JP2001267751A

JP2001267751A - コンデンサ内蔵基板およびその製造方法

Info

Publication number: JP2001267751A
Application number: JP2000079734A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Saito; 俊晴斎藤; Hiroki Takeoka; 宏樹竹岡; Kohei Shioda; 浩平塩田; Takeshi Hamabe; 猛濱辺; Fumio Echigo; 文雄越後
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】生産性が高く、回路基板を小型化でき、なお
かつデジタル回路の高速化に貢献できるコンデンサ内蔵
基板およびその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】粗面化された銅箔１の表面上に、電気泳
動電着法によってアクリル系樹脂の誘電体膜２を形成し
た後、誘電体膜２上の所定の位置にアルミニウム層３を
形成して薄型コンデンサを完成させ、前記薄型コンデン
サをあらかじめ銅ペースト６を充填したインタースティ
シャルビアホール５が設けられた絶縁基板４に熱圧着す
ることによって、コンデンサとＣＰＵ間の配線距離を短
くでき、なおかつ回路基板の小型化を可能にしたコンデ
ンサ内蔵基板を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器に使用さ
れるコンデンサ内蔵基板およびその製造方法に関する。
特に、高速動作する電気回路に設置され、高周波ノイズ
のバイパス用や、電源電圧の変動防止用に使用されるコ
ンデンサが内蔵されたコンデンサ内蔵基板およびその製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化、高性能化が顕
著である。それに伴い、コンデンサなどの電子部品にも
小型化、薄型化、優れた性能が強く要求されてきてい
る。また、多数の電子部品が実装される回路基板は、で
きるだけ実装密度を高めることによって、電子機器を小
型化しようとしてきた。

【０００３】しかしながら、回路基板上でコンデンサな
どの実装部品が占める面積は依然として大きいのが実状
である。このことが、今後電子機器をさらに小型化しよ
うとする際の大きな障壁になると予想される。そのよう
な問題を解決するために、コンデンサなどの電子部品を
回路基板に内蔵し、回路基板のサイズや厚みを縮小しよ
うとする試みが近年活発になってきた（例えば、特開平
１０−５６２５１号公報、特開平１１−６８３２１号公
報参照）。

【０００４】一方、近年、デジタル回路として機能面か
らは以下のような課題がある。

【０００５】大量の情報を高速に処理する必要のあるコ
ンピュータなどの高速デジタル回路では、ＣＰＵチップ
内のクロック周波数は１００ＭＨｚから数１００ＭＨｚ
になり、今後近い将来ＧＨｚ帯に突入すると予想され
る。また、ＬＳＩの総素子数の増大による総消費電力増
大を抑えるために、ＩＣ回路の電源電圧は低下傾向にあ
る。

【０００６】ＩＣ回路の高周波化や低電圧化に伴って、
ノイズによって電源電圧が変動し、誤動作を生じること
が大きな問題となってきている。このような問題が生じ
る理由は、電源電圧の低電圧化に伴い、電源電圧の許容
変動幅が小さくなってきたからである。高周波ノイズに
よる誤動作を防止するために、通常コンデンサを電源周
りに設置している。このような用途に使用されるコンデ
ンサは、バイパスコンデンサやデカップリングコンデン
サと呼ばれ、高周波ノイズを除去したり、電源電圧の瞬
間的な低下をコンデンサからの瞬時のエネルギー供給に
より防ぐ働きをしている。このエネルギー供給には、コ
ンデンサの静電容量の大きさが重要な役割を果たす。

【０００７】理想的なコンデンサは抵抗成分やインダク
タンス成分が０で静電容量成分のみであるはずである
が、実際のコンデンサは直列抵抗成分と直列インダクタ
ンス成分を持つ。容量成分のインピーダンスは、周波数
増加とともに減少し、インダクタンス成分は周波数増加
とともに増加する。このため、今後、動作周波数が高く
なるにつれ、コンデンサ素子自身の持つインダクタンス
成分や配線によるインダクタンス成分がノイズの原因に
なると予想される。そのようなことから、コンデンサと
してはできるだけインダクタンス成分が小さいものを使
用し、コンデンサ自体の自己共振周波数を高くすること
により、確実に高周波域までコンデンサとして機能させ
る必要がある。また、デカップリングコンデンサの実装
位置は、配線によるインダクタンス成分をできるだけ小
さくするためにＣＰＵに近接な程良い。

【０００８】一方、設置するコンデンサの使用定格電圧
は、前述のような電源電圧の低電圧化に伴い、今後益々
小さいもので対応できるようになる。

【０００９】上記のようなＩＣ回路の高周波化、低電圧
化の課題に対応するために、高性能のコンデンサを回路
基板内部に埋設し、ＣＰＵとコンデンサ間の配線距離を
できるだけ短くしようとした発明が幾つか開示されてい
る（例えば、特開平４−２１１１９１号公報、特開平１
０−３３５１７８号公報、特開平１１−１１１５６１号
公報参照）。

【００１０】以上のような電子機器の小型化および回路
の高速化を今後飛躍的に伸長させるには、回路基板内に
高性能のコンデンサを内蔵することが必須である。

【００１１】現在までに、セラミック基板に無機物系の
高誘電率誘電体を有するコンデンサを内蔵した発明（例
えば、特開平４−２１１１９１号公報、特開平１１−６
８３２１号公報、特開平８−１８１４５３号公報、特開
平１０−３３５１７８号公報、特開平１１−１１１５６
１号公報参照）や、樹脂基板にコンデンサを内蔵した発
明（例えば、特開平８−１２５３０２号公報、特開平８
−２４２０５５号公報、特開平１０−５６２５１号公報
参照）など、いくつかの発明が開示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】現在、携帯電話に代表
される小型携帯機器内の回路基板材料の主流は樹脂基板
である。樹脂基板に、可撓性があり、高周波特性が優
れ、なおかつ様々な静電容量を有するコンデンサを内蔵
する技術が熱望されている。

【００１３】これまでに開示された発明の中では、誘電
体として高温焼成を必要とするセラミックス系の材料を
セラミック基板に埋め込むものが多かった（例えば、特
開平８−２２２６５６号公報、特開平８−１８１４５３
号公報参照）。しかし、樹脂基板にコンデンサを内蔵す
る場合、セラミックス系誘電体ペーストを樹脂基板内に
形成した後に、樹脂基板ごと高温で焼成することは不可
能である。そのため、樹脂基板には後付で単品のセラミ
ックコンデンサを埋め込まなければならないという手間
が必要であった。また、一般的な高誘電率セラミックス
系誘電体は、ＧＨｚ帯で誘電率が大きく低下するものも
あり、なおかつ温度特性が良くないものも多いため、回
路基板内蔵用途には特性の吟味が必要であった。

【００１４】また、特開平１０−５６２５１号公報に
は、樹脂基板に貫通孔を設けてそこに誘電体を充填し、
コンデンサの機能を付加した回路基板の発明が開示され
ている。この方法では、樹脂基板の厚み分全部に誘電体
を充填しなければならないので誘電体がどうしても厚く
なってしまうことと、孔の面積分しかコンデンサとして
機能しないという二つのことから、大きな静電容量を得
ることが困難であったと予想される。また、孔の面積を
変えたり、充填物の誘電率を変えることによって、様々
な静電容量を持つコンデンサを同時に作り込むためには
手間のかかる操作を必要とする。

【００１５】現在使用されている樹脂基板の多くは、樹
脂基板に銅箔を加圧・加熱プレス接着（熱圧着）した
後、銅箔の不要部分を溶解除去（エッチング）すること
により回路パターンを形成している。また、銅箔を接着
した樹脂基板を複数枚熱圧着し多層にする場合は、樹脂
基板に設けたビアホールやスルーホールに充填した銅ペ
ーストなどの導電性物質を介して、基板層間が電気的に
接続されている。このような樹脂基板にコンデンサを内
蔵する場合、樹脂基板の製造プロセスに適合し易いコン
デンサを内蔵し、なおかつ製造コストを高めない方法が
望ましい。

【００１６】単品のコンデンサを個別に上記のような樹
脂基板に内蔵しようとすると、回路基板材料にコンデン
サを埋め込むための切り抜きスペースを設ける工程が必
要となり、コスト高になることが予想される。

【００１７】さらに、樹脂基板製造時のプレス時には、
大きな機械的ストレスがかかるため、特開平６−１８１
３６９号公報に記載されているような誘電体材料として
酸化アルミニウムや五酸化タンタルのような無機酸化物
薄膜を使用することは、誘電体が脆くて破壊される可能
性があり、製造プロセス上適していない。

【００１８】また、特開平８−１２５３０２号公報、特
開平８−２４２０５５号公報に記載のように、絶縁基板
に接着された銅箔に誘電体ペーストを塗布してコンデン
サを形成する方法は、誘電体の厚さの制御が難しく、静
電容量を大きくしたり、容量精度を出すことが困難であ
ったと予想される。

【００１９】本発明は上記課題を解決するもので、回路
基板の製造プロセスに適合し、高周波用途に適し、なお
かつ電子機器の一層の小型化に貢献できるコンデンサ内
蔵基板およびその製造方法を提供することを目的とす
る。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のコンデンサ内蔵基板は、絶縁基板と
回路パターンの一部の間に誘電体膜と導電体層とを設け
て形成したコンデンサを複数備え、少なくとも同じ面に
位置する前記誘電体膜は、同じ材質でかつ厚さがほぼ同
一とするものである。

【００２１】請求項２記載のコンデンサ内蔵基板は、絶
縁基板上に設けた回路パターンの一部の上に誘電体膜と
導電体層とを設けて形成したコンデンサを複数備え、少
なくとも同じ面に位置する前記誘電体膜は、同じ材質で
かつ厚さがほぼ同一とするものである。

【００２２】請求項３記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１または２において、誘電体膜と接する回路パター
ンまたは導電体層の少なくとも一方の面積が異なるコン
デンサを備えるものである。

【００２３】請求項４記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から３のいずれかにおいて、誘電体膜を粗面化さ
れた回路パターンまたは導電体層の少なくとも一方に追
随した形状とするものである。

【００２４】請求項５記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から４のいずれかにおいて、異なる材質の誘電体
膜を設ける場合は異なる面に配置するものである。

【００２５】請求項６記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から４のいずれかにおいて、異なる厚さの誘電体
膜を設ける場合は異なる面に配置するものである。

【００２６】請求項７記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から６のいずれかにおいて、絶縁基板にインター
スティシャルビアホールを設け、回路パターンまたは導
電体層に前記インタースティシャルビアホールをつなぎ
電気的に接続するものである。

【００２７】請求項８記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から７のいずれかにおいて、絶縁基板は樹脂基板
で、誘電体膜は有機高分子で形成されるものである。

【００２８】請求項９記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から７のいずれかにおいて、絶縁基板は樹脂基板
とし、誘電体膜は無機物微粒子と有機高分子からなる複
合膜とするものである。

【００２９】請求項１０記載のコンデンサ内蔵基板は、
請求項８または９において、有機高分子を、アクリル系
樹脂、エポキシ系樹脂、フッ化炭素系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂、ポリイミドのいずれかとするものである。

【００３０】請求項１１記載のコンデンサ内蔵基板は、
請求項９において、無機物微粒子を、ペロブスカイト型
強誘電体化合物または金属酸化物とするものである。

【００３１】請求項１２記載のコンデンサ内蔵基板は、
請求項８から１１のいずれかにおいて、導電体層を、導
電性高分子とするものである。

【００３２】請求項１３記載のコンデンサ内蔵基板は、
コンデンサを形成する誘電体膜の厚みが１μｍ以下であ
るものである。

【００３３】請求項１４記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、請求項１から１３のいずれかに記載のコンデ
ンサ内蔵基板の誘電体膜を形成するのに、電気泳動電着
法を用いるものである。

【００３４】請求項１５記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、金属箔の片面に電気泳動電着法によって誘電
体膜を形成する第１の工程と、前記誘電体膜の表面上の
所望の位置に導電体層を形成しコンデンサを完成させる
第２の工程と、前記コンデンサを有する前記金属箔の導
電体層側を絶縁基板に接着する第３の工程と、前記金属
箔の不要部分を溶解し除去する第４の工程とを有するも
のである。

【００３５】請求項１６記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、絶縁基板に金属箔を接着する第１の工程と、
前記金属箔の不要部分を溶解し除去して回路パターンを
形成する第２の工程と、前記回路パターンの所望の位置
に電気泳動電着法によって誘電体膜を形成する第３の工
程と、前記誘電体膜の表面上に導電体層を形成しコンデ
ンサを完成させる第４の工程とを有するものである。

【００３６】請求項１７記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、請求項１５または１６において、所望の位置
に導電体層または誘電体膜を形成するのに、レジストを
利用するものである。

【００３７】請求項１８記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、請求項１５から１７のいずれかにおいて、粗
面化された金属箔を用い、電気泳動電着法によってその
粗面形状に追随した誘電体膜を形成するものである。

【００３８】

【発明の実施の形態】請求項１記載のコンデンサ内蔵基
板は、絶縁基板と回路パターンの一部の間に誘電体膜と
導電体層とを設けて形成したコンデンサを複数備え、少
なくとも同じ面に位置する前記誘電体膜は、同じ材質で
かつ厚さがほぼ同一であることから、同じ面に位置する
複数のコンデンサを構成する各誘電体膜を一度に形成す
ることが可能となる。

【００３９】請求項２記載のコンデンサ内蔵基板は、絶
縁基板上に設けた回路パターンの一部の上に誘電体膜と
導電体層とを設けて形成したコンデンサを複数備え、少
なくとも同じ面に位置する前記誘電体膜は、同じ材質で
かつ厚さがほぼ同一であることから、同じ面に位置する
複数のコンデンサを構成する各誘電体を一度に形成する
ことが可能となる。

【００４０】請求項３記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１または２において、誘電体膜と接する回路パター
ンまたは導電体層の少なくとも一方の面積が異なるコン
デンサを備えることから、同じ面に位置する複数のコン
デンサについて、様々な静電容量を有するコンデンサを
回路基板内に内蔵することができる。

【００４１】請求項４記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から３のいずれかにおいて、誘電体膜を粗面化さ
れた回路パターンまたは導電体層の少なくとも一方に追
随した形状とすることから、誘電体膜と回路パターンま
たは導電体層の接する面積を大きくし、形成されるコン
デンサの静電容量を容易に高めることが可能となる。

【００４２】請求項５記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から４のいずれかにおいて、異なる材質の誘電体
膜を設ける場合は異なる面に配置することから、異なる
面に配置する複数のコンデンサについては、構成する誘
電体膜の材質を変えるだけで様々な静電容量を与えるこ
とが可能となる。

【００４３】請求項６記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から４のいずれかにおいて、異なる厚さの誘電体
膜を設ける場合は異なる面に配置するものであることか
ら、異なる面に配置する複数のコンデンサについては、
構成する誘電体膜の厚さを変えるだけで様々な静電容量
とすることが可能となる。

【００４４】請求項７記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から６のいずれかにおいて、絶縁基板にインター
スティシャルビアホールを設け、回路パターンまたは導
電体層に前記インタースティシャルビアホールをつなぎ
電気的に接続することから、ＣＰＵとコンデンサ間の配
線距離を短くして配線によるインダクタンスを低減し、
配線によるノイズ発生を防止することが可能となる。

【００４５】請求項８記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から７のいずれかにおいて、絶縁基板は樹脂基板
で、誘電体膜は有機高分子で形成されることから、絶縁
基板と誘電体膜の熱膨張率の差が少ないため、製造プロ
セスにおける相性を良くするとともに、可撓性を有し回
路基板の変形や製造プロセス時の圧力などに対する耐機
械的ストレス性を強くすることが可能となる。加えて、
高周波特性、温度特性、バイアス電圧特性に優れたコン
デンサを内蔵することが可能となる。

【００４６】請求項９記載のコンデンサ内蔵基板は、請
求項１から７のいずれかにおいて、絶縁基板は樹脂基板
とし、誘電体膜は無機物微粒子と有機高分子からなる複
合膜であることから、無機物微粒子の高誘導率と有機高
分子の耐機械的ストレス性を併せ持つので、高分子誘電
体膜単体よりも高い容量のコンデンサを内蔵するととも
に、回路基板の変形や製造プロセス時の圧力などに対す
る耐機械的ストレス性を強くすることが可能となる。

【００４７】請求項１０記載のコンデンサ内蔵基板は、
請求項８または９において、有機高分子は、アクリル系
樹脂、エポキシ系樹脂、フッ化炭素系樹脂、ポリエステ
ル系樹脂、ポリイミドのいずれかであることから、特性
の優れたコンデンサを内蔵した回路基板が得られる。

【００４８】請求項１１記載のコンデンサ内蔵基板は、
請求項９において、無機物微粒子は、ペロブスカイト型
強誘電体化合物または金属酸化物であることから、誘電
体膜の誘電率を高めることができるため、大容量のコン
デンサを回路基板に内蔵することができる。

【００４９】請求項１２記載のコンデンサ内蔵基板は、
請求項８から１１のいずれかにおいて、導電体層は、導
電性高分子であることから、誘電体膜の被覆率を高める
ことが可能となるので、内蔵するコンデンサの容量を高
めることができる。

【００５０】請求項１３記載のコンデンサ内蔵基板は、
コンデンサを形成する誘電体膜の厚みが１μｍ以下であ
ることから、容量密度の高いコンデンサを内蔵すること
が可能なので、より小型な回路基板となる。

【００５１】請求項１４記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、請求項１から１３のいずれかに記載のコンデ
ンサ内蔵基板の誘電体膜を形成するのに、電気泳動電着
法を用いることから、電気的制御により膜厚調整が可能
なので、様々な静電容量を有するコンデンサを基板内に
内蔵することができる。また、回路パターンあるいは導
電体層との接着力が強いため、誘電体膜が剥離しにくい
コンデンサ内蔵基板を提供できる。

【００５２】請求項１５記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、金属箔の片面に電気泳動電着法によって誘電
体膜を形成する第１の工程と、前記誘電体膜の表面上の
所望の位置に導電体層を形成しコンデンサを完成させる
第２の工程と、前記コンデンサを有する前記金属箔の導
電体層側を絶縁基板に接着する第３の工程と、前記金属
箔の不要部分を溶解し除去する第４の工程とを有するこ
とから、従来から回路基板に使用されている銅箔などの
金属箔上に高性能の誘電体膜を形成することが可能とな
ったため、高性能なコンデンサを回路基板に内蔵するこ
とができる。

【００５３】請求項１６記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、絶縁基板に金属箔を接着する第１の工程と、
前記金属箔の不要部分を溶解し除去して回路パターンを
形成する第２の工程と、前記回路パターンの所望の位置
に電気泳動電着法によって誘電体膜を形成する第３の工
程と、前記誘電体膜の表面上に導電体層を形成しコンデ
ンサを完成させる第４の工程とを有することから、回路
パターン上の所定の位置に高性能の誘電体膜を形成する
ことが可能となったため、回路パターン上の所定の位置
に高性能のコンデンサを内蔵した回路基板を製造するこ
とができる。

【００５４】請求項１７記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、請求項１５または１６において、所望の位置
に導電体層または誘電体膜を形成するのに、レジストを
利用することから、金属箔上の任意の位置にコンデンサ
を形成することが可能となるので、回路基板内でコンデ
ンサの分割化を容易にできる。

【００５５】請求項１８記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、請求項１５から１７のいずれかにおいて、粗
面化された金属箔を用い、電気泳動電着法によってその
粗面形状に追随した誘電体膜を形成することから、誘電
体膜と金属箔が接する面積を大きくし、形成されるコン
デンサの静電容量を容易に高めることが可能となるの
で、容量密度の高いコンデンサを回路基板内に内蔵する
ことができる。

【００５６】（実施の形態１）以下に本実施の形態１に
ついて、図１から図３を参照しながら説明する。図１は
本実施の形態１で説明するコンデンサ内蔵基板の断面の
模式図であり、図２は粗面化された銅箔上に形成された
誘電体膜を示す図であり、図３はコンデンサ内蔵基板の
製造方法を示す図である。まず、図１と図２を用いて目
的とするコンデンサ内蔵基板の構成を説明する。

【００５７】１は表面が粗面化された厚さ１８μｍの銅
箔（表面粗さＲｚ＝８μｍ）であり、この銅箔１は絶縁
基板４（厚さ１００μｍ）熱圧着した後、エッチングに
よって回路パターン形成されたものである。ただし、エ
ッチングする前には、銅箔１の片側全面には、電気泳動
電着法により形成されたアクリル系樹脂の誘電体膜２を
形成してあった。この誘電体膜２が形成された方の面
を、本実施の形態１では、絶縁基板４と熱圧着時に接着
する面とした。なお、アクリル系樹脂の誘電体膜２は、
図２に示すように粗面化された銅箔１の表面形状に沿う
ように形成してある。アルミニウム層３は、誘電体膜２
の表面に真空蒸着によって形成される。銅箔１と誘電体
膜２とアルミニウム層３で形成された構造が本実施の形
態１の薄型コンデンサである。この薄型コンデンサの総
厚みは、１９μｍ以下であった。

【００５８】この薄型コンデンサが、アラミド不織布に
エポキシ系樹脂を含浸して形成したプリプレグの絶縁基
板４に熱圧着により接着してある。インタースティシャ
ルビアホール５は絶縁基板４内にＣＯ₂レーザ加工によ
って形成され、その内部には銅ペースト６が充填してあ
る。

【００５９】この図１のように任意の位置に薄型コンデ
ンサおよびインタースティシャルビアホール５を配置し
た絶縁基板４を順次熱圧着して接合することによって、
本実施の形態１の多層のコンデンサ内蔵基板となる。

【００６０】次に、図３を用いて本実施の形態１のコン
デンサ内蔵基板の製造方法を詳細に説明する。

【００６１】まず、ステップ１で、表面が粗面化された
銅箔１をステンレス容器中のアクリル系樹脂微粒子が分
散された溶液に浸漬し、銅箔１とステンレス容器間に銅
箔１が陽極となるように１５Ｖの電圧を１分間印加し
た。このようにすることにより、溶液中でアクリル系樹
脂微粒子がマイナスに帯電し、銅箔１の方向に電気泳動
し、銅箔１上にアクリル系樹脂の誘電体膜２が形成され
る。

【００６２】なお、実施の形態１では、銅箔１の片面に
電着前にレジストを塗布しておき、アクリル系樹脂の誘
電体膜２が一方の面にしか形成されないようにした。

【００６３】電気泳動電着後、１８０℃で３０分熱硬化
することにより誘電体膜２を完成させた。その後、溶剤
でレジストを除去した。

【００６４】走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって、電着
したアクリル系樹脂の誘電体膜２の表面を観察すると、
粗面化された銅箔１の複雑な表面形状に沿って誘電体膜
２が形成されていることがわかった。図３は、粗面化さ
れた銅箔１上に誘電体膜２が形成された様子の拡大断面
を模式的に示している。このように電気泳動電着法を用
いると、粗面化された銅箔１のような複雑な表面形状を
有する導電体であっても、均一な厚さで誘電体膜２の形
成が可能となり、なおかつ接着力も強い。また、電着時
の電気量の制御によって、市販の最薄手の高分子フィル
ムよりも薄膜化することが可能となる。また、電着法は
電気の流れるところに絶縁膜が形成されるという原理で
あることから、コーティング膜よりもピンホール発生を
防止できる。実施の形態１で形成した誘電体膜２の厚さ
は０．３μｍであり、耐圧は２０Ｖであった。

【００６５】ここで電着した誘電体膜２の材料は、本実
施の形態１に限定されるものではなく、アクリル系樹脂
以外にもエポキシ系樹脂、フッ化炭素系樹脂、ポリエス
テル系樹脂、ポリイミドなどの電気泳動電着可能な高分
子ならば本実施の形態１の誘電体膜２に採用することが
できる。好ましくは、ＧＨｚ帯における誘電特性が優
れ、耐熱性が高く、銅箔１との接着性に優れ、なおかつ
吸湿性の小さい高分子材料が良い。

【００６６】また、本実施の形態１では、誘電体膜２と
して溶液中でマイナスに帯電する樹脂を使用したが、プ
ラスに帯電する樹脂を陰極側で成膜することも可能であ
る。マイナスに帯電させる場合は通常カルボン酸基を電
着樹脂に導入し、プラスに帯電させる場合には通常アミ
ノ基を導入するのが一般的である。

【００６７】また、本実施の形態１では、熱硬化型のア
クリル系樹脂を誘電体膜２に用いたが、紫外線硬化型の
高分子を用いても特性の優れたコンデンサが得られるこ
とを実験で確認した。

【００６８】以上のように、本実施の形態１の方法は、
目的とする特性に応じて、使用する有機高分子系の誘電
体膜２の材料を種々選択することができる。

【００６９】有機高分子系の誘電体は、誘電率が２から
５と無機系誘電体よりも小さいが、高周波特性が優れる
という長所を持っている。よって、本実施の形態１で
は、もともと有機高分子が持っている優れた高周波特性
を維持しつつ、銅箔１の表面積が大きいということを有
効に利用することにより、コンデンサの静電容量を大き
くすることを狙った。

【００７０】次に、ステップ２で、真空蒸着により、所
定の位置にアルミニウム層３を形成し、薄型コンデンサ
を完成させた。蒸着面積は、３ｍｍ×３ｍｍとした。蒸
着する際には、所定の位置のみにアルミニウム層３が形
成されるように、マスクをして蒸着した。

【００７１】本実施の形態１では、アクリル系樹脂の誘
電体膜２の形成時に電気泳動電着法を採用しているた
め、静電容量の調整は、電着条件や銅箔１の表面積を変
更することにより行うことができる。例えば、静電容量
を小さくしたい場合は、電着時の印加電圧を大きくする
ことにより膜厚を厚くすれば良いし、静電容量を大きく
したい場合は電着時の印加電圧を小さくしたり、銅箔１
の表面積を大きくすれば良い。

【００７２】また、銅箔１の両面にアクリル系樹脂の誘
電体膜２とアルミニウム層３を形成して、片面だけコン
デンサとするよりも２倍の静電容量を得るようにしても
良い。

【００７３】また、本実施の形態１では、導電体層とし
て蒸着したアルミニウム層３を用いたが、例えば、亜
鉛、銅、クロム、亜鉛／アルミニウム合金、亜鉛／銅合
金などを蒸着しても良い。

【００７４】また、蒸着金属の他に無電解メッキによっ
て銅などの金属を形成しても好適である。さらに、固体
電解コンデンサの陰極材料に使用されているポリピロー
ルなどの導電性高分子を形成しても良い。

【００７５】次に、ステップ３で、アラミド繊維にエポ
キシ系樹脂を含浸して形成したプリプレグである絶縁基
板４に、ＣＯ₂レーザ加工機を用いて１５０μｍのイン
タースティシャルビアホール５を設けた。

【００７６】本実施の形態１では、プリプレグである絶
縁基板４は、アラミド繊維にエポキシ系樹脂を含浸した
ものを採用したが、ガラス繊維や紙にエポキシ系樹脂を
含浸したものでも好適である。また、用いるプリプレグ
の樹脂の種類もエポキシ系樹脂に限定されるものではな
い。

【００７７】そして、ステップ４でインタースティシャ
ルビアホール５内に銅ペースト６を充填した。

【００７８】本実施の形態１では、インタースティシャ
ルビアホール５内に銅ペースト６を導電性物質として用
いたが、この材料に限定されるものではない。銀ペース
トや、ニッケルペーストなどの導電性接着剤や、メッキ
によって形成された金属でも好適である。

【００７９】次に、ステップ５で、薄型コンデンサが形
成された銅箔１を、あらかじめ片側に銅箔１が接着して
あるプリプレグの絶縁基板４と加熱・加圧プレスにより
接着した。なお、接着する際の条件は、真空雰囲気下で
圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ²、温度２００℃、保持時間６０
分とした。なお、接着の際には、薄型コンデンサとイン
タースティシャルビアホール５内の銅ペースト６との導
通が充分とれるように位置合わせをしてプレスした。

【００８０】次に、ステップ６で、薄型コンデンサを有
する銅箔１の不要部分を塩化第二鉄溶液で溶解除去（エ
ッチング）し、絶縁基板４上に銅箔１からなる回路パタ
ーンを形成した。

【００８１】次に、ステップ７で、ステップ１から６の
工程で形成した他の回路パターンを有するコンデンサ内
蔵基板を熱圧着して２層に積層したコンデンサ内蔵基板
を製造した。

【００８２】上記のようなステップを繰り返し行うこと
により、コンデンサと樹脂基板とが一体化された回路パ
ターンを有する多層のコンデンサ内蔵基板が製造でき
る。

【００８３】本実施の形態１のように電気泳動電着法を
誘電体膜２の形成時に採用すれば、従来の市販の高分子
フィルムでは実現不可能であった１μｍ以下の薄膜化が
可能となり、なおかつ表面形状が複雑な粗面化された銅
箔１上に均一な膜厚の誘電体膜２を形成することができ
る。また、コンデンサを面実装した場合より、回路基板
の小型・薄型化を図ることができ、なおかつコンデンサ
とＣＰＵ間の配線によるインダクタンス成分を確実に低
減できる。さらに、多数のコンデンサ部品を実装する手
間や実装費を削減することができる。

【００８４】デジタル回路の電圧は低下傾向にあり、今
後２Ｖ以下のものも益々増える傾向があるため、実施の
形態１よりも薄い誘電体膜２でも対応可能である。よっ
て、電着電圧を低下させて薄膜化しておけばさらに容量
密度を拡大できる。

【００８５】さらに、漏れ電流も加熱・加圧プレス工程
を経たにもかかわらず、１ｎＡ以下と小さい値を示して
いる。このことから、本実施の形態１のコンデンサは、
電気泳動電着法により可撓性のある有機高分子の誘電体
膜２を形成したため、耐機械的ストレス性が強いと言え
る。

【００８６】また、誘電体膜２の下部電極となった銅箔
１は、もともと回路基板に使用されていたものであるた
め、回路基板を製造する際に薄型コンデンサ付き銅箔１
をこれまでの工程に導入することによって、実施の形態
１のように従来の回路基板の製造方法を大きく変更しな
くてもコンデンサ内蔵基板を製造できる。

【００８７】（実施の形態２）以下に本実施の形態２に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００８８】図４は本実施の形態２で説明するコンデン
サ内蔵基板（単層）の断面の模式図である。フォトレジ
ストを利用してエポキシ系樹脂の誘電体膜８や真空蒸着
によって形成した銅層９を予め分割して形成したため、
図４のように各コンデンサが分割された状態で絶縁基板
４に内蔵されている。

【００８９】次に図５を用いて本実施の形態２のコンデ
ンサ内蔵基板の製造方法を詳細に説明する。

【００９０】まず、ステップ１で、表面が粗面化された
銅箔１に、ポジ型の感光性レジストをスピンコーティン
グにより塗布し、露光・現像後、図５のような誘電体膜
８の形成時のマスク用レジスト７を得た。誘電体膜８の
形成部の面積は、実施の形態１と同様に３ｍｍ×３ｍｍ
とした。

【００９１】次に、ステップ２で、レジスト７が形成さ
れた銅箔１を、ステンレス容器中のエポキシ系樹脂微粒
子が分散された溶液に浸漬し、銅箔１とステンレス容器
間に銅箔１が陰極となるように８Ｖの電圧を１分間印加
した。このようにすることにより、溶液中でエポキシ系
樹脂微粒子がプラスに帯電し、陰極である銅箔１の方向
に電気泳動し、銅箔１上のレジスト７が形成されていな
い部分にのみエポキシ系樹脂の誘電体膜８を形成した。
電気泳動電着後、１８０℃で３０分間熱硬化させること
により、エポキシ系樹脂の誘電体膜８を完成させた。

【００９２】走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって、電着
したエポキシ系樹脂の誘電体膜８の表面を観察すると、
粗面化された銅箔１の複雑な表面形状に追随し、エポキ
シ系樹脂の誘電体膜８が形成されていることがわかっ
た。

【００９３】次に、ステップ３で、真空蒸着により銅層
９を形成した。

【００９４】次に、ステップ４で、溶剤を用いてレジス
ト７を除去した。そうすることにより、銅箔１上に分割
された薄型コンデンサが完成した。

【００９５】次に、ステップ５で、薄型コンデンサが形
成された銅箔１を、プリプレグの絶縁基板４と加熱・加
圧プレス接着した。絶縁基板４は、予め実施の形態１の
ステップ３および４のように、銅ペースト６が充填され
た１５０μｍのインタースティシャルビアホール５を設
けておいた。なお、接着する際の条件は、真空雰囲気下
で圧力５０ｋｇｆ／ｃｍ²、温度２００℃、保持時間６
０分とした。また、接着の際には、薄型コンデンサとイ
ンタースティシャルビアホール５内の銅ペースト６との
導通が充分とれるように位置合わせをしてプレスした。

【００９６】次に、ステップ６で、薄型コンデンサを有
する銅箔１の不要部分を塩化第二鉄溶液で溶解除去（エ
ッチング）し、絶縁基板４上に銅箔１からなる回路パタ
ーンを形成した。このようにすることにより、回路パタ
ーン上に分割された薄型コンデンサが配置されたコンデ
ンサ内蔵基板を製造できる。また、さらにステップ１か
ら６の工程を繰り返し行うことによって多層のコンデン
サ内蔵基板を得ることができる。

【００９７】実施の形態２では、レジストを利用したた
め、分割して回路基板中にコンデンサを内蔵することが
できた。

【００９８】（実施の形態３）実施の形態３では、実施
の形態２における図４の真空蒸着した銅層９に換えて、
誘電体膜８の上に導電性高分子のポリエチレンジオキシ
チオフェンとカーボンペーストと銅ペーストを順次積層
形成したこと以外は実施の形態２と同じ構成のコンデン
サ内蔵基板を製造した。

【００９９】導電性高分子のポリエチレンジオキシチオ
フェンの形成法を以下に示す。

【０１００】０．３ｍｏｌ／ｌのナフタレンスルホン酸
第二鉄のエタノール溶液と１ｍｏｌ／ｌのエチレンジオ
キシチオフェンモノマー（バイエル社製）のエタノール
溶液を混合したものを誘電体膜が形成された部分に複数
回塗布した。そして、１１０℃で６０分保持して、化学
重合を促進させた。その後、エタノールと水で洗浄し
た。このようにすることにより、誘電体膜上にポリエチ
レンジオキシチオフェンが形成できる。そして、その表
面上にカーボンペーストと銅ペーストの集電体を形成
し、その後レジストを溶剤で除去して薄型コンデンサを
完成させた。

【０１０１】本実施の形態３では、導電性高分子として
ポリエチレンジオキシチオフェンを形成したが、前記材
料に限定されるものではなく、ポリピロール、ポリチオ
フェン、ポリアニリンやそれらの誘導体でも良いことは
言うまでもない。

【０１０２】（実施の形態４）以下に本実施の形態４に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【０１０３】図６は本実施の形態４で説明するコンデン
サ内蔵基板の断面の模式図である。この図は、実施の形
態２で製造したコンデンサ内蔵基板を合計４層加圧・加
熱プレスした多層基板を示している。

【０１０４】本実施の形態４のようにすれば、多層基板
の各層間にコンデンサを内蔵することが可能となる。ま
た、各層で薄型コンデンサの形成条件を実施の形態１か
ら３のように変えることによって、静電容量の異なるコ
ンデンサを一つの多層基板内に多数内蔵することができ
る。

【０１０５】現在、ＣＰＵ周りに実装されているコンデ
ンサの静電容量は、ｐＦオーダからμＦオーダまでの広
範囲に渡っている。本実施の形態は、電着条件と銅箔１
の表面積を変更することによって、広範囲の静電容量の
コンデンサを多層基板内に内蔵することができる。

【０１０６】本実施の形態の技術を採用すれば、様々な
静電容量のコンデンサを面実装した場合より、回路基板
全体を大幅に小型化することができ、コンデンサとＣＰ
Ｕ間の配線によるインダクタンス成分を確実に低減でき
る。

【０１０７】（実施の形態５）本実施の形態５のコンデ
ンサ内蔵基板の構成は、実施の形態２の図４において、
エポキシ系樹脂の誘電体膜８をチタン酸バリウム微粒子
とアクリル系樹脂からなる複合誘電体膜に変更した以外
は実施の形態２で示したものと同じである。

【０１０８】実施の形態５における、電気泳動電着法に
よる無機物微粒子と有機高分子からなる複合誘電体膜の
成膜方法を以下に説明する。

【０１０９】粒径０．１μｍのチタン酸バリウム微粒子
を実施の形態１で使用したアクリル系樹脂電着液に混合
した。電着液総質量に対して質量比で０．１％となるよ
うにチタン酸バリウム微粒子を混合し、トリエチルアミ
ンを加えて、マイナスに帯電するようにｐＨを８．２に
調整した。

【０１１０】実施の形態１と同様に銅箔１を上記電着液
に浸漬して、１５Ｖの電圧を印加すると、帯電したチタ
ン酸バリウムとアクリル系樹脂が同時に電気泳動して、
銅箔１上にアクリル系樹脂とチタン酸バリウムからなる
有機・無機複合の誘電体膜が成膜された。

【０１１１】無機物微粒子はチタン酸バリウムに限定さ
れるものではなく、樹脂系材料よりも高誘電率である無
機物ならば効果を発揮する。例えば、チタン酸鉛、チタ
ン酸ストロンチウムなどのペロブスカイト型化合物や、
酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンなどの金
属酸化物が好適である。

【０１１２】実施の形態５において、絶縁基板と接着す
る際に圧力がかかっても漏れ電流が増大しなかった。さ
らに、軽く基板全体を屈曲させてもコンデンサの性能は
劣化しなかった。

【０１１３】走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）で誘電体膜の表
面を観察すると、アクリル系樹脂がチタン酸バリウムの
バインダ的な役割を果たしていることがわかった。

【０１１４】このように本実施の形態５のコンデンサ
が、無機物系誘電体を有するにもかかわらず、機械的ス
トレスに対して強いのは、誘電体膜中で可撓性のある有
機高分子がバインダ的な役割を果たしていたからと考え
られる。

【０１１５】（実施の形態６）本実施の形態６のコンデ
ンサ内蔵基板の製造方法を図７を用いて詳細に説明す
る。

【０１１６】まず、ステップ１で、アラミド繊維にエポ
キシ系樹脂を含浸したプリプレグの絶縁基板４に粗面化
した銅箔１を加熱・加圧プレスによって接着した。この
プリプレグにはあらかじめ銅ペースト６が充填されたイ
ンタースティシャルビアホール５が形成されたものを用
いた。

【０１１７】次に、ステップ２で、塩化第二鉄溶液によ
って銅箔１の不要部分をエッチングして回路パターンお
よびコンデンサ用下層銅電極１０を設けた。

【０１１８】次に、ステップ３で、電気泳動電着法によ
りポリイミドの誘電体膜１１を銅箔１３を電着用電極と
して、銅箔１３とインタースティシャルビアホール５を
介して電気的に接続されているコンデンサ用下層銅電極
１０のみに形成した。なお、誘電体膜を形成する際に
は、図７のように回路パターン上にレジスト７でマスキ
ングをすることにより、誘電体膜を形成したくないとこ
ろには誘電体膜が電着されるのを阻止した。また、電着
用電極である銅箔１３もあらかじめマスキング（図示せ
ず）して電着を行った。

【０１１９】ポリイミドの誘電体膜１１の電着条件の詳
細を以下に示す。３，３’，４，４’−ジフェニルスル
フォン酸テトラカルボン酸二無水物と４，４’−メチレ
ンジアニリンを０．０１８モルずつ１００ｍｌのＮ−メ
チルピロリドン中に溶解し、窒素気流下で５時間反応さ
せてポリアミック酸溶液を得た。このポリアミック酸溶
液１重量部に対して、ジメチルホルムアミド３重量部、
メタノール６重量部、トリエチルアミン０．０１重量部
混合したものを本実施の形態６の電着液とした。ステン
レス容器に電着液を入れ、パターニングされた絶縁基板
４を電着液に浸漬し、絶縁基板上のコンデンサ用下層銅
電極１０（陽極）とステンレス容器（陰極）間に１００
Ｖの電圧を１分間印加した。このようにすると、絶縁基
板４上のコンデンサ用下層銅電極１０上に、ポリイミド
の誘電体膜１１が３μｍの厚さで形成された。

【０１２０】なお、ポリイミドの誘電体膜１１は、電気
泳動電着法を用いると図７のようにコンデンサ用下層銅
電極１０のエッジ部まで成膜される。

【０１２１】次に、ステップ４で、無電解メッキによっ
て上層銅電極１２を設けて、薄型コンデンサを完成させ
た。その後、溶剤によって、レジストを除去し、単層の
コンデンサ内蔵基板を完成させた。

【０１２２】次に、ステップ５で、ステップ４で形成し
た単層のコンデンサ内蔵基板にさらに絶縁基板４を接着
した。

【０１２３】上記のように、ステップ１から５を繰り返
すことによって、多層のコンデンサ内蔵基板を製造でき
る。

【０１２４】本実施の形態６によれば、絶縁基板４に接
着した銅箔１をパターニングした後に、誘電体膜１１を
形成したので、コンデンサを設置する場所の設計が容易
になった。また、あらかじめインタースティシャルビア
ホール５との導通が確保されている絶縁基板４上の銅箔
１に誘電体膜１１を電着するため、インタースティシャ
ルビアホール５との位置合わせの手間が省ける。さら
に、銅箔のエッジ部まで電着により誘電体膜が形成され
るので、対極を設けた時のショート不良をなくすことが
できる。

【０１２５】また、実施の形態６は、図７で表される工
程を繰り返すことによって、コンデンサ内蔵基板の多層
化ができるものである。ステップ２のエッチング工程
で、コンデンサ用下層銅電極１０の面積を変更したり、
ステップ３で電着条件を変更することにより、様々な静
電容量を有するコンデンサを内蔵した多層基板が得られ
る。

【０１２６】なお、以上本実施の形態１から６では多層
のコンデンサ内蔵基板について主に記載したが、多層化
する工程を行わないで単層のコンデンサ内蔵基板を製造
しても良いことは言うまでもない。

【０１２７】以上のようにして、本実施の形態１から６
（実施の形態４を除く）で得た回路基板に内蔵されたコ
ンデンサの電気特性を（表１）にまとめ、以下にその結
果を説明する。なお、（表１）には内蔵したコンデンサ
の１０個の平均値を示している。

【０１２８】

【表１】

【０１２９】本実施の形態１によれば、粗面化された銅
箔１上に電気泳動電着法によって有機高分子誘電体膜２
を１μｍ以下の厚さで形成することができたため、通常
の２μｍ以上の厚さの有機高分子フィルムを誘電体膜２
とした場合よりも、容量密度の大きなコンデンサを回路
基板内部に作りこむことができた。

【０１３０】本実施の形態２によれば、実施の形態１よ
りも電着電圧を低下することによって誘電体膜８を薄く
し静電容量を拡大できた。

【０１３１】本実施の形態３によれば、同じ条件で誘電
体膜を形成したにもかかわらず実施の形態２よりも大容
量となっている。これは、対極となる導電性高分子の誘
電体膜の被覆率が蒸着金属を採用した場合よりも大きか
ったからである。

【０１３２】実施の形態５のコンデンサは、実施の形態
１のコンデンサよりも静電容量が大きいことがわかる。
このように大きな容量が得られたのは、チタン酸バリウ
ムの高誘電率の寄与が大きかったからである。

【０１３３】本実施の形態６のコンデンサは、電気泳動
電着法によってポリイミドの誘電体膜を実施の形態１か
ら５よりも厚く付けたため、静電容量が小さくなった。
このように、電着時の電圧を高めることにより、ｐＦオ
ーダのコンデンサを回路基板内に作りこむことが可能で
ある。

【０１３４】

【発明の効果】請求項１および２記載のコンデンサ内蔵
基板によれば、同じ面に設ける複数のコンデンサを形成
する各誘電体膜を、同じ材質でかつ厚さをほぼ同一とす
ることにより、同じ面に位置する複数のコンデンサを構
成する各誘電体を一度に形成することが可能となるの
で、従来の回路基板製造のプロセスを大幅に変えること
なく、複数のコンデンサを回路基板に内蔵することがで
きる。

【０１３５】請求項３記載のコンデンサ内蔵基板によれ
ば、誘電体膜と接する回路パターンまたは導電体層の少
なくとも一方の面積が異なるコンデンサを備えることに
より、同じ面に位置する複数のコンデンサについて、従
来の回路基板製造のプロセスを大幅に変えることなく、
様々な静電容量を有するコンデンサを回路基板内に複数
内蔵することができる。

【０１３６】請求項４記載のコンデンサ内蔵基板によれ
ば、誘電体膜を粗面化された回路パターンまたは導電体
層の少なくとも一方に追随した形状とすることにより、
誘電体膜と回路パターンまたは導電体層の接する面積を
大きくし、形成されるコンデンサの静電容量を容易に高
めることが可能となるので、従来の回路基板製造のプロ
セスを大幅に変えることなく、容量密度の高いコンデン
サを回路基板内に内蔵することができる。

【０１３７】請求項５記載のコンデンサ内蔵基板は、異
なる材質の誘電体膜を設ける場合は異なる面に配置する
ことから、異なる面に配置する複数のコンデンサについ
ては、構成する誘電体膜の材質を変えるだけで様々な静
電容量とすることが可能となるので、従来の回路基板製
造のプロセスを大幅に変えることなく、様々な静電容量
を有するコンデンサを回路基板内に内蔵することができ
る。

【０１３８】請求項６記載のコンデンサ内蔵基板は、異
なる厚さの誘電体膜を設ける場合は異なる面に配置する
ものであることから、異なる面に配置する複数のコンデ
ンサについては、構成する誘電体膜の厚さを変えるだけ
で様々な静電容量とすることが可能となるので、従来の
回路基板製造のプロセスを大幅に変えることなく、様々
な静電容量を有するコンデンサを回路基板内に内蔵する
ことができる。

【０１３９】請求項７記載のコンデンサ内蔵基板は、絶
縁基板にインタースティシャルビアホールを設け、回路
パターンまたは導電体層に前記インタースティシャルビ
アホールをつなぎ電気的に接続することから、ＣＰＵと
コンデンサ間の配線距離を短くして配線によるインダク
タンスを低減し、配線によるノイズ発生を防止すること
が可能となるので、高周波回路用途に適したコンデンサ
内蔵基板を提供できる。

【０１４０】請求項８記載のコンデンサ内蔵基板は、絶
縁基板として樹脂基板を用い、誘電体膜に有機高分子を
採用することから、絶縁基板と誘電体膜の熱膨張率の差
が少ないため、製造プロセスにおける相性を良くすると
ともに、可撓性を有し回路基板の変形や製造プロセス時
の圧力などに対する耐機械的ストレス性が強くすること
が可能となるので、従来の回路基板製造のプロセスを大
幅に変えることなく、コンデンサを回路基板に内蔵する
ことができる。加えて、高周波特性、温度特性、バイア
ス電圧特性に優れたコンデンサを内蔵することが可能と
なる。

【０１４１】請求項９記載のコンデンサ内蔵基板は、絶
縁基板は樹脂基板で、誘電体膜は無機物微粒子と有機高
分子からなる複合膜であることから、無機物微粒子の高
誘導電率と有機高分子の耐機械的ストレス性を併せ持つ
ので、従来の回路基板製造のプロセスを大幅に変えるこ
となく、高分子誘電体膜単体よりも高い容量のコンデン
サを内蔵するとともに、回路基板の変形や製造プロセス
時の圧力などに対する耐機械的ストレス性が強くするこ
とが可能となる。

【０１４２】請求項１０記載のコンデンサ内蔵基板は、
誘電体膜を構成する有機高分子を、アクリル系樹脂、エ
ポキシ系樹脂、フッ化炭素系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリイミドのいずれかとすることにより、従来の回
路基板製造プロセスを大幅に変えることなく、それぞれ
の有機高分子の優れた特性をいかしたコンデンサを内蔵
することができる。

【０１４３】請求項１１記載のコンデンサ内蔵基板は、
誘電体膜に混入される無機物微粒子を、ペロブスカイト
型強誘電体化合物または金属酸化物とすることにより、
誘電体膜の誘電率を高めることが可能となるので、従来
の回路基板製造のプロセスを大幅に変えることなく、大
容量のコンデンサを回路基板に内蔵することができる。

【０１４４】請求項１２記載のコンデンサ内蔵基板は、
誘電体膜の主成分を有機高分子とし導電体層を導電性高
分子とすることにより、誘電体膜の被覆率を高めること
が可能となるので、従来の回路基板製造のプロセスを大
幅に変えることなく、内蔵するコンデンサの容量を高め
ることができる。

【０１４５】請求項１３記載のコンデンサ内蔵基板は、
コンデンサを形成する誘電体膜の厚みが１μｍ以下であ
ることから、容量密度の高いコンデンサを内蔵すること
が可能となるので、より小型な回路基板とすることがで
きる。

【０１４６】請求項１４記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、請求項１から１３のいずれかに記載のコンデ
ンサ内蔵基板の誘電体膜を形成するのに、電気泳動電着
法を用いることから、電気的制御により膜厚調整が可能
なので、従来の回路基板製造のプロセスを大幅に変える
ことなく、様々な静電容量を有するコンデンサを基板内
に内蔵することができる。また、回路パターンあるいは
導電体層との接着力が強いため、誘電体膜が剥離しにく
いコンデンサ内蔵基板を提供できる。

【０１４７】請求項１５記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、金属箔の片面に電気泳動電着法によって誘電
体膜を形成する第１の工程と、前記誘電体膜の表面上の
所望の位置に導電体層を形成しコンデンサを完成させる
第２の工程と、前記コンデンサを有する前記金属箔の導
電体層側を絶縁基板に接着する第３の工程と、前記金属
箔の不要部分を溶解し除去する第４の工程とを有するこ
とから、従来から回路基板に使用されている銅箔などの
金属箔上に高性能の誘電体膜を形成することが可能とな
ったため、従来の回路基板製造のプロセスを大幅に変え
ることなく、高性能なコンデンサを回路基板に内蔵する
ことができる。

【０１４８】請求項１６記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、絶縁基板に金属箔を接着する第１の工程と、
前記金属箔の不要部分を溶解し除去して回路パターンを
形成する第２の工程と、前記回路パターンの所望の位置
に電気泳動電着法によって誘電体膜を形成する第３の工
程と、前記誘電体膜の表面上に導電体層を形成しコンデ
ンサを完成させる第４の工程とを有することから、回路
パターン上の所定の位置に高性能の誘電体膜を形成する
ことが可能となったため、従来の回路基板製造のプロセ
スを大幅に変えることなく、回路パターン上の所定の位
置に高性能のコンデンサを内蔵した回路基板を製造する
ことができる。

【０１４９】請求項１７記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、所望の位置に導電体層または誘電体膜を形成
するのに、レジストを利用することから、金属箔上の任
意の位置にコンデンサを形成することが可能となるの
で、従来の回路基板製造のプロセスを大幅に変えること
なく、回路基板内でコンデンサの分割化を容易にでき
る。

【０１５０】請求項１８記載のコンデンサ内蔵基板の製
造方法は、粗面化された金属箔を用い、電気泳動電着法
によってその粗面形状に追随した誘電体膜を形成するこ
とから、誘電体膜と金属箔が接する面積を大きくし、形
成されるコンデンサの静電容量を容易に高めることが可
能となるので、従来の回路基板製造のプロセスを大幅に
変えることなく、容量密度の高いコンデンサを回路基板
内に内蔵することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のコンデンサ内蔵基板の
断面の模式図

【図２】同実施の形態１の粗面化された銅箔上に形成さ
れた誘電体膜を示す図

【図３】同実施の形態１のコンデンサ内蔵基板の製造方
法を示す図

【図４】同実施の形態２のコンデンサ内蔵基板の断面の
模式図

【図５】同実施の形態２のコンデンサ内蔵基板の製造方
法を示す図

【図６】同実施の形態４のコンデンサ内蔵基板の断面の
模式図

【図７】同実施の形態６のコンデンサ内蔵基板の製造方
法を示す図

【符号の説明】

１銅箔２誘電体膜３アルミニウム層４絶縁基板５インタースティシャルビアホール７レジスト８誘電体膜９銅層１０下層銅電極１１誘電体膜１２上層銅電極

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｇ 4/18 ３３０Ｈ０１Ｇ 1/035 Ｅ 4/20 4/06 １０２ (72)発明者塩田浩平大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者濱辺猛大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者越後文雄大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5E082 AA20 AB01 BB02 BB05 CC05 EE03 EE05 EE23 EE30 EE31 EE35 FF05 FF14 FG03 FG06 FG26 FG34 FG36 FG37 FG38 FG39 LL15 5E346 AA43 CC08 CC21 CC32 EE13 EE19 FF45 GG27 GG28 HH31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板と回路パターンの一部の間に誘
電体膜と導電体層とを設けて形成したコンデンサを複数
備え、少なくとも同じ面に位置する前記誘電体膜は、同
じ材質でかつ厚さがほぼ同一であるコンデンサ内蔵基
板。
【請求項２】絶縁基板上に設けた回路パターンの一部
の上に誘電体膜と導電体層とを設けて形成したコンデン
サを複数備え、少なくとも同じ面に位置する前記誘電体
膜は、同じ材質でかつ厚さがほぼ同一であるコンデンサ
内蔵基板。
【請求項３】誘電体膜と接する回路パターンまたは導
電体層の少なくとも一方の面積が異なるコンデンサを備
える請求項１または２記載のコンデンサ内蔵基板。
【請求項４】誘電体膜は粗面化された回路パターンま
たは導電体層の少なくとも一方に追随した形状である請
求項１から３のいずれかに記載のコンデンサ内蔵基板。
【請求項５】異なる材質の誘電体膜を設ける場合は異
なる面に配置する請求項１から４のいずれかに記載のコ
ンデンサ内蔵基板。
【請求項６】異なる厚さの誘電体膜を設ける場合は異
なる面に配置する請求項１から４のいずれかに記載のコ
ンデンサ内蔵基板。
【請求項７】絶縁基板にインタースティシャルビアホ
ールを設け、回路パターンまたは導電体層に前記インタ
ースティシャルビアホールをつなぎ電気的に接続する請
求項１から６のいずれかに記載のコンデンサ内蔵基板。
【請求項８】絶縁基板は樹脂基板で、誘電体膜は有機
高分子で形成される請求項１から７のいずれかに記載の
コンデンサ内蔵基板。
【請求項９】絶縁基板は樹脂基板で、誘電体膜は無機
物微粒子と有機高分子からなる複合膜である請求項１か
ら７のいずれかに記載のコンデンサ内蔵基板。
【請求項１０】有機高分子は、アクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、フッ化炭素系樹脂、ポリエステル系樹脂、
ポリイミドのいずれかである請求項８または９記載のコ
ンデンサ内蔵基板。
【請求項１１】無機物微粒子は、ペロブスカイト型強
誘電体化合物または金属酸化物である請求項９記載のコ
ンデンサ内蔵基板。
【請求項１２】導電体層は、導電性高分子である請求
項８から１１のいずれかに記載のコンデンサ内蔵基板。
【請求項１３】コンデンサを形成する誘電体膜の厚み
が１μｍ以下であるコンデンサ内蔵基板。
【請求項１４】請求項１から１３のいずれかに記載の
コンデンサ内蔵基板の誘電体膜を形成するのに、電気泳
動電着法を用いるコンデンサ内蔵基板の製造方法。
【請求項１５】金属箔の片面に電気泳動電着法によっ
て誘電体膜を形成する第１の工程と、前記誘電体膜の表
面上の所望の位置に導電体層を形成しコンデンサを完成
させる第２の工程と、前記コンデンサを有する前記金属
箔の導電体層側を絶縁基板に接着する第３の工程と、前
記金属箔の不要部分を溶解し除去する第４の工程とを有
するコンデンサ内蔵基板の製造方法。
【請求項１６】絶縁基板に金属箔を接着する第１の工
程と、前記金属箔の不要部分を溶解し除去して回路パタ
ーンを形成する第２の工程と、前記回路パターンの所望
の位置に電気泳動電着法によって誘電体膜を形成する第
３の工程と、前記誘電体膜の表面上に導電体層を形成し
コンデンサを完成させる第４の工程とを有するコンデン
サ内蔵基板の製造方法。
【請求項１７】所望の位置に導電体層または誘電体膜
を形成するのに、レジストを利用する請求項１５または
１６記載のコンデンサ内蔵基板の製造方法。
【請求項１８】粗面化された金属箔を用い、電気泳動
電着法によってその粗面形状に追随した誘電体膜を形成
する請求項１５から１７のいずれかに記載のコンデンサ
内蔵基板の製造方法。