ANALYZER (휴렛팩커드사 제조, 품명 : 4194A) 를 이용하고, 주파수 1kHz, 온도 25℃, OSC 레벨 1V 라는 조건에서 측정한 결과, 그 비유전율은 1,850 이었다. 또한, 진공 증착은 구리 이외에 백금, 금 등의 금속층을 형성해도 되고, 전해 도금도 구리 이외에 니켈, 주석 등의 금속층을 형성해도 된다. 또, 고유전체층을 티탄산 바륨으로 했지만, 다른 졸-겔 용액을 이용함으로써, 고유전체층을 티탄산 스트론튬 (SrTiO3), 산화 탄탈 (TaO3, Ta2O5), 티탄산 지르콘산납 (PZT), 티탄산 지르콘산 란탄납 (PLZT), 티탄산 지르콘산 니오브납 (PNZT), 티탄산 지르콘산 칼슘납 (PCZT) 및 티탄산 지르콘산 스트론튬납 (PSZT) 중 어느 하나로 하는 것도 가능하다.(5) After that, a copper layer is formed on the
또한, 고유전체 커패시터 시트 (400) 의 그 외의 제작 방법으로서 이하의 방법도 있다. 즉, 티탄산 바륨 분말 (후지 티탄 공업 주식회사 제조, HPBT 시리즈) 을, 티탄산 바륨 분말의 전체 중량에 대해서 폴리비닐알코올 5 중량부, 순수 50 중량부 및 용제계 가소제로서 프탈산 디옥틸 또는 프탈산 디부틸 1 중량부의 비율로 혼합된 바인더 용액에 분산시키고, 이것을 롤 코터, 독터 블레이드, α 코터 등의 인쇄기를 이용하여, 두께 30 ∼ 100㎛ 의 구리박 (410) (나중에 하부 전극 (41) 이 된다) 에, 두께 5 ∼ 7㎛ 정도의 박막상으로 인쇄하고, 60℃ 에서 1 시간, 80℃ 에서 3 시간, 100℃ 에서 1 시간, 120℃ 에서 1 시간, 150℃ 에서 3 시간 건조시켜 미소성층으로 한다. BaTiO3 이외에 SrTiO3, TaO3, Ta2O5, PZT, PLZT, PNZT, PCZT, PSZT 로 이루어지는 군에서 선택된 1 종 또는 2 종 이상의 금속 산화물을 함유하여 이루어지는 페이스트를 롤 코터, 독터 블레이드 등의 인쇄기를 이용하여, 두께 0.1 ∼ 10㎛ 의 박막상으로 인쇄, 건조시켜 미소성층으로 해도 된다. 인쇄 후, 이 미소성층을 600 ∼ 950℃ 의 온도 범위에서 소성하여 고유전체층 (430) 으로 한다. 그 후, 스퍼터 등의 진공 증착 장치를 이용하여 고유전체층 (430) 상에 구리층을 형성하고, 추가로 이 구리층 상에 전해 도금 등으로 구리를 10㎛ 정도 더함으로써, 구리박 (420) (나중에 상부 전극 (42) 을 이룬다) 을 형성 한다. 또한, 진공 증착은 구리 이외에 백금, 금 등의 금속층을 형성해도 되고, 전해 도금도 구리 이외에 니켈, 주석 등의 금속층을 형성해도 된다. 그 밖에, 티탄산 바륨을 타겟으로 한 스퍼터법이라도 가능하다.In addition, other methods for producing the high
이와 같이 하여 얻어진 고유전체 커패시터 시트 (400) 의 편측의 구리박 (410) 을 에칭에 의해 박막화하여 두께 20 ∼ 50㎛ 로 하고, 에칭 후의 구리박 (410) 의 표면 (하면) 을 조화 (粗化) 하였다 (도 3 참조).The
이어서, 빌드업부 (20) 가 형성된 코어 기판 (도시 생략) 을 준비하고, 빌드업부 (20) 의 상면 전체를 덮도록 B 스테이지 (미경화) 의 열경화성 수지 시트 (310) 를 적층한 후, 상기 고유전체 커패시터 시트 (400) (51㎜ × 51㎜) 중 표면 조화를 실시한 구리박 (410) 을 열경화성 수지 시트 (310) 상에 접착하고, 그 후 열경화성 수지 시트 (310) 를 완전하게 열경화시켰다 (도 4 참조). 또한, 빌드업부 (20) 는 절연층 (23) 내에서 상하 방향으로 연장 형성된 그라운드용 도체 (21) 및 전원용 도체 (22) 와, 빌드업부 (20) 의 상면에 형성되고 그라운드용 도체 (21) 에 전기적으로 접속된 그라운드용 랜드 (21a) 와, 빌드업부 (20) 의 상면에 형성되고 전원용 도체 (22) 에 전기적으로 접속된 전원용 랜드 (22a) 를 구비한 것으로 하였다.Subsequently, after preparing the core substrate (not shown) in which the
이어서, 구리박 (420) 을 에칭에 의해 박막화하여 두께 20 ∼ 30㎛ 로 하고 (도 5 참조), 이 구리박 (420) 상에 감광 레지스트인 드라이 필름을 라미네이트한 후 패턴 마스크를 통해 노광, 현상함으로써 패턴화된 레지스트 (312) 를 형성하였다 (도 6 참조). 이 패턴화는 빌드업부 (20) 의 그라운드용 도체 (21) 의 바로 위에 해당되는 부분과 전원용 도체 (22) 의 바로 위에 해당되는 부분이 제거되도록 실시하고, 그 결과, 그라운드용 랜드 (21a) 의 바로 위에 레지스트 개구부 (312-1) 가 형성되고, 전원용 랜드 (22a) 의 바로 위에 레지스트 개구부 (312-2) 가 형성되었다. 그 후, 레지스트 개구부 (312-1, 312-2) 내의 구리박 (420) 을 에칭에 의해 제거하였다 (도 7 참조). 이 에칭은 외부에 노출되어 있는 구리박 (420) 만이 제거되고, 바로 아래의 고유전체층 (430) 은 제거되지 않도록, 에천트로서 황산과 과산화 수소의 혼합액을 사용하였다. 또한, 여기에서도, 감광 레지스트로서 드라이 필름을 이용했지만, 액상 레지스트를 이용해도 된다.Subsequently, the
이어서, 레지스트 (312) 를 제거하고 (도 8 참조), 다시 감광 레지스트인 드라이 필름을 라미네이트한 후 패턴 마스크를 통해 노광, 현상함으로써 패턴화된 레지스트 (314) 를 형성하였다 (도 9 참조). 이 패턴화는 외부에 노출되어 있던 고유전체층 (430) 중, 내주 영역 (Ain) 을 드라이 필름으로 덮지 않도록 하고, 외주 영역 (Aex) 을 드라이 필름으로 덮도록 실시하고, 그 결과, 그라운드용 랜드 (21a) 의 바로 위에 레지스트 개구부 (314-1) 가 형성되고, 전원용 랜드 (22a) 의 바로 위에 레지스트 개구부 (314-2) 가 형성되었다. 그 후, 레지스트 개구부 (314-1, 314-2) 내의 고유전체층 (430) 을 에칭에 의해 제거하였다 (도 10 참조). 이 에칭은 고유전체층 (430) 만이 제거되고, 바로 아래의 구리박 (410) 은 제거되지 않도록 에천트로서 염산을 사용하였다. 이어서, 레지스트 개구부 (314-1, 314-2) 내의 구리박 (410) 을 에칭에 의해 제거하였다 (도 11 참조). 이 에칭은 에천트로서 염화 구리 에천트를 사용하였다. 또한, 여기에서도, 감광 레지 스트로서 드라이 필름을 이용했지만, 액상 레지스트를 이용해도 된다. 또, 도 9 에 있어서의 레지스트 개구부 (314-1, 314-2) 내의 고유전체층 (430) 과 구리박 (410) 을 동시에 에칭해도 된다.Subsequently, the resist 312 was removed (see FIG. 8), and the dry film, which is a photosensitive resist, was further laminated, followed by exposure and development through a pattern mask to form a patterned resist 314 (see FIG. 9). This patterning is performed so that the inner circumferential region Ain is not covered with a dry film, but the outer circumferential region Aex is covered with a dry film, among the high
그 후, 레지스트 (314) 를 제거하였다 (도 12 참조). 이에 의해, 고유전체 커패시터 시트 (400) 에는 그라운드용 도체 (21) 및 전원용 도체 (22) 의 바로 위에 각각 시트 관통 구멍 (401, 402) 이 형성된 것이 된다. 이 중, 그라운드용 도체 (21) 의 바로 위의 시트 관통 구멍 (401) 은 구리박 (410) 과 고유전체층 (430) 을 관통하는 부분은 직경이 작고, 구리박 (420) 을 관통하는 부분은 직경이 크게 형성되고, 전원용 도체 (22) 의 바로 위의 시트 관통 구멍 (402) 은 구리박 (410) 과 고유전체층 (430) 을 관통하는 부분은 직경이 크고, 구리박 (420) 을 관통하는 부분은 직경이 한층 크게 형성되어 있다 (하부 전극 접속부 (51) 의 직경 < 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 의 직경).Thereafter, the resist 314 was removed (see FIG. 12). As a result, the sheet through-
이어서, 제작 도중의 기판의 상면 전체를 덮도록 B 스테이지 (미경화) 의 열경화성 수지 시트 (320) (예를 들어 아지노모토사 제조의 ABF-45SH) 를 적층한 후 완전하게 열경화시켰다 (도 13 참조). 그리고, 이 열경화성 수지 시트 (320) 의 표면의 소정 위치에 탄산 가스 레이저나 UV 레이저, YAG 레이저, 엑시머 레이저 등에 의해 구멍을 뚫었다 (도 14 참조). 여기에서는, 하부 전극 접속용 구멍 (501), 상부 전극 접속용 제 1 구멍 (502) 및 상부 전극 접속용 제 2 구멍 (503) 을 뚫었다. 구체적으로는, 그라운드용 도체 (21) 의 바로 위에 하부 전극 접속용 구멍 (501) 을, 구리박 (420) 이 이 구멍 (501) 의 내벽에 노출되지 않고 구리 박 (410) 이 이 구멍 (501) 의 내벽에 노출되도록, 그라운드용 랜드 (21a) 에 이를 때까지 뚫어 형성하였다. 이 때, 미리 시트 관통 구멍 (401) 에 대해 구리박 (420) 을 통과하는 부분의 구멍 직경을, 구리박 (410) 을 통과하는 부분의 구멍 직경보다 크게 형성해 두었기 때문에, 하부 전극 접속용 구멍 (501) 의 내벽에 구리박 (420) 을 노출시키지 않고 구리박 (410) 을 노출시키는 것을 용이하게 할 수 있었다. 또, 전원용 도체 (22) 의 바로 위에 상부 전극 접속용 제 1 구멍 (502) 을, 구리박 (410, 420) 모두 이 구멍 (502) 의 내벽에 노출되지 않도록, 전원용 랜드 (22a) 까지 뚫어 형성하였다. 이 때, 미리 시트 관통 구멍 (402) 의 구멍 직경을 크게 형성해 두었기 때문에, 상부 전극 접속용 제 1 구멍 (502) 의 내벽에 구리박 (410, 420) 모두를 노출시키지 않는 것을 용이하게 할 수 있었다. 또한, 구리박 (420) 의 바로 위에 상부 전극 접속용 제 2 구멍 (503) 을 구리박 (420) 에 이를 때까지 뚫어 형성하였다. 이와 같이 하여 구멍을 뚫은 후, 각 구멍 (501 ∼ 503) 내의 스미어 등을 제거하기 위해 데스미어 처리를 실시하였다. 또한, 데스미어 처리에 의해 열경화성 수지 시트 (320) 의 표면이 조화되었다.Subsequently, the thermosetting resin sheet 320 (for example, ABF-45SH manufactured by Ajinomoto Co., Ltd.) of the B stage (uncured) was laminated so as to cover the entire upper surface of the substrate during fabrication (see FIG. 13). ). And the hole was made to the predetermined position of the surface of this
또, 하부 전극 접속부 (51), 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 의 수는 도 6 에 있어서의 레지스트 개구부 (312-1, 312-2) 의 수에 따라 조정할 수 있다. 예를 들어, 레지스트 개구부 (312-1, 312-2) 의 수를 IC 칩 (70) 의 단자 총수보다 적게 하면, 하부 전극 (41) 이나 상부 전극 (42) 에 뚫리는 구멍이 적어지므로, 그 만큼 각 전극의 면적이 커지고, 콘덴서부 (40) 의 용량이 커진다. 또, 하부 전극 (41) 의 면적이나 상부 전극 (42) 의 면적, 하부 전극 접속부 (51) 와 구리박 (420) 의 스페이스, 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 와 구리박 (410, 420) 의 스페이스는 레지스트 개구부 (312-1, 312-2, 314-1, 314-2) 의 크기에 따라 조정할 수 있다. 이 레지스트 개구부 (312-1, 312-2, 314-1, 314-2) 의 크기는 하부 전극 (41) 이나 상부 전극 (42) 에 뚫리는 구멍의 사이즈와 동일하다고 볼 수 있으므로, 각 전극의 크기, 나아가서는 콘덴서부 (40) 의 용량을 조정하는 인자로 볼 수 있다.In addition, the number of the lower
이어서, 열경화성 수지 시트 (320) 중 외부에 노출되어 있는 부분 (각 구멍 (501 ∼ 503) 의 내벽을 포함한다) 에 무전해 도금 촉매를 부여한 후, 무전해 구리 도금 수용액 중에 침지함으로써, 두께 0.6 ∼ 3.0㎛ 의 무전해 구리 도금막 (505) 을 형성하였다 (도 15 참조). 다음으로, 이 무전해 구리 도금막 (505) 의 전체면에 감광 레지스트인 드라이 필름을 라미네이트한 후 패턴 마스크를 통해 노광, 현상함으로써 패턴화된 레지스트 (506) 를 형성하였다 (도 16 참조). 그리고, 무전해 구리 도금막 (505) 중 외부에 노출되어 있는 부분 (각 구멍 (501 ∼ 503) 의 내벽을 포함한다) 에 전해 구리 도금막 (507) 을 형성하고 (도 17 참조), 그 후 패턴화된 레지스트 (506) 를 제거하고 (도 18 참조), 무전해 구리 도금막 (505) 중 표면에 노출되어 있는 부분을 에칭에 의해 제거하였다 (도 19 참조). 이에 의해, 각 구멍 (501 ∼ 503) 이 구리에 의해 충전됨과 함께 열경화성 수지 시트 (320) 중 노출되어 있던 부분에 구리 배선 패턴이 형성되었다.Subsequently, after providing an electroless plating catalyst to the part (including the inner wall of each hole 501-503) exposed to the outside in the
또한, 도 19 에 있어서, 열경화성 수지 시트 (310, 320) (예를 들어 아지노모토사 제조의 ABF-45SH) 가 각각 제 1 전기 절연층 (31) 및 제 2 전기 절연층 (32) 에 상당하고, 고유전체 커패시터 시트 (400) 의 구리박 (410), 구리박 (420) 및 고유전체층 (430) 이 각각 콘덴서부 (40) 의 하부 전극 (41), 상부 전극 (42) 및 고유전체층 (43) 에 상당하고, 하부 전극 접속용 구멍 (501) 내에 충전된 구리 및 그것에 접속된 제 2 전기 절연층 (32) 상의 구리 배선 패턴이 각각 하부 전극 접속부 (51) 및 배선 패턴 (51a) 에 상당하고, 상부 전극 접속용 제 1 구멍 (502) 내에 충전된 구리, 상부 전극 접속용 제 2 구멍 (503) 내에 충전된 구리 및 이들을 접속하는 제 2 전기 절연층 (32) 상의 구리 배선 패턴이 각각 상부 전극 접속부 제 1 부 내지 제 3 부 (52a ∼ 52c) 에 상당한다.In addition, in FIG. 19,
이상 상세하게 기술한 프린트 배선판 (10) 에 의하면, 빌드업해 가는 흐름 중에서, 2 장의 구리박 (410, 420) 으로 고유전체층 (430) 을 사이에 끼운 구조를 가지며, 나중에 콘덴서부 (40) 가 되는 고유전체 커패시터 시트 (400) 에 의해 배선판의 판면의 거의 전체면을 덮은 후에도, 하부 전극 접속부 (51) 나 상부 전극 접속부 (52) 를 형성할 수 있다.According to the printed
또, 일반적으로 프린트 배선판은 200℃ 이하의 온도 조건에서 빌드업되는 경우가 많기 때문에, 빌드업해 가는 흐름 중에서 고유전체 재료를 고온 (예를 들어 600 ∼ 950℃) 에서 소성하여 세라믹스로 하는 것은 곤란하므로, 상기 기술한 실시 형태와 같이, 별도 미리 소성이 끝난 고유전체층 (430) 을 2 장의 구리박 (410, 420) 으로 사이에 끼운 구조의 고유전체 커패시터 시트 (400) 를 이용하여 콘덴서부 (40) 를 형성하는 것이 바람직하다.In general, printed wiring boards are often built up at a temperature of 200 ° C. or lower, and therefore, it is difficult to sinter the high dielectric material at high temperature (for example, 600 to 950 ° C.) to form ceramics in the flow of building up. Therefore, as in the above-described embodiment, the capacitor portion (using the high
또한, 상부 전극 접속부 (52) 는 반도체 소자 (70) 의 전원용 단자 (74) 와 전기적으로 접속되고, 하부 전극 접속부 (51) 는 반도체 소자 (70) 의 그라운드용 단자 (72) 와 전기적으로 접속되기 때문에, 반도체 소자 (70) 의 온 오프의 주파수가 수GHz ∼ 수십GHz 로 높아 전위의 순간 저하가 일어나기 쉬운 상황 하라도 충분한 디커플링 효과를 나타낸다.In addition, the upper
또한, 콘덴서부 (40) 의 고유전체층 (43) 이 유전율이 큰 티탄산 바륨 등을 소성하여 제작한 것, 콘덴서부 (40) 의 상부 전극 (42) 이나 하부 전극 (41) 은 베타 패턴으로서 판면의 거의 전체면을 덮을 만큼 면적이 큰 것, 양 전극 (41, 42) 의 간격이 0.1 ∼ 10㎛ 로 작은 점에서, 콘덴서부 (40) 의 전기 용량이 커지고, 충분한 디커플링 효과를 얻기 쉬워진다.In addition, the high-
그리고 또, 반도체 소자 (70) 의 주위에 칩 콘덴서를 배치하는 경우에 비해, 콘덴서부 (40) 는 반도체 소자 (70) 의 거의 바로 아래에 배치되어 있으므로, 배선의 주회 거리를 짧게 할 수 있고, 노이즈의 발생을 억제할 수 있다.Moreover, since the capacitor |
또한, 본 발명은 상기 기술한 실시 형태에 조금도 한정되지는 않고, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 한 여러 가지의 양태로 실시할 수 있음은 말할 필요도 없다.In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above at all, It goes without saying that it can implement in various aspects as long as it belongs to the technical scope of this invention.
예를 들어, 상기 기술한 실시 형태에서는, 고유전체 커패시터 시트 (400) 를 이용하여 콘덴서부 (40) 를 형성하는 것으로 했지만, 고유전체 커패시터 시트 (400) 를 이용하는 대신에, 빌드업부 (20) 의 상면에 형성한 제 1 전기 절연층 (31) 상에, 금속박과 세라믹스제의 고유전체층과 금속박을 이 순서로 모두 전체면을 덮도록 적층한 후, 상기 기술한 실시 형태와 동일하게 하여 상부 전극 접속부 (52) 나 하부 전극 접속부 (51) 를 형성해도 된다. 이 경우에도, 빌드업의 흐름 중에서 콘덴서부 (40) 를 형성할 수 있다.For example, in the above-described embodiment, the
또, 상기 기술한 실시 형태에서는, 콘덴서부 (40) 의 하부 전극 (41) 을 반도체 소자 (70) 의 그라운드용 단자 (72) 나 빌드업부 (20) 의 그라운드용 도체 (21) 에 접속하고, 상부 전극 (42) 을 전원용 단자 (74) 나 전원용 도체 (22) 에 접속했지만, 반대로 하부 전극 (41) 을 전원용 단자 (74) 나 전원용 도체 (22) 와 접속하고, 상부 전극 (42) 을 그라운드용 단자 (72) 나 그라운드용 도체 (21) 와 접속해도 된다.In the above-described embodiment, the
또한, 상기 기술한 실시 형태에서는, 콘덴서부 (40) 를 내장하는 프린트 배선판 (10) 에 대해 설명했지만, 내장된 콘덴서부 (40) 외에, 실장면 (60) 에 칩 콘덴서를 실장하도록 해도 된다. 이렇게 하면, 콘덴서부 (40) 만으로는 전기 용량이 불충분한 경우 등에 실장면 (60) 에 실장한 칩 콘덴서에 의해 보충할 수 있다. 이 때, 칩 콘덴서의 플러스 단자를 콘덴서부 (40) 의 전원용 전극에, 칩 콘덴서의 마이너스 단자를 콘덴서부의 그라운드용 전극에 접속하면, 칩 콘덴서로부터 IC 칩에 이르는 경로의 임피던스가 작아지기 때문에, 전력 손실이 적어져 바람직하다.In addition, in the above-mentioned embodiment, although the printed
(실시예 1 ∼ 9)(Examples 1 to 9)
상기 기술한 실시 형태에 준하여 표 1 에 나타내는 실시예를 제작하였다. 구체적으로는, 도 6 에 나타낸 공정에 있어서, 그라운드용 패드 (62) 의 수와 레 지스트 개구부 (312-1) (하부 전극 접속부 (51)) 의 수의 비가 1 : 0.1, 전원용 패드 (64) 의 수와 레지스트 개구부 (312-2) (상부 전극 접속부 제 1 부 (52a)) 의 수의 비도 1 : 0.1 이 되도록 형성하였다. 또한, 도 6, 도 9 에 나타낸 개구부 (312-1, 312-2, 314-1, 314-2) 의 크기를 조정하여, 하부 전극 (41) 과 상부 전극 (42) 이 대향하는 면적을 3.22 × 10-5㎡ ∼ 1.83 × 10-3㎡ 로 조정하였다. 그 결과, 콘덴서부의 용량은 0.44 × 10-6F ∼ 25 × 10-6F 가 되었다. 이 경우, 1 개의 하부 전극 접속부 (51) 에는 IC 칩 (70) 의 복수의 그라운드용 단자 (72) 가 전기적으로 접속하고, 1 개의 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 에는 IC 칩 (70) 의 복수의 전원용 단자 (74) 가 전기적으로 접속하게 된다.The Example shown in Table 1 was produced according to embodiment mentioned above. Specifically, in the step shown in FIG. 6, the ratio of the number of the
(실시예 10)(Example 10)
상기 기술한 실시 형태에 있어서, 고유전체 커패시터 시트 (400) 의 사이즈를 49.5㎜ × 43㎜ 로 하고, 그라운드용 패드 (62) 의 수와 하부 전극 접속부 (51) 의 수의 비가 1 : 1, 전원용 패드 (64) 의 수와 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 의 수의 비도 1 : 1 이 되도록 형성하였다. 또한, 그라운드용 패드 (62) 의 수 및 전원용 패드 (64) 의 수는 각각 11000 개로 하였다. 또, 각 개구부 (312-1, 312-2) 의 크기를 300 ∼ 400㎛φ 의 범위가 되도록 하였다. 이 결과, 콘덴서부의 용량은 0.18 × 10-6F 가 되었다.In the above-described embodiment, the size of the high
(실시예 11)(Example 11)
실시예 10 에 있어서, 그라운드용 패드 (62) 의 수와 하부 전극 접속부 (51) 의 수의 비가 1 : 0.7, 전원용 패드 (64) 의 수와 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 의 수의 비도 1 : 0.7 이 되도록 형성하였다. 이 결과, 콘덴서부의 용량은 8.8 × 10-6F 가 되었다In Example 10, the ratio of the number of the
(실시예 12)(Example 12)
실시예 10 에 있어서, 그라운드용 패드 (62) 의 수와 하부 전극 접속부 (51) 의 수의 비가 1 : 0.5, 전원용 패드 (64) 의 수와 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 의 수의 비도 1 : 0.5 가 되도록 형성하였다. 이 결과, 콘덴서부의 용량은 15 × 10-6F 가 되었다.In Example 10, the ratio of the number of the
(실시예 13)(Example 13)
실시예 10 에 있어서, 그라운드용 패드 (62) 의 수와 하부 전극 접속부 (51) 의 수의 비가 1 : 0.1, 전원용 패드 (64) 의 수와 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 의 수의 비도 1 : 0.1 이 되도록 형성하였다. 이 결과, 콘덴서부의 용량은 26 × 10-6F 가 되었다.In Example 10, the ratio of the number of the
(실시예 14)(Example 14)
실시예 10 에 있어서, 그라운드용 패드 (62) 의 수와 하부 전극 접속부 (51) 의 수의 비가 1 : 0.05, 전원용 패드 (64) 의 수와 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 의 수의 비도 1 : 0.05 가 되도록 형성하였다. 이 결과, 콘덴서부의 용량은 27.5 × 10-6F 가 되었다.In Example 10, the ratio of the number of the
(실시예 15)(Example 15)
실시예 10 에 있어서, 그라운드용 패드 (62) 의 수와 하부 전극 접속부 (51) 의 수의 비가 1 : 0.03, 전원용 패드 (64) 의 수와 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 의 수의 비도 1 : 0.03 이 되도록 형성하였다. 이 결과, 콘덴서부의 용량은 28 × 10-6F 가 되었다.In Example 10, the ratio of the number of the
(실시예 16)(Example 16)
실시예 10 에 있어서, 그라운드용 패드 (62) 의 수와 하부 전극 접속부 (51) 의 수의 비가 1 : 0.01, 전원용 패드 (64) 의 수와 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a) 의 수의 비도 1 : 0.01 이 되도록 형성하였다. 이 결과, 콘덴서부의 용량은 29 × 10-6F 가 되었다.In Example 10, the ratio of the number of the
(실시예 17)(Example 17)
실시예 6 에 준하여 제작하였다. 구체적으로는, 고유전체 커패시터 시트 (400) 의 제작에 있어서, 스핀코트/건조/소성의 반복 횟수를 1 회로 하였다. 그 결과, 고유전체층 (430) 의 두께는 0.03㎛ 가 되었다.It produced according to Example 6. Specifically, in the preparation of the high
(실시예 18)(Example 18)
실시예 6 에 준하여 제작하였다. 구체적으로는, 고유전체 커패시터 시트 (400) 의 제작에 있어서, 스핀코트/건조/소성의 반복 횟수를 4 회로 하였다. 그 결과, 고유전체층 (430) 의 두께는 0.12㎛ 가 되었다.It produced according to Example 6. Specifically, in the preparation of the high
(실시예 19)(Example 19)
실시예 6 에 준하여 제작하였다. 구체적으로는, 고유전체 커패시터 시트 (400) 의 제작에 있어서, 스핀코트/건조/소성의 반복 횟수를 15 회로 하였다. 그 결과, 고유전체층 (430) 의 두께는 0.45㎛ 가 되었다.It produced according to Example 6. Specifically, in the preparation of the high
(실시예 20)(Example 20)
실시예 6 에 준하여 제작하였다. 구체적으로는, 고유전체 커패시터 시트 (400) 의 제작에 있어서, 스핀코트/건조/소성의 반복 횟수를 200 회로 하였다. 그 결과, 고유전체층 (430) 의 두께는 6㎛ 가 되었다.It produced according to Example 6. Specifically, in the preparation of the high
(실시예 21)(Example 21)
실시예 6 에 준하여 제작하였다. 구체적으로는, 고유전체 커패시터 시트 (400) 의 제작에 있어서, 스핀코트/건조/소성의 반복 횟수를 330 회로 하였다. 그 결과, 고유전체층 (430) 의 두께는 9.9㎛ 가 되었다.It produced according to Example 6. Specifically, in the preparation of the high
(실시예 22)(Example 22)
실시예 6 에 준하여 제작하였다. 구체적으로는, 고유전체 커패시터 시트 (400) 의 제작에 있어서, 스핀코트/건조/소성의 반복 횟수를 500 회로 하였다. 그 결과, 고유전체층 (430) 의 두께는 15㎛ 가 되었다.It produced according to Example 6. Specifically, in the preparation of the high
(실시예 23)(Example 23)
실시예 1 의 프린트 배선판의 표면에 칩 콘덴서를 실시하고, 칩 콘덴서와 IC 칩의 그라운드용 단자, 전원용 단자간의 접속은 프린트 배선판에 내장한 콘덴서부 (40) 를 개재시켜 실시하였다.A chip capacitor was applied to the surface of the printed wiring board of Example 1, and the connection between the chip capacitor, the ground terminal of the IC chip, and the power supply terminal was performed via the
(비교예)(Comparative Example)
비교예의 고유전체 커패시터 시트는 실시 형태 중에 기재한 고유전체 커패시터 시트의 다른 형태 제작 순서에 기초하여 제작하였다. 단, 소성하지 않고 건조시킨 후의 미소성층 상에 전극을 형성하였다. 그 결과, 다이 바로 아래의 정전 용량은 0.001μF 미만이 되었다.The high dielectric capacitor sheet of the comparative example was produced based on the procedure of manufacturing another form of the high dielectric capacitor sheet described in the embodiment. However, the electrode was formed on the unbaked layer after drying without firing. As a result, the capacitance directly under the die was less than 0.001 μF.
(평가 시험 1)(Evaluation examination 1)
실시예 1 ∼ 16, 23 과 비교예의 프린트 배선판에 이하의 IC 칩을 실장하고, 동시 스위칭을 100 회 반복하여 펄스·패턴·제너레이터/에러·디텍터 (아드반테스트사 제조, 상품명 : D3186/3286) 를 이용하여 오동작의 유무를 확인하였다. 오동작이 없는 경우를 양품 「○」, 오동작이 있는 경우를 불량 「×」 이라고 하였다.The following IC chips were mounted on the printed wiring boards of Examples 1 to 16 and 23, and the simultaneous switching was repeated 100 times to repeat the pulse pattern generator / error detector (manufactured by Advantest, trade name: D3186 / 3286). Check for the malfunction using. The case where there was no malfunction was regarded as "good" and the case where there was a malfunction.
① 클록 주파수 : 1.3GHz, FSB : 400MHz① Clock Frequency: 1.3GHz, FSB: 400MHz
② 클록 주파수 : 2.4GHz, FSB : 533MHz② Clock Frequency: 2.4GHz, FSB: 533MHz
③ 클록 주파수 : 3.0GHz, FSB : 800MHz③ Clock Frequency: 3.0GHz, FSB: 800MHz
④ 클록 주파수 : 3.73GHz, FSB : 1066MHz④ Clock Frequency: 3.73GHz, FSB: 1066MHz
상기 ① 의 IC 칩을 실장한 각 실시예 및 비교예의 평가 결과의 비교로부터, 세라믹제의 유전체층으로 이루어지는 콘덴서부를 내장함으로써, 오동작이 잘 발생하지 않게 되는 것을 알 수 있다. 또, 상기 ② ∼ ④ 의 IC 칩을 실장한 평가 결과로부터, 콘덴서 용량이 클수록 오동작이 잘 생기지 않고, 0.8μF 이상이면, 3.0GHz 이상의 고주파의 IC 칩을 탑재해도 오동작이 발생하지 않는 것을 알았다.From the comparison of the evaluation results of the examples and the comparative examples in which the IC chip of the above ① is mounted, it is understood that a malfunction is less likely to occur by incorporating a capacitor portion made of a dielectric layer made of ceramic. In addition, the evaluation results of mounting the
또, 각 실시예의 프린트 배선판에는 IC 칩의 전압을 측정할 수 있는 회로를 프린트 배선판에 형성하고, 동시 스위칭시의 IC 칩의 전압 강하를 측정하였다. 그리고, IC 칩의 구동 주파수마다 콘덴서부의 용량과 IC 칩의 전압 강하의 관계를 시뮬레이션하였다. 이 결과를 도 20 에 나타낸다. 횡축은 콘덴서부의 콘덴서 용량, 종축은 각 구동 전압에 있어서의 전압 강하량 (%) 이다. 이 시뮬레이션 결과로부터, 전압 강하량이 10% 를 초과하면 오동작이 발생할 가능성이 있다는 것이 시사되었다.Moreover, in the printed wiring board of each Example, the circuit which can measure the voltage of an IC chip was formed in the printed wiring board, and the voltage drop of the IC chip at the time of simultaneous switching was measured. The relationship between the capacitance of the capacitor portion and the voltage drop of the IC chip was simulated for each driving frequency of the IC chip. This result is shown in FIG. The horizontal axis represents the capacitor capacity of the capacitor portion, and the vertical axis represents the voltage drop amount (%) at each driving voltage. From this simulation result, it was suggested that malfunction may occur when the voltage drop exceeds 10%.
(평가 시험 2)(Evaluation examination 2)
실시예 4, 17 ∼ 22 의 프린트 배선판을 -55℃ × 5 분, 125℃ × 5 분을 1 사이클로 하여 1000 사이클 반복하였다. IC 칩 실장면과는 반대측의 단자로부터, IC 를 개재시키고, 다시 IC 칩 실장면과는 반대측의 단자 (상기 반대측의 단자와는 다른 단자) 와 연결되어 있는 특정 회로의 접속 저항을 히트 사이클 시험전, 500 사이클째, 1000 사이클째에 측정하고, 하기 식의 저항 변화율을 구하였다. 그리고, 저항 변화율이 ±10% 이내라면 합격 「○」, ±10% 를 초과하면 불량 「×」 이라고 하고, 표 1 에 그 결과를 정리하였다.Example 4, The printed wiring board of 17-22 was repeated 1000 cycles using -55 degreeC * 5 minutes and 125 degreeC * 5 minutes as 1 cycle. Interconnect the IC from the terminal on the side opposite to the IC chip mounting surface, and connect the connection resistance of the specific circuit connected to the terminal on the side opposite to the IC chip mounting surface (terminal different from the terminal on the opposite side) before the heat cycle test. , 500 cycles and 1000 cycles were measured, and the resistance change rate of the following formula was calculated | required. And when the resistance change rate was less than +/- 10%, when passing "(circle)" and +/- 10% exceeded, it was called defect "x", and the result was put together in Table 1.
저항 변화율 = [(히트 사이클 후의 접속 저항 - 히트 사이클 전의 접속 저항) / 히트 사이클 전의 접속 저항] × 100 (%)Resistance change rate = [(connection resistance after heat cycle-connection resistance before heat cycle) / connection resistance before heat cycle] × 100 (%)
이 시험 결과로부터, 콘덴서부의 고유전체층의 두께가 너무 얇아도 너무 두꺼워도 접속 신뢰성이 저하되기 쉬운 것을 알 수 있다. 그 이유는 확실하지 않지만, 고유전체층이 너무 얇으면 (즉 0.03㎛ 이하가 되면), 프린트 배선판의 열수축에 의해 세라믹제의 고유전체층에 크랙이 생기고, 프린트 배선판의 배선이 단선 된 것이 아닐까 추찰하고 있다. 한편, 콘덴서부의 고유전체층이 너무 두꺼우면 (즉 9.9㎛ 를 초과하면), 세라믹제의 고유전체층과 상부 전극·하부 전극은 열팽창 계수가 상이하므로, 프린트 배선판의 수평 방향에서 고유전체층과 상부 전극·하부 전극의 수축·팽창량의 차이가 커지고, 콘덴서부와 프린트 배선판 사이에서 박리가 발생하여 프린트 배선판의 배선이 단선된 것이 아닐까 추찰하고 있다.From this test result, it can be seen that the connection reliability tends to be lowered even if the thickness of the high dielectric layer of the capacitor portion is too thin or too thick. The reason for this is not clear, but if the high dielectric layer is too thin (that is, 0.03 µm or less), thermal shrinkage of the printed wiring board may cause cracks in the ceramic high dielectric layer, and the wiring of the printed wiring board may be broken. Doing. On the other hand, if the high dielectric layer of the capacitor portion is too thick (i.e., exceeding 9.9 mu m), the high dielectric layer made of ceramic and the upper electrode and the lower electrode have different coefficients of thermal expansion, so that the high dielectric layer and the upper portion in the horizontal direction of the printed wiring board It is speculated that the difference in the amount of shrinkage and expansion of the electrode and the lower electrode increases, and peeling occurs between the capacitor portion and the printed wiring board and the wiring of the printed wiring board is disconnected.
(평가 시험 3)(Evaluation examination 3)
실시예 10 ∼ 16 의 프린트 배선판에 평가 시험 2 와 동일한 히트 사이클 시험을 500 사이클, 1000 사이클 실시하였다. 히트 사이클 후, IC 칩 (클록 주파수 : 3.73GHz, FSB : 1066MHz) 을 실장하고, 평가 시험 1 과 동일하게 오동작의 유무를 확인하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.The printed circuit boards of Examples 10 to 16 were subjected to 500 cycles and 1000 cycles in the same heat cycle test as in
이 시험 결과로부터, 패드수에 대한 전극 접속부수의 비 즉 전극 접속부수/패드수가 너무 작아도 너무 커도 오동작이 발생하기 쉬운 것을 알 수 있다. 그 이유는 확실하지 않지만, 이 비가 너무 작으면 (즉 0.03 미만이 되면), 전극 접속부 (하부 전극 접속부 (51) 나 상부 전극 접속부 제 1 부 (52a)) 의 수가 너무 적으므로 그들의 전기적인 접속 상태가 열화된 경우 그 영향을 다른 전극 접속부에서 다 커버하지 못해 오동작이 잘 발생하게 된 것이 아닐까 추찰하고 있다. 한편, 이 비가 너무 크면 (즉 0.7 을 초과하면), 하부 전극 (41) 이나 상부 전극 (42) 에는 각 전극 접속부가 비접촉 상태에서 통과하는 개소가 증가하고, 그 개소에 충전된 수지와 고유전체층 (43) 의 열팽창 차이에 의해 세라믹제의 무른 고유전체층 (43) 의 수축·팽창이 일어나기 쉬워지고, 그 결과 고유전체층 (43) 에 크랙이 생 긴 것이 아닐까 추찰하고 있다.From this test result, it turns out that malfunction is easy to generate | occur | produce even if the ratio of the number of electrode connection parts to the number of pads, ie, the number of electrode connection parts / pads, is too small. The reason is not clear, but if this ratio is too small (i.e., less than 0.03), the number of electrode connecting portions (lower
본 발명은 2004 년 6 월 25 일에 출원된 일본 특허 출원 2004-188855호를 우선권 주장의 기초로 하고 있고, 그 내용의 모두가 편입된다.This invention is based on Japanese Patent Application No. 2004-188855 for which it applied on June 25, 2004 as a priority claim, and all the content is integrated.
본 발명의 프린트 배선판은 IC 칩 등의 반도체 소자를 탑재하기 위해 사용되는 것이며, 예를 들어 전기 관련 산업이나 통신 관련 산업 등에 이용된다.The printed wiring board of this invention is used in order to mount semiconductor elements, such as an IC chip, and is used, for example in an electric-related industry or a communication-related industry.
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020067026794A KR20070017557A (en) | 2004-06-25 | 2005-06-24 | Printed wiring board and its manufacturing method |
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
JPJP-P-2004-00188855 | 2004-06-25 | ||
KR1020067026794A KR20070017557A (en) | 2004-06-25 | 2005-06-24 | Printed wiring board and its manufacturing method |
Publications (1)
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---|---|
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ID=43651301
Family Applications (1)
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KR1020067026794A Ceased KR20070017557A (en) | 2004-06-25 | 2005-06-24 | Printed wiring board and its manufacturing method |
Country Status (1)
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-
2005
- 2005-06-24 KR KR1020067026794A patent/KR20070017557A/en not_active Ceased
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