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JP2007005041A - Sheet material with high dielectric constant, manufacturing method of the same, and wiring board - Google Patents

Sheet material with high dielectric constant, manufacturing method of the same, and wiring board Download PDF

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JP2007005041A
JP2007005041A JP2005181284A JP2005181284A JP2007005041A JP 2007005041 A JP2007005041 A JP 2007005041A JP 2005181284 A JP2005181284 A JP 2005181284A JP 2005181284 A JP2005181284 A JP 2005181284A JP 2007005041 A JP2007005041 A JP 2007005041A
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dielectric
layer
dielectric constant
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material sheet
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JP2005181284A
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Japanese (ja)
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Manabu Sato
学 佐藤
Yasuhiro Tsujimura
靖裕 辻村
Yasuhiko Inui
靖彦 乾
Atsushi Otsuka
淳 大塚
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet material with a high dielectric constant easily made to have large capacity. <P>SOLUTION: The sheet material with high dielectric constant 20 has a dielectric layer 21, and the dielectric layer has a plurality of dielectric particles 22. The plurality of dielectric particles 22 are arranged in a two-dimensional monolayer along a planar direction of the dielectric layer 21. The dielectric particles 22 are stuck to each other by a material 23. By the above, the dielectric particle 22 having a relatively high dielectric constant and the material 23 having a relatively low dielectric constant are prevented from being arrayed in series in a thickness direction of the dielectric layer 21. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、誘電体層を備える高誘電率材シート及びその製造方法、高誘電率材シートを埋め込んだ配線基板に関するものである。   The present invention relates to a high dielectric constant material sheet including a dielectric layer, a method for manufacturing the same, and a wiring board in which the high dielectric constant material sheet is embedded.

近年における電子機器の高性能化や小型化の要求は高く、このような要求が高まるにつれて電子部品の高密度化や高機能化に対する要求も確実に高くなってきている。それゆえ、配線基板における電子部品の実装効率を上げるために、例えば、配線基板埋込用の電子部品(キャパシタなど)が各種提案されている。   In recent years, there has been a high demand for high performance and miniaturization of electronic devices, and the demand for higher density and higher functionality of electronic components has been steadily increasing as such demands have increased. Therefore, in order to increase the mounting efficiency of the electronic components on the wiring board, for example, various electronic parts (capacitors, etc.) for embedding the wiring board have been proposed.

ところで、配線基板埋込用のキャパシタは、一般的にはセラミック焼結体からなる高誘電率シートを電極で挟んだ構造を有している(例えば、特許文献1参照)。高誘電率シートは、未焼結の誘電体セラミックを含むグリーンシートを焼成することによって製造される。このようにすれば、高誘電率材シートの誘電率を比較的容易に高くすることができ、高容量のキャパシタを容易に製造できる。しかし、上記の配線基板は、グリーンシートを電極形成用金属とともに高温で所定時間焼成して高誘電率材シートを作製した後、電極が形成された高誘電率材シートを配線基板の絶縁層中に埋め込むことにより製造される。しかし、金属とセラミックとでは、焼成収縮の割合や熱膨張係数が互いに異なるため、製造時にソリ、剥れ等が発生しやすい。よって、信頼性の高いキャパシタ内蔵配線基板を製造することができない。   Incidentally, a capacitor for embedding a wiring board generally has a structure in which a high dielectric constant sheet made of a ceramic sintered body is sandwiched between electrodes (see, for example, Patent Document 1). The high dielectric constant sheet is manufactured by firing a green sheet containing an unsintered dielectric ceramic. In this way, the dielectric constant of the high dielectric constant material sheet can be relatively easily increased, and a high-capacitance capacitor can be easily manufactured. However, in the above wiring board, after the green sheet is fired together with the electrode forming metal at a high temperature for a predetermined time to produce a high dielectric constant material sheet, the high dielectric constant material sheet on which the electrode is formed is placed in the insulating layer of the wiring board. It is manufactured by embedding. However, since the ratio of firing shrinkage and the coefficient of thermal expansion differ between metal and ceramic, warping or peeling is likely to occur during production. Therefore, a highly reliable wiring board with a built-in capacitor cannot be manufactured.

高温で焼成を行わずに製造されるキャパシタ(キャパシタ層)としては、例えば有機樹脂材料中に高誘電体粒子を分散させたキャパシタ(キャパシタ層)が従来提案されている(例えば、特許文献2,3参照)。例えば、図31に示されるように、キャパシタ121は、誘電体層122と、同誘電体層122の上面及び下面に形成された電極123とを備えている。また、誘電体層122は、チタン酸バリウムからなる誘電体粒子124と、有機材料からなる層間絶縁材125とを混合することにより形成される。なお、キャパシタ121は、可能な限り高い静電容量を有することが求められる。そのためには、例えば誘電体粒子124として、比誘電率の高いものを使用することが好ましいと考えられている。
特公平6−14580号公報 特開2003−292733号公報 特開2004−292848号公報(図3など)
As a capacitor (capacitor layer) manufactured without firing at a high temperature, for example, a capacitor (capacitor layer) in which high dielectric particles are dispersed in an organic resin material has been conventionally proposed (for example, Patent Document 2). 3). For example, as shown in FIG. 31, the capacitor 121 includes a dielectric layer 122 and electrodes 123 formed on the upper and lower surfaces of the dielectric layer 122. The dielectric layer 122 is formed by mixing dielectric particles 124 made of barium titanate and an interlayer insulating material 125 made of an organic material. Note that the capacitor 121 is required to have as high a capacitance as possible. For this purpose, for example, it is considered preferable to use a dielectric particle 124 having a high relative dielectric constant.
Japanese Patent Publication No. 6-14580 JP 2003-292733 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-292848 (FIG. 3 etc.)

ところが、従来のキャパシタ121においては、両電極123間に誘電率の高い誘電体粒子124のみが介在しているのではなく、誘電体粒子124よりも誘電率が相対的に低い層間絶縁材125も介在している。その結果、両電極123間に誘電率の低い部分が存在することとなるため、たとえ誘電率の高い誘電体粒子124を用いたとしても、キャパシタ121全体の誘電率を期待するほど高くすることができない。ゆえに、キャパシタ121全体の高容量化が困難である。   However, in the conventional capacitor 121, not only the dielectric particles 124 having a high dielectric constant are interposed between both electrodes 123, but also the interlayer insulating material 125 having a dielectric constant relatively lower than that of the dielectric particles 124. Intervene. As a result, a portion having a low dielectric constant exists between both electrodes 123, so that even if dielectric particles 124 having a high dielectric constant are used, the dielectric constant of the entire capacitor 121 can be increased as expected. Can not. Therefore, it is difficult to increase the capacity of the entire capacitor 121.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、高容量化が容易な高誘電率材シートを提供することにある。第2の目的は、上記の優れた高誘電率材シートを、簡単にかつ確実に得ることができる高誘電率材シートの製造方法を提供することにある。第3の目的は、上記の優れた高誘電率材シートを埋め込んだ配線基板を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is to provide a high dielectric constant material sheet that can be easily increased in capacity. The second object is to provide a method for producing a high dielectric constant material sheet capable of easily and reliably obtaining the above excellent high dielectric constant material sheet. A third object is to provide a wiring board in which the above-described excellent high dielectric constant material sheet is embedded.

そして、上記課題を解決するための手段(手段1)としては、第1主面及び第2主面を有する誘電体層を備える高誘電率材シートであって、前記誘電体層は、前記誘電体層の平面方向に沿って二次元的にかつ単層状に配列された複数の誘電体粒と、前記複数の誘電体粒同士を固着する材料とを有することを特徴とする高誘電率材シートがある。   A means (means 1) for solving the above-mentioned problem is a high dielectric constant material sheet including a dielectric layer having a first main surface and a second main surface, wherein the dielectric layer is the dielectric layer. A high dielectric constant material sheet comprising: a plurality of dielectric grains arranged two-dimensionally and in a single layer along a plane direction of the body layer; and a material for fixing the plurality of dielectric grains to each other There is.

従って、上記手段1の高誘電率材シートによれば、誘電体粒が誘電体層の平面方向に沿って単層状に配列されているため、誘電体層において誘電体粒が存在する部分においては、誘電体層の厚さ方向に沿って誘電体粒のみを配置できる。このため、高誘電率材シート全体の誘電率を高くしやすくなり、高誘電率材シートの高容量化が容易になる。   Therefore, according to the high dielectric constant material sheet of the above means 1, since the dielectric particles are arranged in a single layer along the plane direction of the dielectric layer, in the portion where the dielectric particles exist in the dielectric layer, Only the dielectric grains can be arranged along the thickness direction of the dielectric layer. For this reason, it becomes easy to raise the dielectric constant of the whole high dielectric constant material sheet, and it becomes easy to increase the capacity of the high dielectric constant material sheet.

手段1にかかる誘電体粒とは、複数の誘電体粒同士を固着する材料よりも誘電率の高い無機物(例えばセラミックなど)を主成分とする粒状物のことをいう。上記セラミックとしては、ジルコニア、アルミナ、窒化珪素、窒化ほう素、炭化珪素、窒化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウムなどがあるが、特には、高誘電率セラミックであることが好ましい。ここで高誘電率セラミックとは、比誘電率が10以上のセラミックのことをいい、特には比誘電率が100以上であることが好ましい。このようにすれば、高誘電率材シート全体の誘電率がよりいっそう高くなるため、高誘電率材シートの高容量化がよりいっそう容易になる。上記高誘電率セラミックとしては、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ペロブスカイト型結晶構造を有したペロブスカイト酸化物が挙げられる。ペロブスカイト酸化物の具体例としては、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸鉛及びチタン酸ストロンチウムから選択される1種または2種以上にて構成された化合物を挙げることができる。   The dielectric particles according to the means 1 mean a granular material whose main component is an inorganic material (for example, ceramic) having a higher dielectric constant than a material for fixing a plurality of dielectric particles. Examples of the ceramic include zirconia, alumina, silicon nitride, boron nitride, silicon carbide, aluminum nitride, barium titanate, and strontium titanate. In particular, a high dielectric constant ceramic is preferable. Here, the high dielectric constant ceramic means a ceramic having a relative dielectric constant of 10 or more, and it is particularly preferable that the relative dielectric constant is 100 or more. In this way, since the dielectric constant of the entire high dielectric constant material sheet is further increased, it is easier to increase the capacity of the high dielectric constant material sheet. Examples of the high dielectric constant ceramic include barium titanate, strontium titanate, and perovskite oxide having a perovskite crystal structure. Specific examples of the perovskite oxide include compounds composed of one or more selected from barium titanate, lead titanate, and strontium titanate.

また、誘電体粒は、単数の粒子からなっていてもよいし、複数の粒子からなっていてもよい。なお、複数の粒子からなる誘電体粒の場合には、誘電体粒とは、複数の粒子を押し固めた状態で焼結(化学的に結合)することにより形成されたものを含む。また、複数の誘電体粒は、略球状(例えば、真球状、楕円球状など)であってもよいし、略柱状(例えば、略円柱状、略四角柱状、略三角柱状など)などの非球形状であってもよいが、特には、略球状であることが好ましい。このようにすれば、高誘電率材シートの製造時において、複数の誘電体粒を治具が有する複数の位置決め部に保持させる際に、誘電体粒の向きを考慮しなくても済む。よって、高誘電率材シートを効率良く製造できる。また、複数の誘電体粒は、真球度が高いことが好ましく、それぞれの粒径が揃っていることが好ましい。このようにすれば、上記位置決め部に対する誘電体粒の保持などが容易になるため、高誘電率材シートを製造しやすくなる。   Further, the dielectric particles may be composed of a single particle or a plurality of particles. In the case of dielectric particles composed of a plurality of particles, the dielectric particles include those formed by sintering (chemically bonding) the plurality of particles in a pressed state. Further, the plurality of dielectric particles may be substantially spherical (for example, true spherical, elliptical spherical, etc.), or non-spherical such as substantially columnar (for example, substantially cylindrical, substantially quadrangular, substantially triangular, etc.). Although the shape may be sufficient, it is particularly preferable that the shape is substantially spherical. In this way, when the high dielectric constant material sheet is manufactured, it is not necessary to consider the direction of the dielectric particles when holding the plurality of dielectric particles on the plurality of positioning portions of the jig. Therefore, a high dielectric constant material sheet can be manufactured efficiently. The plurality of dielectric grains preferably have a high sphericity and preferably have a uniform grain size. In this way, it becomes easy to hold the dielectric particles with respect to the positioning portion, and it becomes easy to manufacture a high dielectric constant material sheet.

さらに、前記複数の誘電体粒の粒径は、前記複数の誘電体粒同士を固着する材料の最大厚さよりも大きいことが好ましく、具体的には、10μm以上50μm以下であることが好ましい。仮に、誘電体粒の粒径が10μm未満であれば、上記位置決め部に対する誘電体粒の保持が困難になる。一方、誘電体粒の粒径が50μmよりも大きいと、高誘電率材シート全体が厚くなってしまう。特に、誘電体粒が真球状ではなく楕円球状などである場合、誘電体粒における誘電体層の厚さ方向の長さ(厚み径)は、前記複数の誘電体粒同士を固着する材料の最大厚さよりも大きいことが好ましい。   Further, the particle diameter of the plurality of dielectric grains is preferably larger than the maximum thickness of the material for fixing the plurality of dielectric grains, and specifically, it is preferably 10 μm or more and 50 μm or less. If the particle size of the dielectric particles is less than 10 μm, it is difficult to hold the dielectric particles with respect to the positioning portion. On the other hand, when the particle size of the dielectric particles is larger than 50 μm, the entire high dielectric constant material sheet becomes thick. In particular, when the dielectric grains are not spherical but elliptical, the length of the dielectric layer in the thickness direction (thickness diameter) is the maximum of the material that fixes the plurality of dielectric grains together. It is preferable that the thickness is larger than the thickness.

なお、複数の誘電体粒を前記誘電体層の平面方向に沿って二次元的にかつ単層状に配列する方法としては、複数の誘電体粒を、前記誘電体層の平面方向に沿って格子状または千鳥状に配置することなどが挙げられる。このように構成した場合、誘電体粒が誘電体層の平面方向に沿って均一に配置されるため、高誘電率材シートの機械的強度を均一に高めることができる。また、いわゆる多数個取りの高誘電率材シートを製造し、その多数個取り高誘電率材シートを分割して高誘電率材シートを得る場合、高誘電率材シートごとの誘電体粒の体積比のバラツキが小さくなる。ゆえに、高誘電率材シートごとの静電容量のバラツキを防止できる。   As a method of arranging a plurality of dielectric grains two-dimensionally and in a single layer along the plane direction of the dielectric layer, a plurality of dielectric grains are latticed along the plane direction of the dielectric layer. For example, it may be arranged in a zigzag pattern. When configured in this manner, the dielectric grains are uniformly arranged along the planar direction of the dielectric layer, so that the mechanical strength of the high dielectric constant material sheet can be increased uniformly. In addition, when manufacturing a so-called multi-piece high dielectric constant material sheet and dividing the multi-piece high dielectric constant material sheet to obtain a high dielectric constant material sheet, the volume of dielectric particles for each high dielectric constant material sheet The variation in the ratio is reduced. Therefore, it is possible to prevent variation in capacitance between the high dielectric constant material sheets.

また、前記複数の誘電体粒は、その一部を前記第1主面及び前記第2主面のうちの少なくともいずれかにて露出させることができる。このようにした場合、誘電体粒の露出部分に他層(電極となる金属層など)を接合させることができる。なお、「露出」とは、前記誘電体粒の一部が前記第1主面及び前記第2主面のうち少なくともいずれかにて現われている状態をいい、誘電体粒の露出部分は他層に覆われていてもよい。なお、前記複数の誘電体粒は、その一部が前記第1主面及び前記第2主面の両方にて露出していることが好ましい。このようにすれば、第1主面においても第2主面においても、誘電体粒の露出部分に他層を接合させることができる。   In addition, a part of the plurality of dielectric grains can be exposed on at least one of the first main surface and the second main surface. In this case, another layer (such as a metal layer serving as an electrode) can be bonded to the exposed portion of the dielectric grains. The term “exposed” refers to a state in which a part of the dielectric particles appears on at least one of the first main surface and the second main surface, and the exposed portion of the dielectric particles is the other layer. It may be covered with. In addition, it is preferable that a part of the plurality of dielectric grains is exposed on both the first main surface and the second main surface. If it does in this way, another layer can be joined to the exposed part of a dielectric grain also in the 1st principal surface and the 2nd principal surface.

さらに、複数の誘電体粒は、前記複数の誘電体粒同士を固着する材料の表面から突出することにより、前記第1主面及び前記第2主面のうちの少なくともいずれかに凹凸が形成されていることが好ましい。このようにすれば、誘電体層と他層との界面に作用する物理結合力が大きくなり、誘電体層に対する他層の密着性が改善される。よって、信頼性に優れた高誘電率材シートを実現することができる。具体的には、前記凹凸が形成された前記第1主面及び/または前記第2主面において、誘電体粒と誘電体粒同士を固着する材料との高低差は、1μm以上10μm以下であることが好ましい。その理由は、誘電体粒と誘電体粒同士を固着する材料との高低差が大きくなりすぎると、凹となる部分まで他層が入り込まないため、十分な物理的密着力を得られないからである。また、誘電体層の厚さが実質的に増えてしまうため、例えば高誘電率材シートによってキャパシタを形成する場合に、静電容量の低下につながってしまうからである。   Furthermore, the plurality of dielectric grains protrude from the surface of the material that fixes the plurality of dielectric grains, thereby forming irregularities on at least one of the first main surface and the second main surface. It is preferable. In this way, the physical coupling force acting on the interface between the dielectric layer and the other layer is increased, and the adhesion of the other layer to the dielectric layer is improved. Therefore, it is possible to realize a high dielectric constant material sheet excellent in reliability. Specifically, in the first main surface and / or the second main surface on which the unevenness is formed, the height difference between the dielectric particles and the material that fixes the dielectric particles is 1 μm or more and 10 μm or less. It is preferable. The reason for this is that if the height difference between the dielectric particles and the material that fixes the dielectric particles becomes too large, the other layers will not enter the concave parts, so that sufficient physical adhesion cannot be obtained. is there. Further, since the thickness of the dielectric layer is substantially increased, for example, when a capacitor is formed of a high dielectric constant material sheet, the capacitance is reduced.

上記高誘電率材シートにおいて、前記凹凸が形成された前記第1主面及び/または前記第2主面における、誘電体粒と誘電体粒同士を固着する材料との高低差は、1μmよりも大きくなるように設定される。その理由は、誘電体粒と誘電体粒同士を固着する材料との高低差がこの値以下であると、密着性改善につながる誘電体層とはならず、十分な物理的密着力が得られないからである。なお、当然ながら、誘電体粒と誘電体粒同士を固着する材料との高低差は、誘電体粒の有効径を超えることはない。   In the high dielectric constant material sheet, the difference in height between the dielectric grains and the material fixing the dielectric grains on the first main surface and / or the second main surface on which the irregularities are formed is more than 1 μm. Set to be larger. The reason is that if the height difference between the dielectric particles and the material that fixes the dielectric particles is less than this value, the dielectric layer does not lead to improved adhesion, and sufficient physical adhesion can be obtained. Because there is no. Of course, the difference in height between the dielectric grains and the material that fixes the dielectric grains does not exceed the effective diameter of the dielectric grains.

前記複数の誘電体粒同士を固着する材料の厚さは、5μm以上45μm以下に設定されることが好ましい。当該材料の厚さを5μm以上に設定することにより、高誘電率材シートの高い機械的強度を確保することができるとともに、高誘電率材シートの厚さ方向(Z方向)への大型化を防止することができる。一方、当該材料の厚さを45μm以下に設定することにより、誘電体粒の一部を第1主面及び第2主面のうちの少なくともいずれかにて露出させやすくなる。なお、誘電体粒の一部を第1主面及び第2主面の両方にて露出させるためには、複数の誘電体粒同士を固着する材料の厚さが、複数の誘電体粒の粒径よりも小さいことがよい。   The thickness of the material for fixing the plurality of dielectric grains to each other is preferably set to 5 μm or more and 45 μm or less. By setting the thickness of the material to 5 μm or more, it is possible to ensure high mechanical strength of the high dielectric constant material sheet and increase the size of the high dielectric constant material sheet in the thickness direction (Z direction). Can be prevented. On the other hand, by setting the thickness of the material to 45 μm or less, a part of the dielectric particles can be easily exposed on at least one of the first main surface and the second main surface. In order to expose a part of the dielectric particles on both the first main surface and the second main surface, the thickness of the material for fixing the plurality of dielectric particles to each other is such that the plurality of dielectric particles It is preferable that it is smaller than the diameter.

また、複数の誘電体粒同士を固着する材料は、コスト性、接合性、絶縁性、機械的強度などを考慮して適宜選択することができる。なお、誘電体粒がセラミックからなり、前記第1主面及び前記第2主面のうちの少なくとも一方にめっき層(金属層)直接形成される場合、誘電体粒上はめっき付着強度が低い。この場合、複数の誘電体粒同士を固着する材料として、めっき付着強度が高い有機樹脂材料を用いることが好ましい。また、高誘電率材シートの製造時に、複数の誘電体粒同士を固着する材料を研削して誘電体粒の一部を露出させる粒露出工程を実施する場合には、研削が容易な有機樹脂材料を用いることが好ましい。なお、セラミックに比べて有機樹脂材料のほうがめっき付着強度が高い理由としては、粗化した場合の表面状態の差が考えられる。セラミックを粗化した場合、表面に谷形状の奥部が形成されるのみであるが、有機樹脂材料を粗化した場合、奥に入り込んだ形状のアンカー部が形成される。その結果、めっきが有機樹脂材料のアンカー部に入り込むため、強固な密着力を得ることができる。なお、有機樹脂材料としては、複数の誘電体粒同士を固着させる力が大きい材料であることが好ましく、その好適例としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂などがある。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維(ガラス織布やガラス不織布)やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料を使用してもよい。   In addition, a material for fixing a plurality of dielectric particles can be appropriately selected in consideration of cost, bonding properties, insulating properties, mechanical strength, and the like. In addition, when dielectric particles are made of ceramic and a plating layer (metal layer) is directly formed on at least one of the first main surface and the second main surface, the plating adhesion strength is low on the dielectric particles. In this case, it is preferable to use an organic resin material having high plating adhesion strength as a material for fixing a plurality of dielectric particles. In addition, when manufacturing a high dielectric constant material sheet, an organic resin that is easy to grind is used in the case of performing a grain exposure process in which a material for fixing a plurality of dielectric grains is ground to expose a part of the dielectric grains. It is preferable to use a material. Note that the reason why the organic resin material has higher plating adhesion strength than the ceramic is considered to be the difference in the surface condition when roughened. When the ceramic is roughened, only a valley-shaped back portion is formed on the surface. However, when the organic resin material is roughened, an anchor portion having a shape entering the back is formed. As a result, since the plating enters the anchor portion of the organic resin material, a strong adhesion can be obtained. The organic resin material is preferably a material having a large force for fixing a plurality of dielectric particles, and suitable examples include an epoxy resin, a polyimide resin, a polyamideimide resin, and a polyamide resin. In addition, composite materials of these resins and glass fibers (glass woven fabric or glass nonwoven fabric) or organic fibers such as polyamide fibers may be used.

なお、複数の誘電体粒同士を固着する材料(低誘電率材料)の比誘電率は、できるだけ高いほうが好ましい。しかし、上記材料は、コスト性を考慮して有機樹脂材料となることが多いため、実際の比誘電率は、前記誘電体粒(高誘電率材料)の比誘電率よりもかなり低くなる(例えば5以下)。よって、前記誘電体層における前記高誘電率材料の体積比は、前記誘電体層における前記低誘電率材料の体積比よりもできるだけ大きくすることが好ましい。例えば、高誘電率材料の体積比を60%以上にして、残りの部分を低誘電率材料にすることが好ましい。特には、高誘電率材料の体積比を70%以上にして、残りの部分を低誘電率材料にすることが好ましい。このようにすれば、高誘電率材シート全体の誘電率が高くなるため、高誘電率材シートの高容量化がいっそう容易になる。   In addition, it is preferable that the relative dielectric constant of a material (low dielectric constant material) for fixing a plurality of dielectric grains is as high as possible. However, since the material is often an organic resin material in consideration of cost, the actual dielectric constant is considerably lower than the dielectric constant of the dielectric particles (high dielectric constant material) (for example, 5 or less). Therefore, it is preferable that the volume ratio of the high dielectric constant material in the dielectric layer be as large as possible than the volume ratio of the low dielectric constant material in the dielectric layer. For example, the volume ratio of the high dielectric constant material is preferably set to 60% or more, and the remaining portion is preferably made of the low dielectric constant material. In particular, the volume ratio of the high dielectric constant material is preferably set to 70% or more, and the remaining portion is preferably a low dielectric constant material. In this way, since the dielectric constant of the entire high dielectric constant material sheet is increased, it is easier to increase the capacity of the high dielectric constant material sheet.

上記高誘電率材シートは、金属層と誘電体部とを積層してなる積層電子部品を形成するための材料とすることができる。その具体例としてはキャパシタなどがある。高誘電率材シート全体の厚さは特に限定されないが、例えば1μm以上100μm以下であることがよく、好ましくは、5μm以上75μm以下であることがよい。全体の厚さが薄すぎると、シート単体として取り扱うことが困難になる。一方、全体の厚さが厚すぎると、高誘電率材シートを配線基板に埋め込む場合に、配線基板の高密度化や小型化の達成を阻害するおそれがある。また、全体の厚さが厚すぎると、段差が発生しやすくなるため、基板表面の平滑性を確保しにくくなるおそれがある。即ち、前記高誘電率材シートは、配線基板埋込用電子部品を形成するための材料であってもよい。   The high dielectric constant material sheet can be a material for forming a laminated electronic component formed by laminating a metal layer and a dielectric portion. Specific examples include capacitors. The total thickness of the high dielectric constant material sheet is not particularly limited, but may be, for example, 1 μm or more and 100 μm or less, and preferably 5 μm or more and 75 μm or less. If the overall thickness is too thin, it becomes difficult to handle as a single sheet. On the other hand, if the overall thickness is too thick, there is a risk of hindering the achievement of high density and miniaturization of the wiring board when the high dielectric constant material sheet is embedded in the wiring board. Moreover, since the level | step difference will arise easily if the whole thickness is too thick, there exists a possibility that it may become difficult to ensure the smoothness of the substrate surface. That is, the high dielectric constant material sheet may be a material for forming an electronic component for embedding a wiring board.

さらに、高誘電率材シートは、前記第1主面及び前記第2主面のうちの少なくともいずれかに付着して前記誘電体層を保護するキャリア材をさらに備えることが好ましい。このようにすれば、高誘電率材シートを製造する際の誘電体層の破損を防止できる。また、誘電体層が薄くても、キャリア材が付着することで肉厚になるため、誘電体層の取扱性が向上する。   Furthermore, it is preferable that the high dielectric constant material sheet further includes a carrier material that adheres to at least one of the first main surface and the second main surface to protect the dielectric layer. In this way, it is possible to prevent the dielectric layer from being damaged when the high dielectric constant material sheet is manufactured. Further, even if the dielectric layer is thin, the carrier layer becomes thick due to adhesion, so that the handleability of the dielectric layer is improved.

また、上記高誘電率材シートは、前記第1主面及び前記第2主面のうちの少なくともいずれかの上に直接形成された金属層をさらに備えていてもよい。この構成によると、他層である金属層が、接着剤等の他の材料を用いずに、誘電体層に対して密着した状態の高誘電率材シートとすることができる。よって、誘電体粒と他の材料とが誘電体層の厚さ方向に沿って直列に存在しないため、高誘電率化を達成しやすくなる。   The high dielectric constant material sheet may further include a metal layer formed directly on at least one of the first main surface and the second main surface. According to this configuration, the metal layer as the other layer can be a high dielectric constant material sheet in close contact with the dielectric layer without using other materials such as an adhesive. Therefore, since the dielectric grains and other materials do not exist in series along the thickness direction of the dielectric layer, it is easy to achieve a high dielectric constant.

このような金属層は、誘電体層の片面(第1主面及び第2主面のうちのいずれか一方)に直接形成されていてもよいほか、両面(第1主面及び第2主面の両方)に直接形成されていてもよい。前記第1主面及び前記第2主面の両方に直接形成された金属層を備えている場合、高誘電率材シートは例えばキャパシタとなる。   Such a metal layer may be directly formed on one surface (one of the first main surface and the second main surface) of the dielectric layer, or both surfaces (the first main surface and the second main surface). (Both) may be formed directly. When the metal layer directly formed on both the first main surface and the second main surface is provided, the high dielectric constant material sheet is, for example, a capacitor.

上記高誘電率材シートが金属層を備える場合、その金属層は導電性に優れた材料を用いて形成されることが好ましく、具体的には、銀、金、白金、銅、チタン、アルミニウム、パラジウム、ニッケル、タングステンなどから選択される1種または2種以上の合金を用いて形成されることがよい。特に、金属層の形成用材料としては例えば銅や銀を用いることが好ましい。銅や銀は高い導電性を有しており、電極用材料として好適だからである。   When the high dielectric constant material sheet includes a metal layer, the metal layer is preferably formed using a material having excellent conductivity. Specifically, silver, gold, platinum, copper, titanium, aluminum, It may be formed using one or more alloys selected from palladium, nickel, tungsten and the like. In particular, it is preferable to use, for example, copper or silver as the material for forming the metal layer. This is because copper and silver have high conductivity and are suitable as electrode materials.

金属層の厚さは、例えば0.1μm以上50μm以下であることがよい。金属層が薄すぎると、電気的信頼性を確保しにくくなるおそれがあるからである。一方、金属層が厚くなりすぎると、高誘電率材シートの厚さが厚くなるおそれがあるからである。その点、0.1μm以上50μm以下の範囲内で厚さを設定すれば、電気的信頼性を確保しつつ高誘電率材シート全体の厚肉化を防止することができる。   The thickness of the metal layer is preferably, for example, from 0.1 μm to 50 μm. This is because if the metal layer is too thin, it may be difficult to ensure electrical reliability. On the other hand, if the metal layer becomes too thick, the thickness of the high dielectric constant material sheet may increase. In that respect, if the thickness is set within a range of 0.1 μm or more and 50 μm or less, it is possible to prevent an increase in the thickness of the entire high dielectric constant material sheet while ensuring electrical reliability.

金属層の例としては、めっき層、金属ペースト層、金属箔貼付層、スパッタリング層、蒸着層、イオンプレーティング層などが挙げられるが、これらの中でもめっき層が好適である。めっき層は、短時間での形成が可能であり、高誘電率材シートの低コスト化に有利だからである。   Examples of the metal layer include a plating layer, a metal paste layer, a metal foil sticking layer, a sputtering layer, a vapor deposition layer, and an ion plating layer. Among these, a plating layer is preferable. This is because the plating layer can be formed in a short time and is advantageous in reducing the cost of the high dielectric constant material sheet.

なお、前記高誘電率材シートは、例えば、半導体集積回路チップ、トランジスタ、ダイオード等の能動部品を形成するための材料であってもよいし、能動部品そのものであってもよい。また、高誘電率材シートは、抵抗、キャパシタ、インダクタ、コイル等の受動部品を形成するための材料であってもよいし、受動部品そのものであってもよい。なお、ここでいう高誘電率材シートとは、高誘電率材シートの完成品のみを指すのではなく、金属層を後で形成する(例えば配線基板への埋込後に形成する)ことではじめて完成する高誘電率材シートも含むものとする。   The high dielectric constant material sheet may be a material for forming an active component such as a semiconductor integrated circuit chip, a transistor, or a diode, or may be an active component itself. The high dielectric constant material sheet may be a material for forming a passive component such as a resistor, a capacitor, an inductor, or a coil, or may be a passive component itself. Note that the high dielectric constant material sheet referred to here does not only refer to the finished product of the high dielectric constant material sheet, but only after a metal layer is formed later (for example, after being embedded in a wiring board). The completed high dielectric constant material sheet is also included.

また、上記課題を解決するための他の手段(手段2)としては、上記手段1の高誘電率材シートを埋め込んだことを特徴とする配線基板がある。   Further, as another means (means 2) for solving the above problem, there is a wiring board characterized in that the high dielectric constant material sheet of the means 1 is embedded.

従って、上記手段2の配線基板によれば、高容量化された高誘電率材シートが埋め込まれているため、高誘電率材シートがキャパシタである場合、高効率にノイズを除去してICチップなどに供給すべき電源を安定化させることができるとともに、ICチップなどへの電力供給が可能となる。また、当該高誘電率材シートが配線基板内に埋め込まれた結果、配線基板表面上の部品実装可能領域が増えるため、そこに他の電子部品を実装することが可能となる。   Therefore, according to the wiring board of the above means 2, since the high-permittivity material sheet having a high capacity is embedded, when the high-permittivity material sheet is a capacitor, noise can be removed efficiently and the IC chip. It is possible to stabilize the power to be supplied to the IC chip and to supply power to the IC chip and the like. Further, as a result of the high dielectric constant material sheet being embedded in the wiring board, the component mountable area on the surface of the wiring board is increased, so that other electronic components can be mounted there.

また、誘電体粒が誘電体層の平面方向に沿って単層状に配列されているため、誘電体層において誘電体粒が存在する部分においては、誘電体層の厚さ方向に沿って誘電体粒のみを配置できる。このため、高誘電率材シート全体の誘電率を高くしやすくなり、高誘電率材シートの高容量化が容易になる。   In addition, since the dielectric grains are arranged in a single layer along the plane direction of the dielectric layer, the dielectric layer is formed along the thickness direction of the dielectric layer in the portion where the dielectric grains exist in the dielectric layer. Only grains can be placed. For this reason, it becomes easy to raise the dielectric constant of the whole high dielectric constant material sheet, and it becomes easy to increase the capacity of the high dielectric constant material sheet.

上記配線基板は、例えばコア基板上に絶縁層及び導体層を形成した構成を有している。この場合、高誘電率材シートを、コア基板内に埋め込んでもよいし、コア基板と絶縁層との間に埋め込んでもよいし、絶縁層内に埋め込んでもよい。また、併せて他の部品である抵抗素子やインダクタ等を配線基板の内部に埋め込むようにしてもよい。   The wiring substrate has a configuration in which, for example, an insulating layer and a conductor layer are formed on a core substrate. In this case, the high dielectric constant material sheet may be embedded in the core substrate, may be embedded between the core substrate and the insulating layer, or may be embedded in the insulating layer. In addition, other components such as resistance elements and inductors may be embedded in the wiring board.

コア基板の形成材料については特に限定されず、コスト性、加工性、絶縁性、機械的強度などを考慮して適宜選択することができる。コア基板としては、例えば、樹脂基板、セラミック基板、金属基板などが挙げられる。樹脂基板の具体例としては、EP樹脂(エポキシ樹脂)基板、PI樹脂(ポリイミド樹脂)基板、BT樹脂(ビスマレイミド−トリアジン樹脂)基板、PPE樹脂(ポリフェニレンエーテル樹脂)基板などがある。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維(ガラス織布やガラス不織布)やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料からなる基板等を使用してもよい。あるいは、連続多孔質PTFE等の三次元網目状フッ素系樹脂基材にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料からなる基板等を使用してもよい。前記セラミック基板の具体例としては、例えば、アルミナ基板、ベリリア基板、ガラスセラミック基板、結晶化ガラス等の低温焼成材料からなる基板などがある。前記金属基板の具体例としては、例えば、銅基板や銅合金基板、銅以外の金属単体からなる基板、銅以外の金属の合金からなる基板などがある。   The material for forming the core substrate is not particularly limited, and can be appropriately selected in consideration of cost, workability, insulation, mechanical strength, and the like. Examples of the core substrate include a resin substrate, a ceramic substrate, and a metal substrate. Specific examples of the resin substrate include an EP resin (epoxy resin) substrate, a PI resin (polyimide resin) substrate, a BT resin (bismaleimide-triazine resin) substrate, and a PPE resin (polyphenylene ether resin) substrate. In addition, a substrate made of a composite material of these resins and organic fibers such as glass fibers (glass woven fabric or glass nonwoven fabric) or polyamide fibers may be used. Alternatively, a substrate made of a resin-resin composite material obtained by impregnating a thermosetting resin such as an epoxy resin with a three-dimensional network fluorine-based resin base material such as continuous porous PTFE may be used. Specific examples of the ceramic substrate include an alumina substrate, a beryllia substrate, a glass ceramic substrate, and a substrate made of a low-temperature fired material such as crystallized glass. Specific examples of the metal substrate include a copper substrate, a copper alloy substrate, a substrate made of a single metal other than copper, and a substrate made of an alloy of a metal other than copper.

コア基板上に形成される好適な絶縁層としては、樹脂絶縁層を挙げることができる。その理由は、樹脂製の絶縁層は高誘電率材シートの支持体として好ましいため、例えば高誘電率材シートを埋め込んだ構造を実現しやすくなるからである。よって、量産性やコストへの対応能力が高くなる。また、配線基板の大型化にも有利となる。樹脂絶縁層は、例えば、EP樹脂(エポキシ樹脂)、PI樹脂(ポリイミド樹脂)、BT樹脂(ビスマレイドートリアジン樹脂)、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を用いて形成される。   An example of a suitable insulating layer formed on the core substrate is a resin insulating layer. The reason is that the resin insulating layer is preferable as a support for the high dielectric constant material sheet, and therefore, for example, a structure in which the high dielectric constant material sheet is embedded can be easily realized. Therefore, the mass productivity and the ability to cope with costs are increased. Further, it is advantageous for increasing the size of the wiring board. The resin insulating layer is formed using, for example, a thermosetting resin such as an EP resin (epoxy resin), a PI resin (polyimide resin), a BT resin (bismaleidotriazine resin), a phenol resin, a xylene resin, or a polyester resin. The

導体層は、サブトラクティブ法、セミアディティブ法、フルアディティブ法などといった公知の手法によって、コア基板上や絶縁層上にパターン形成される。導体層の形成に用いられる金属材料の例としては、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、スズ、スズ合金などが挙げられる。なお、コア基板の片面または両面に、導体層と絶縁層とが交互に積層されてなるビルトアップ層が形成されていてもよい。   The conductor layer is patterned on the core substrate or the insulating layer by a known method such as a subtractive method, a semi-additive method, or a full additive method. Examples of the metal material used for forming the conductor layer include copper, a copper alloy, nickel, a nickel alloy, tin, and a tin alloy. A built-up layer in which conductor layers and insulating layers are alternately laminated may be formed on one or both surfaces of the core substrate.

手段1に記載の高誘電率材シートを比較的簡単にかつ確実に製造するための好ましい方法(手段3)としては、治具主面に沿って複数の位置決め部を二次元的に配列した構造の治具を用意し、前記複数の位置決め部に複数の誘電体粒を保持させることで、前記複数の誘電体粒を前記治具主面に沿って二次元的にかつ単層状に配列させる位置決め工程と、付着層を有するキャリア材を用意し、前記治具上にて位置決めされた前記複数の誘電体粒を前記付着層上に転写する転写工程と、転写された前記複数の誘電体粒同士を有機樹脂材料で固着して誘電体層とする固着工程とを含むことを特徴とする高誘電率材シートの製造方法がある。   As a preferable method (means 3) for relatively easily and reliably manufacturing the high dielectric constant material sheet described in means 1, a structure in which a plurality of positioning portions are two-dimensionally arranged along the jig main surface And positioning the plurality of dielectric grains two-dimensionally and in a single layer along the jig main surface by holding the plurality of dielectric grains in the plurality of positioning portions. Preparing a carrier material having an adhesion layer and transferring the plurality of dielectric particles positioned on the jig onto the adhesion layer; and transferring the plurality of dielectric particles to each other There is a method of manufacturing a high dielectric constant material sheet, which includes a fixing step of fixing the substrate with an organic resin material to form a dielectric layer.

従って、上記手段3によれば、位置決め工程において複数の誘電体粒が治具の複数の位置決め部に保持されるため、複数の誘電体粒を確実に配列できる。そして、転写工程を実施すれば、複数の誘電体粒がキャリア材に仮固定されるため、複数の誘電体粒の位置関係を保持できる。その後、固着工程を実施すれば、複数の誘電体粒を位置関係を保持したまま相互に固着させることができるため、上記手段1の高誘電率材シートを比較的容易に得ることができる。   Therefore, according to the means 3, since the plurality of dielectric particles are held by the plurality of positioning portions of the jig in the positioning step, the plurality of dielectric particles can be reliably arranged. When the transfer process is performed, the plurality of dielectric grains are temporarily fixed to the carrier material, so that the positional relationship between the plurality of dielectric grains can be maintained. Thereafter, if a fixing step is performed, a plurality of dielectric grains can be fixed to each other while maintaining the positional relationship, so that the high dielectric constant material sheet of the means 1 can be obtained relatively easily.

また、誘電体粒が誘電体層の平面方向に沿って単層状に配列されているため、誘電体層において誘電体粒が存在する部分においては、誘電体層の厚さ方向に沿って誘電体粒のみを配置できる。このため、高誘電率材シート全体の誘電率を高くしやすくなり、高誘電率材シートの高容量化が容易になる。   In addition, since the dielectric grains are arranged in a single layer along the plane direction of the dielectric layer, the dielectric layer is formed along the thickness direction of the dielectric layer in the portion where the dielectric grains exist in the dielectric layer. Only grains can be placed. For this reason, it becomes easy to raise the dielectric constant of the whole high dielectric constant material sheet, and it becomes easy to increase the capacity of the high dielectric constant material sheet.

以下、手段3に記載の高誘電率材シートの製造方法について説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the high dielectric constant material sheet described in the means 3 will be described.

まず、治具主面に沿って複数の位置決め部を二次元的に配列した構造の治具を用意し、位置決め工程を実施する。なお、前記位置決め工程で使用する前記治具としては、複数の誘電体粒を支持する凹部を有する治具や、前記複数の誘電体粒の粒径よりも小さい網目を有する治具(メッシュ部材)などが挙げられるが、メッシュ部材であることが好ましい。メッシュ部材の網目は小さいため、その網目を、誘電体粒を保持させる好適な位置決め部として利用できるからである。また、市販のスクリーン印刷機の印刷スクリーンを治具として用いることもできるからである。   First, a jig having a structure in which a plurality of positioning portions are two-dimensionally arranged along the jig main surface is prepared, and a positioning step is performed. As the jig used in the positioning step, a jig having a recess for supporting a plurality of dielectric grains, or a jig (mesh member) having a mesh smaller than the grain diameter of the plurality of dielectric grains. The mesh member is preferable. This is because the mesh member has a small mesh and can be used as a suitable positioning portion for holding the dielectric grains. Moreover, it is because the printing screen of a commercially available screen printing machine can also be used as a jig.

なお、メッシュ部材は、金属製であることがより好ましい。金属製のメッシュ部材は強度が高いため、各位置決め部に複数の誘電体粒を保持させる際に、例えば複数の位置決め部を介して真空引きを行ったとしても、メッシュ部材の変形を防止できるからである。また、金属製のメッシュ部材は静電気の影響を受けにくいため、静電気に起因した複数の誘電体粒の移動を防止できるからである。   The mesh member is more preferably made of metal. Since the mesh member made of metal has high strength, it is possible to prevent deformation of the mesh member even when evacuation is performed through the plurality of positioning portions when holding the plurality of dielectric grains in each positioning portion, for example. It is. In addition, since the metal mesh member is not easily affected by static electricity, movement of a plurality of dielectric particles due to static electricity can be prevented.

位置決め工程では、治具が有する複数の位置決め部に、複数の誘電体粒を保持させる。誘電体粒としては、上述したチタン酸バリウム、チタン酸鉛及びチタン酸ストロンチウムから選択される1種または2種以上にて構成された化合物などが、好適である。   In the positioning step, a plurality of dielectric grains are held in a plurality of positioning portions of the jig. As the dielectric grains, compounds composed of one or more selected from the above-mentioned barium titanate, lead titanate and strontium titanate are suitable.

次に、付着層を有するキャリア材を用意し、転写工程を実施する。ここで、前記転写工程で使用するキャリア材は、付着層を有する樹脂フィルムであることが好ましい。このようにすれば、キャリア材として市販の樹脂フィルムを用いることができる。なお、樹脂フィルムは透明であることが好ましい。このようにすれば、複数の誘電体粒の固定状況を樹脂フィルムを介して確認できる。また、付着層は、粘着層であっても接着層であってもよいが、粘着層であることが好ましい。粘着層であれば、接着層である場合よりもキャリア材を剥離しやすい。また、キャリア材の再使用が可能である。なお、前記転写工程で使用するキャリア材は、接着層を有するとともに後に電極として使用されるべき導電性金属箔であってもよい。このようにすれば、前記誘電体層上に金属層を直接形成する金属層形成工程を実施しなくても済むため、高誘電率材シートを効率良く製造できる。なお、導電性金属箔としては、銅箔、ニッケル箔、銀箔、金箔などが挙げられる。   Next, a carrier material having an adhesion layer is prepared and a transfer process is performed. Here, the carrier material used in the transfer step is preferably a resin film having an adhesion layer. If it does in this way, a commercially available resin film can be used as a carrier material. The resin film is preferably transparent. If it does in this way, the fixed situation of a plurality of dielectric particles can be checked via a resin film. The adhesion layer may be an adhesive layer or an adhesive layer, but is preferably an adhesive layer. If it is an adhesive layer, it is easier to peel off the carrier material than if it is an adhesive layer. Also, the carrier material can be reused. The carrier material used in the transfer step may be a conductive metal foil that has an adhesive layer and should be used later as an electrode. In this way, it is not necessary to perform the metal layer forming step of directly forming the metal layer on the dielectric layer, so that a high dielectric constant material sheet can be manufactured efficiently. Examples of the conductive metal foil include copper foil, nickel foil, silver foil, and gold foil.

転写工程では、治具の上方にキャリア材の付着層側を配置するとともに、治具上に保持された複数の誘電体粒に付着層を接触させる。そして、この状態で垂直方向に押圧力を加える。その結果、治具上にて位置決めされた複数の誘電体粒が付着層上に転写される。なお、前記転写工程では、前記複数の誘電体粒を前記付着層上に転写する際に、前記複数の誘電体粒の一部を前記付着層中に埋め込むようにすることが好ましい。このようにすれば、誘電体粒と付着層との接触面積が大きくなるため、複数の誘電体粒を所望の位置に確実に仮固定することができる。また、キャリア材を剥離した際に、前記複数の誘電体粒の一部を前記有機樹脂材料から露出させることができる。   In the transfer step, the adhesion layer side of the carrier material is disposed above the jig, and the adhesion layer is brought into contact with a plurality of dielectric grains held on the jig. In this state, a pressing force is applied in the vertical direction. As a result, the plurality of dielectric particles positioned on the jig are transferred onto the adhesion layer. In the transfer step, it is preferable that a part of the plurality of dielectric particles is embedded in the adhesion layer when the plurality of dielectric particles are transferred onto the adhesion layer. In this way, the contact area between the dielectric particles and the adhesion layer is increased, so that a plurality of dielectric particles can be reliably temporarily fixed at desired positions. In addition, when the carrier material is peeled off, part of the plurality of dielectric grains can be exposed from the organic resin material.

次に、転写された前記複数の誘電体粒同士を有機樹脂材料で固着して誘電体層とする固着工程を実施する。詳述すると、例えば、複数の誘電体粒が転写されたキャリア材の付着層上にシート状の有機樹脂材料を配置し、この状態で加熱しながら前記垂直方向と同一方向に押圧力を加える。その結果、有機樹脂材料の一部が各誘電体粒間に侵入して、複数の誘電体粒同士が固着される。なお、熱溶解させた有機樹脂材料を各誘電体粒間に流し込んで冷却することで、複数の誘電体粒同士を固着するようにしてもよい。   Next, an adhering step of adhering the transferred plurality of dielectric particles with an organic resin material to form a dielectric layer is performed. More specifically, for example, a sheet-like organic resin material is disposed on an adhesion layer of a carrier material onto which a plurality of dielectric particles are transferred, and a pressing force is applied in the same direction as the vertical direction while heating in this state. As a result, a part of the organic resin material enters between the dielectric grains, and the plurality of dielectric grains are fixed to each other. In addition, you may make it adhere | attach several dielectric particle | grains by pouring between the dielectric particle | grains and cooling the organic resin material heat-dissolved.

なお、前記固着工程の後に、前記複数の誘電体粒の一部を露出させる粒露出工程を実施してもよい。粒露出工程としては、前記複数の誘電体粒の一部を前記有機樹脂材料から突出させることにより、前記誘電体層の表面に凹凸を形成する凹凸形成工程であることが好ましい。誘電体粒の一部を露出または突出させる手法としては、例えば、表面研削によって前記有機樹脂材料の表層を除去することにより、前記複数の誘電体粒の一部を前記有機樹脂材料から露出または突出させるような物理的な方法が挙げられる。また、誘電体粒の一部を露出または突出させる他の手法としては、例えば、プラズマアッシングやエッチング処理によって前記有機樹脂材料の表層を除去することにより、前記複数の誘電体粒の一部を前記有機樹脂材料から露出または突出させるような化学的な方法が挙げられる。プラズマアッシングやエッチング処理によれば、有機樹脂材料の表層を除去する際に誘電体粒に物理的なストレスが加わらないため、除去後においても好適な誘電体粒の形状を維持することができる。そして、このことは密着性の改善にとって好ましいと考えられる。   Note that, after the fixing step, a grain exposing step for exposing a part of the plurality of dielectric grains may be performed. The grain exposure process is preferably an unevenness forming process in which unevenness is formed on the surface of the dielectric layer by causing some of the plurality of dielectric grains to protrude from the organic resin material. As a technique for exposing or projecting a part of the dielectric grains, for example, by removing the surface layer of the organic resin material by surface grinding, a part of the plurality of dielectric grains is exposed or projected from the organic resin material. A physical method is used. Further, as another method of exposing or projecting a part of the dielectric grains, for example, by removing the surface layer of the organic resin material by plasma ashing or etching process, a part of the plurality of dielectric grains is A chemical method that exposes or protrudes from the organic resin material is used. According to the plasma ashing or the etching process, when the surface layer of the organic resin material is removed, no physical stress is applied to the dielectric particles, so that a suitable shape of the dielectric particles can be maintained even after the removal. This is considered preferable for improving the adhesion.

また、前記粒露出工程(前記凹凸形成工程)では、前記キャリア材を剥離することにより、前記複数の誘電体粒の一部を前記有機樹脂材料から突出させることが好ましい。このようにすれば、複数の誘電体粒の一部を有機樹脂材料から容易に露出(突出)させることができるため、高誘電率材シートを効率良く製造できる。   In the grain exposure step (the concavo-convex forming step), it is preferable that a part of the plurality of dielectric grains protrude from the organic resin material by peeling off the carrier material. In this way, a part of the plurality of dielectric particles can be easily exposed (protruded) from the organic resin material, so that a high dielectric constant material sheet can be produced efficiently.

なお、前記固着工程、前記粒露出工程、前記凹凸形成工程の後、さらに前記誘電体層上に金属層を直接形成する金属層形成工程を実施してもよい。金属層を直接形成する方法としては、めっき、金属ペーストの印刷焼成、金属箔の貼付、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティングなどが挙げられる。0.1μm以上10μm以下という極めて薄層の金属層を形成したいような場合には、特にめっき、スパッタリング、CVD、PVD、イオンプレーティング等の手法を選択することが好ましい。なお、特にめっき法によれば、大量の処理が可能となるため、高誘電率材シートの低コスト化に有利となる。   In addition, after the fixing step, the grain exposing step, and the unevenness forming step, a metal layer forming step of directly forming a metal layer on the dielectric layer may be performed. Examples of the method for directly forming the metal layer include plating, printing and baking of metal paste, sticking of metal foil, sputtering, vapor deposition, ion plating, and the like. When it is desired to form a very thin metal layer of 0.1 μm or more and 10 μm or less, it is particularly preferable to select a method such as plating, sputtering, CVD, PVD, or ion plating. In particular, the plating method enables a large amount of processing, which is advantageous for reducing the cost of the high dielectric constant material sheet.

[第1の実施形態] [First Embodiment]

以下、本発明を具体化した第1実施形態のセラミックキャパシタ内蔵配線基板及びその製造方法を図1〜図16に基づき説明する。   Hereinafter, a ceramic capacitor built-in wiring board and a manufacturing method thereof according to a first embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に示されるように、このセラミックキャパシタ内蔵配線基板71(配線基板)は、ガラスエポキシからなるコア基板72の片側面上に、ビルドアップ層73を形成してなるものである。ビルドアップ層73は、同じくエポキシ樹脂からなる樹脂絶縁層81,82,83,84(いわゆる層間絶縁層)を4層備えている。コア基板72と樹脂絶縁層81との界面には、銅からなる導体層90がパターン形成されている。樹脂絶縁層81,82,83,84同士の界面には、銅からなる導体層91,92,93がパターン形成されている。また、最表層の樹脂絶縁層84の表面上における複数箇所には、銅にニッケル−金めっきを被覆した端子パッド94が形成されている。各端子パッド94は、MPUとしての機能を有するICチップ97と電気的に接続可能になっている。また、コア基板72及び樹脂絶縁層81,82,83,84内には、それぞれビア導体96が設けられている。これらのビア導体96のほとんどは同軸上に配置されるとともに、それらを介して導体層91,92,93及び端子パッド94が相互に電気的に接続されている。   As shown in FIG. 1, this ceramic capacitor built-in wiring board 71 (wiring board) is formed by forming a buildup layer 73 on one side of a core board 72 made of glass epoxy. The build-up layer 73 includes four resin insulating layers 81, 82, 83, and 84 (so-called interlayer insulating layers) that are also made of an epoxy resin. On the interface between the core substrate 72 and the resin insulating layer 81, a conductor layer 90 made of copper is patterned. Conductor layers 91, 92, 93 made of copper are patterned at the interfaces between the resin insulating layers 81, 82, 83, 84. In addition, terminal pads 94 in which copper is coated with nickel-gold plating are formed at a plurality of locations on the surface of the outermost resin insulation layer 84. Each terminal pad 94 can be electrically connected to an IC chip 97 having a function as an MPU. Further, via conductors 96 are provided in the core substrate 72 and the resin insulating layers 81, 82, 83, 84, respectively. Most of these via conductors 96 are arranged on the same axis, and the conductor layers 91, 92, 93 and the terminal pads 94 are electrically connected to each other through them.

図1に示されるように、コア基板72の下面上における複数箇所には、ビア導体96と電気的に接続されるBGA用パッド55が格子状に形成されている。また、コア基板72の下面は、ソルダーレジスト52によってほぼ全体的に覆われている。ソルダーレジスト52の所定箇所には、BGA用パッド55を露出させる開口部53が形成されている。BGA用パッド55の表面上には、図示しないマザーボードとの電気的な接続を図るための複数のはんだバンプ49が配設されている。はんだバンプ49は、90Pb/10Snという組成の錫鉛はんだからなっている。   As shown in FIG. 1, BGA pads 55 electrically connected to the via conductors 96 are formed in a lattice shape at a plurality of locations on the lower surface of the core substrate 72. Further, the lower surface of the core substrate 72 is almost entirely covered with the solder resist 52. An opening 53 for exposing the BGA pad 55 is formed at a predetermined position of the solder resist 52. On the surface of the BGA pad 55, a plurality of solder bumps 49 are provided for electrical connection with a mother board (not shown). The solder bump 49 is made of tin-lead solder having a composition of 90 Pb / 10 Sn.

そして、各はんだバンプ49により、図1に示されるセラミックキャパシタ内蔵配線基板71はマザーボード上に実装される。なお、本実施形態のセラミックキャパシタ内蔵配線基板71はBGA(ボールグリッドアレイ)である。セラミックキャパシタ内蔵配線基板71の形態は、BGAのみに限定されず、例えばLGA(ランドグリッドアレイ)やPGA(ピングリッドアレイ)等であってもよい。   The ceramic capacitor built-in wiring board 71 shown in FIG. 1 is mounted on the mother board by the solder bumps 49. The ceramic capacitor built-in wiring board 71 of this embodiment is a BGA (ball grid array). The form of the wiring board 71 with a built-in ceramic capacitor is not limited to BGA alone, and may be, for example, LGA (land grid array), PGA (pin grid array), or the like.

前記ビルドアップ層73の内部(具体的には第1層の樹脂絶縁層81と第2層の樹脂絶縁層82との界面)には、図2,図3に示すセラミックキャパシタ10(キャパシタ)が、埋め込んだ状態で実装されている。セラミックキャパシタ10は、誘電体層21を備える高誘電率材シート20によって形成されている。誘電体層21の第1主面117上には銅めっきからなる第1金属電極層11(金属層)が形成され、誘電体層21の第2主面118上には銅めっきからなる第2金属電極層31(金属層)が形成されている。   Inside the build-up layer 73 (specifically, the interface between the first resin insulating layer 81 and the second resin insulating layer 82) is the ceramic capacitor 10 (capacitor) shown in FIGS. It is implemented in an embedded state. The ceramic capacitor 10 is formed by a high dielectric constant material sheet 20 including a dielectric layer 21. A first metal electrode layer 11 (metal layer) made of copper plating is formed on the first main surface 117 of the dielectric layer 21, and a second metal made of copper plating is formed on the second main surface 118 of the dielectric layer 21. A metal electrode layer 31 (metal layer) is formed.

また、誘電体層21は、複数の誘電体粒22と、層間絶縁材23とを有している。誘電体粒22は、高誘電率セラミックの一種であるチタン酸バリウムの焼結体からなり、第1金属電極層11−第2金属電極層31間の誘電体として機能する。一方、層間絶縁材23は、有機樹脂材料の一種であるエポキシ樹脂からなり、複数の誘電体粒22同士を固着するとともに、複数の誘電体粒22同士を絶縁する機能を有する。また、層間絶縁材23も、第1金属電極層11−第2金属電極層31間の誘電体として機能する。   The dielectric layer 21 includes a plurality of dielectric grains 22 and an interlayer insulating material 23. The dielectric grains 22 are made of a sintered body of barium titanate, which is a kind of high dielectric constant ceramic, and function as a dielectric between the first metal electrode layer 11 and the second metal electrode layer 31. On the other hand, the interlayer insulating material 23 is made of an epoxy resin which is a kind of organic resin material, and has a function of fixing the plurality of dielectric particles 22 to each other and insulating the plurality of dielectric particles 22 from each other. The interlayer insulating material 23 also functions as a dielectric between the first metal electrode layer 11 and the second metal electrode layer 31.

図1〜図3に示されるように、各誘電体粒22は、誘電体層21の平面方向に沿って二次元的にかつ単層状に配列されている。具体的には、各誘電体粒22は、誘電体層21の平面方向に沿って格子状(アレイ状)に配置されている。そして、各誘電体粒22の周囲に層間絶縁材23が配置されることにより、誘電体部24が形成される。これにより、誘電体部24においては、誘電体粒22と層間絶縁材23とが、誘電体層21の平面方向に沿って交互にかつ規則的に配置される。なお、誘電体部24は、各誘電体粒22が密集している領域であり、誘電体層21の厚さ方向から見て矩形状をなす領域(図3参照)である。各誘電体粒22は、輪郭度が第1金属電極層11及び第2金属電極層31の厚み以下(約0.5μm〜1.5μm)となる略球状をなしており、その粒径は30μmに設定されている。また、隣接する誘電体粒22の中心間距離(ピッチ)も、誘電体粒22の粒径と同じ30μmに設定されている。このため、各誘電体粒22は互いに接触している。なお、図3に示されるように、誘電体粒22間のピッチは、セラミックキャパシタ10の縦方向(図3では上下方向)においても横方向(図3では左右方向)においても等しくなっている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the dielectric grains 22 are two-dimensionally arranged in a single layer along the planar direction of the dielectric layer 21. Specifically, the dielectric grains 22 are arranged in a lattice shape (array shape) along the planar direction of the dielectric layer 21. And the dielectric material part 24 is formed by arrange | positioning the interlayer insulation material 23 around each dielectric material grain 22. As shown in FIG. Thereby, in the dielectric part 24, the dielectric grains 22 and the interlayer insulating material 23 are alternately and regularly arranged along the planar direction of the dielectric layer 21. The dielectric portion 24 is a region where the dielectric particles 22 are densely packed, and is a region (see FIG. 3) having a rectangular shape when viewed from the thickness direction of the dielectric layer 21. Each dielectric particle 22 has a substantially spherical shape in which the degree of contour is equal to or less than the thickness of the first metal electrode layer 11 and the second metal electrode layer 31 (about 0.5 μm to 1.5 μm), and the particle size thereof is 30 μm. Is set to The distance (pitch) between the centers of the adjacent dielectric grains 22 is also set to 30 μm, which is the same as the grain diameter of the dielectric grains 22. For this reason, the dielectric grains 22 are in contact with each other. As shown in FIG. 3, the pitch between the dielectric grains 22 is equal both in the vertical direction (vertical direction in FIG. 3) and in the horizontal direction (horizontal direction in FIG. 3) of the ceramic capacitor 10.

なお、本実施形態における誘電体部24内の誘電体粒22の体積比は70%であり、誘電体部24内の層間絶縁材23の体積比(30%)よりも大きくなっている。また、誘電体粒22の比誘電率は3000であり、層間絶縁材23の比誘電率は3である。よって、層間絶縁材23の比誘電率は、誘電体粒22の比誘電率よりも相対的に低くなる。また、誘電体部24の最大厚さは、誘電体粒22の粒径と同じ30μmである。従って、本実施形態における誘電体部24の静電容量密度は、0.056μF/cmとなり、本実施形態における誘電体部24の静電容量係数は168pF/cmとなる。なお、「静電容量係数」とは、静電容量密度と、誘電体部24の厚さとの積である。 In this embodiment, the volume ratio of the dielectric grains 22 in the dielectric portion 24 is 70%, which is larger than the volume ratio (30%) of the interlayer insulating material 23 in the dielectric portion 24. Moreover, the dielectric constant of the dielectric particles 22 is 3000, and the relative dielectric constant of the interlayer insulating material 23 is 3. Therefore, the relative dielectric constant of the interlayer insulating material 23 is relatively lower than the relative dielectric constant of the dielectric grains 22. The maximum thickness of the dielectric portion 24 is 30 μm, which is the same as the particle size of the dielectric particles 22. Therefore, the capacitance density of the dielectric part 24 in this embodiment is 0.056 μF / cm 2 , and the capacitance coefficient of the dielectric part 24 in this embodiment is 168 pF / cm. The “capacitance coefficient” is the product of the capacitance density and the thickness of the dielectric portion 24.

図1,図2に示されるように、各誘電体粒22の粒径は、層間絶縁材23の最大厚さ(約20μm)よりも大きくなっている。このため、各誘電体粒22の上端部は第1主面117にて突出し、各誘電体粒22の下端部は第2主面118にて突出する。その結果、第1主面117及び第2主面118の両方には凹凸が形成される。これにより、第1主面117及び第2主面118において、誘電体粒22の突出部分と層間絶縁材23との高低差は、3μm〜7μm程度に設定されている。また、前記第1金属電極層11及び前記第2金属電極層31の厚さは約30μmに設定されている。このため、セラミックキャパシタ10全体の厚さは、90μm程度であって、極めて薄くなっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the particle size of each dielectric particle 22 is larger than the maximum thickness (about 20 μm) of the interlayer insulating material 23. For this reason, the upper end portion of each dielectric particle 22 protrudes from the first main surface 117, and the lower end portion of each dielectric particle 22 protrudes from the second main surface 118. As a result, irregularities are formed on both the first main surface 117 and the second main surface 118. Thereby, in the 1st main surface 117 and the 2nd main surface 118, the height difference of the protrusion part of the dielectric material grain 22 and the interlayer insulation material 23 is set to about 3 micrometers-7 micrometers. The thickness of the first metal electrode layer 11 and the second metal electrode layer 31 is set to about 30 μm. For this reason, the thickness of the entire ceramic capacitor 10 is about 90 μm, which is extremely thin.

図1に示されるように、第1金属電極層11は配線基板実装時に上向きの状態となるため、第2層の樹脂絶縁層82内にあるビア導体96に電気的に接続されている。一方、第2金属電極層31は配線基板実装時に下向きの状態となるため、第1層の樹脂絶縁層81内にあるビア導体96に電気的に接続されている。   As shown in FIG. 1, since the first metal electrode layer 11 is in an upward state when mounted on the wiring board, the first metal electrode layer 11 is electrically connected to the via conductor 96 in the second resin insulating layer 82. On the other hand, since the second metal electrode layer 31 is in a downward state when mounted on the wiring board, the second metal electrode layer 31 is electrically connected to the via conductor 96 in the first resin insulating layer 81.

そして、このような構成のセラミックキャパシタ10に通電を行い、第1金属電極層11−第2金属電極層31間に所定の電圧を加えると、一方の電極にプラスの電荷が蓄積し、他方の電極にマイナスの電荷が蓄積するようになっている。その結果、セラミックキャパシタ10がキャパシタとして機能する。本実施形態において、このセラミックキャパシタ10は、ノイズを除去してICチップ97に供給すべき電源を安定化させる機能を有しており、ICチップ97の動作性向上に関与している。   Then, when the ceramic capacitor 10 having such a configuration is energized and a predetermined voltage is applied between the first metal electrode layer 11 and the second metal electrode layer 31, a positive charge is accumulated on one electrode, Negative charges accumulate on the electrodes. As a result, the ceramic capacitor 10 functions as a capacitor. In the present embodiment, the ceramic capacitor 10 has a function of removing noise and stabilizing the power to be supplied to the IC chip 97, and is involved in improving the operability of the IC chip 97.

次に、このセラミックキャパシタ10の製造方法を図4〜図16に基づいて説明する。   Next, a method for manufacturing the ceramic capacitor 10 will be described with reference to FIGS.

まず、図4,図5に示すようなメッシュ部材100(治具)を用意し、位置決め工程を実施する。メッシュ部材100は、縦方向に沿って互いに平行に配置される複数の金属線材と、横方向に沿って互いに平行に配置される複数の金属線材とを直交させることにより構成される。メッシュ部材100は、同メッシュ部材100の平面方向(治具主面方向)に沿って格子状に配列された複数の位置決め部101を有している。個々の位置決め部101は、4本の金属線材によって正方形状に構成された空間(網目)であり、網目の幅は誘電体粒22の粒径(30μm)よりも小さく(約25μm)なっている。このため、誘電体粒22は金属線材によって確実に支持される。なお、本実施形態では、メッシュ部材100として市販の印刷スクリーンを用いている。   First, a mesh member 100 (jig) as shown in FIGS. 4 and 5 is prepared, and a positioning step is performed. The mesh member 100 is configured by orthogonally crossing a plurality of metal wires arranged in parallel with each other along the vertical direction and a plurality of metal wires arranged in parallel with each other along the horizontal direction. The mesh member 100 has a plurality of positioning portions 101 arranged in a lattice shape along the plane direction (the jig main surface direction) of the mesh member 100. Each positioning portion 101 is a space (mesh) formed in a square shape by four metal wires, and the mesh width is smaller (about 25 μm) than the particle size (30 μm) of the dielectric particles 22. . For this reason, the dielectric particles 22 are reliably supported by the metal wire. In the present embodiment, a commercially available printing screen is used as the mesh member 100.

そして、位置決め工程では、複数の位置決め部101を介してメッシュ部材100の片側から真空引きを行うことにより、複数の誘電体粒22が各位置決め部101に嵌め込まれる。これにより、複数の位置決め部101に複数の誘電体粒22が保持され、各誘電体粒22がメッシュ部材100の平面方向に沿って格子状に配列する。なお、本実施形態では真空引きを行っているため、複数の位置決め部101に複数の誘電体粒22を素早く保持させることができる。しかも、振動などに起因する各誘電体粒22の位置ずれや脱落を防止できる。   In the positioning step, vacuuming is performed from one side of the mesh member 100 through the plurality of positioning portions 101, so that the plurality of dielectric particles 22 are fitted into the positioning portions 101. As a result, the plurality of dielectric particles 22 are held by the plurality of positioning portions 101, and each dielectric particle 22 is arranged in a lattice shape along the planar direction of the mesh member 100. In this embodiment, since the vacuuming is performed, the plurality of dielectric grains 22 can be quickly held by the plurality of positioning portions 101. In addition, it is possible to prevent displacement and dropout of each dielectric particle 22 due to vibration or the like.

次に、図6に示すような金属箔111(キャリア材)を用意し、転写工程を実施する。なお、本実施形態の金属箔111は、片側面に付着層112を有している。付着層112は、エポキシ樹脂製の接着剤によって形成されている。   Next, a metal foil 111 (carrier material) as shown in FIG. 6 is prepared and a transfer process is performed. In addition, the metal foil 111 of this embodiment has the adhesion layer 112 on one side. The adhesion layer 112 is formed of an epoxy resin adhesive.

転写工程では、メッシュ部材100の上方に金属箔111の付着層112側を配置するとともに、メッシュ部材100上にて位置決めされた複数の誘電体粒22に付着層112を接触させる(図7参照)。そして、この状態で垂直方向(図7では下方向)に押圧力を加える。その結果、各誘電体粒22が付着層112上に転写される。このとき、複数の誘電体粒22の一部が付着層112中に埋め込まれることで、各誘電体粒22と付着層112との接触面積が大きくなるため、各誘電体粒22をより確実に位置決めできる。その後、所定温度及び所定時間加熱する第1キュア工程を行い、付着層112を少しだけ熱硬化させる。その結果、付着層112を介して金属箔111に各誘電体粒22が仮固定される。   In the transfer process, the adhesion layer 112 side of the metal foil 111 is disposed above the mesh member 100, and the adhesion layer 112 is brought into contact with the plurality of dielectric particles 22 positioned on the mesh member 100 (see FIG. 7). . In this state, a pressing force is applied in the vertical direction (downward in FIG. 7). As a result, each dielectric particle 22 is transferred onto the adhesion layer 112. At this time, since a part of the plurality of dielectric particles 22 is embedded in the adhesion layer 112, the contact area between each dielectric particle 22 and the adhesion layer 112 is increased, so that each dielectric particle 22 is more reliably secured. Can be positioned. Thereafter, a first curing step of heating at a predetermined temperature and for a predetermined time is performed, and the adhesion layer 112 is slightly cured by heat. As a result, each dielectric particle 22 is temporarily fixed to the metal foil 111 via the adhesion layer 112.

次に、固着工程を実施し、複数の誘電体粒22同士をエポキシ樹脂からなる層間絶縁材23で固着する。詳述すると、複数の誘電体粒22が転写された金属箔111の付着層112側にシート状の層間絶縁材23を配置し(図8参照)、この状態で前記垂直方向と同一方向(図8では下方向)に押圧力を加える。本実施形態において具体的には、20Torr(≒2666Pa)以下の真空下で100℃以上の温度となるように加熱を行いながら垂直方向と同一方向に押圧力(0.7MPa)を加える(真空熱プレス)。これに伴い、金属箔111、付着層112、各誘電体粒22及び層間絶縁材23が積層方向に沿って押圧され、金属箔111及び層間絶縁材23が付着層112を介して接合(熱圧着)される。この際、層間絶縁材23の一部が各誘電体粒22間に侵入する(図9参照)。   Next, a fixing step is performed, and the plurality of dielectric particles 22 are fixed to each other with an interlayer insulating material 23 made of an epoxy resin. More specifically, a sheet-like interlayer insulating material 23 is disposed on the adhesion layer 112 side of the metal foil 111 onto which the plurality of dielectric grains 22 have been transferred (see FIG. 8), and in this state, the same direction as the vertical direction (see FIG. Apply a pressing force in the downward direction (8). Specifically, in this embodiment, a pressing force (0.7 MPa) is applied in the same direction as the vertical direction while heating to a temperature of 100 ° C. or higher under a vacuum of 20 Torr (≈2666 Pa) or less (vacuum heat press). Accordingly, the metal foil 111, the adhesion layer 112, each dielectric particle 22 and the interlayer insulating material 23 are pressed along the stacking direction, and the metal foil 111 and the interlayer insulation material 23 are joined (thermocompression bonding) via the adhesion layer 112. ) At this time, a part of the interlayer insulating material 23 enters between the dielectric grains 22 (see FIG. 9).

さらに、所定温度及び所定時間加熱する第2キュア工程を行い、付着層112を熱硬化させる。その結果、複数の誘電体粒22同士が固着し、各誘電体粒22が移動不能となる。なお、付着層112は、層間絶縁材23と同じエポキシ樹脂からなるため、熱により層間絶縁材23と一体化する。その結果、誘電体層21が得られる(図10参照)。   Further, a second curing step of heating at a predetermined temperature and a predetermined time is performed to thermally cure the adhesion layer 112. As a result, the plurality of dielectric grains 22 are fixed to each other, and the respective dielectric grains 22 cannot be moved. Since the adhesion layer 112 is made of the same epoxy resin as the interlayer insulating material 23, it is integrated with the interlayer insulating material 23 by heat. As a result, the dielectric layer 21 is obtained (see FIG. 10).

固着工程後、第1凹凸形成工程(粒露出工程)を実施する。具体的には、複数の誘電体粒22の一部を層間絶縁材23から突出させて、誘電体層21の表面に凹凸を形成し、その面を第2主面118とする(図11参照)。なお、本実施形態では、従来公知のバフ研磨装置、ラッピング装置、ポリッシング装置、ブラスト装置、Oプラズマなどを用いて表面研削を行うことにより、層間絶縁材23の表層を除去して、複数の誘電体粒22の一部を層間絶縁材23から突出させる。なお、各誘電体粒22の突出量は、研削時間を変更したり研磨剤の硬度を変更したりすることで調節可能である。 After the fixing step, a first unevenness forming step (grain exposure step) is performed. Specifically, a part of the plurality of dielectric grains 22 is protruded from the interlayer insulating material 23 to form irregularities on the surface of the dielectric layer 21, and the surface is defined as a second main surface 118 (see FIG. 11). ). In this embodiment, the surface layer of the interlayer insulating material 23 is removed by performing surface grinding using a conventionally known buffing apparatus, lapping apparatus, polishing apparatus, blast apparatus, O 2 plasma, etc. A part of the dielectric particles 22 is protruded from the interlayer insulating material 23. In addition, the protrusion amount of each dielectric particle 22 can be adjusted by changing the grinding time or changing the hardness of the abrasive.

第1凹凸形成工程後、第1金属層形成工程(金属層形成工程)を実施する。具体的には、誘電体層21の第2主面118上に、従来公知の手法に基づいて無電解銅めっきを行った後にさらに電解銅めっきを行って、厚さ約30μmの第2金属電極層31を直接形成する(図12参照)。なお、第2金属電極層31の形成を無電解銅めっき及び電解銅めっきによって行えば、大量の処理が可能となるため、セラミックキャパシタ10を低コストで製造できる。   After the first unevenness forming step, a first metal layer forming step (metal layer forming step) is performed. Specifically, the electroless copper plating is performed on the second main surface 118 of the dielectric layer 21 based on a conventionally known technique, and then the electrolytic copper plating is further performed to form a second metal electrode having a thickness of about 30 μm. Layer 31 is formed directly (see FIG. 12). If the second metal electrode layer 31 is formed by electroless copper plating and electrolytic copper plating, a large amount of processing can be performed, so that the ceramic capacitor 10 can be manufactured at low cost.

次に、導体層90及び第1層の樹脂絶縁層81が形成されたコア基板72を用意し、その第1層の樹脂絶縁層81上に、第2金属電極層31側を下向きにした誘電体層21を搭載する(図13参照)。なお、搭載時においては、本実施形態のセラミックキャパシタ10は、完成前の中間品である。   Next, a core substrate 72 on which a conductor layer 90 and a first resin insulation layer 81 are formed is prepared, and a dielectric with the second metal electrode layer 31 facing downward on the first resin insulation layer 81 is prepared. The body layer 21 is mounted (see FIG. 13). At the time of mounting, the ceramic capacitor 10 of the present embodiment is an intermediate product before completion.

より詳細に言うと、第1層の樹脂絶縁層81を形成するための未硬化のフィルム材を用意し、それをラミネータ等でコア基板72の表面上に貼付する。前記フィルム材としては、例えば、未硬化の熱硬化性樹脂からなるものが好適である。次いで、図13の状態の誘電体層21をフィルム材上に搭載し、所定の圧力で押し付ける。この時点では、まだフィルム材は未硬化であるため、誘電体層21の一部をフィルム材内に容易に埋め込むことができる。次に、加熱を行ってフィルム材を硬化させ、第1層の樹脂絶縁層81にセラミックキャパシタ10の中間品を支持固定させる。   More specifically, an uncured film material for forming the first resin insulation layer 81 is prepared, and is pasted on the surface of the core substrate 72 with a laminator or the like. As said film material, what consists of uncured thermosetting resin is suitable, for example. Next, the dielectric layer 21 in the state of FIG. 13 is mounted on the film material and pressed with a predetermined pressure. At this time, since the film material is still uncured, a part of the dielectric layer 21 can be easily embedded in the film material. Next, heating is performed to cure the film material, and the intermediate product of the ceramic capacitor 10 is supported and fixed to the first resin insulating layer 81.

次に、金属箔111をエッチングなどで除去し(図14参照)、第2凹凸形成工程(粒露出工程)を実施する。具体的には、前記第1凹凸形成工程と同様の工程(本実施形態では表面研削)を実施する。即ち、複数の誘電体粒22の一部を層間絶縁材23から突出させて、誘電体層21の表面に凹凸を形成し、その面を第1主面117とする(図15参照)。   Next, the metal foil 111 is removed by etching or the like (see FIG. 14), and a second unevenness forming step (grain exposure step) is performed. Specifically, the same process as the first unevenness forming process (surface grinding in this embodiment) is performed. That is, a part of the plurality of dielectric grains 22 is protruded from the interlayer insulating material 23 to form irregularities on the surface of the dielectric layer 21, and the surface is used as the first main surface 117 (see FIG. 15).

次に、第2金属層形成工程(金属層形成工程)を実施する。具体的には、誘電体層21の第1主面117上に、従来公知の手法に基づいて無電解銅めっきを行った後にさらに電解銅めっきを行って、厚さ約30μmの第1金属電極層11を直接形成する(図16参照)。なお、本実施形態のセラミックキャパシタ10はこの時点で完成する。   Next, a second metal layer forming step (metal layer forming step) is performed. Specifically, electroless copper plating is performed on the first main surface 117 of the dielectric layer 21 based on a conventionally known method, and then electrolytic copper plating is further performed to form a first metal electrode having a thickness of about 30 μm. Layer 11 is formed directly (see FIG. 16). The ceramic capacitor 10 of this embodiment is completed at this point.

その後、従来周知の手法に従って、第1層の樹脂絶縁層81における導体層91の形成を行う。次いで、第1層の樹脂絶縁層81上に上記の未硬化のフィルム材をラミネータ等で貼付した後、熱硬化させて第2層の樹脂絶縁層82とする。この時点でセラミックキャパシタ10が完全に埋め込まれる。   Thereafter, the conductor layer 91 in the first resin insulation layer 81 is formed in accordance with a conventionally known method. Next, the above-mentioned uncured film material is pasted on the first resin insulating layer 81 with a laminator or the like, and then thermally cured to form the second resin insulating layer 82. At this point, the ceramic capacitor 10 is completely embedded.

次に、第2層の樹脂絶縁層82に対するビア穴あけを行った後、さらに銅めっきまたは銅ペーストの充填、印刷を行って、ビア導体96を形成するとともに、第2層の導体層92を形成する。   Next, after drilling a via hole in the second resin insulating layer 82, further filling with copper plating or copper paste and printing to form a via conductor 96 and a second conductor layer 92 are formed. To do.

この後、同様の手法により、第3層及び第4層(最表層)の樹脂絶縁層83,84の形成を行うとともに、従来周知の手法に従って、コア基板72の下面側にBGA用パッド55、ソルダーレジスト52及びはんだバンプ49を形成する。その結果、図1のセラミックキャパシタ内蔵配線基板71が完成する。   Thereafter, the resin insulation layers 83 and 84 of the third layer and the fourth layer (the outermost layer) are formed by the same method, and the BGA pad 55 is formed on the lower surface side of the core substrate 72 according to a conventionally known method. A solder resist 52 and solder bumps 49 are formed. As a result, the ceramic capacitor built-in wiring board 71 of FIG. 1 is completed.

従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。   Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.

(1)一般的に、従来のセラミックキャパシタでは、比誘電率が相対的に高い誘電体粒22と、比誘電率が相対的に低い層間絶縁材23とが、誘電体層21の厚さ方向に沿って直列に存在する(例えば、図31に示す誘電体粒子124及び層間絶縁材125の関係を参照)。   (1) In general, in a conventional ceramic capacitor, dielectric grains 22 having a relatively high relative dielectric constant and interlayer insulating material 23 having a relatively low relative dielectric constant are formed in the thickness direction of the dielectric layer 21. (See, for example, the relationship between the dielectric particles 124 and the interlayer insulating material 125 shown in FIG. 31).

この場合、セラミックキャパシタ全体の比誘電率ε1は、1/ε1=V1×1/ε2+V2×1/ε3の式から求められる。ここで、ε2は、誘電体粒22の比誘電率、ε3は、層間絶縁材23の比誘電率、V1は、誘電体部24内における誘電体粒22の体積比(%)、V2は、誘電体部24内における層間絶縁材23の体積比(%)である。   In this case, the relative dielectric constant ε1 of the entire ceramic capacitor can be obtained from the equation 1 / ε1 = V1 × 1 / ε2 + V2 × 1 / ε3. Here, ε2 is the relative dielectric constant of the dielectric particles 22, ε3 is the relative dielectric constant of the interlayer insulating material 23, V1 is the volume ratio (%) of the dielectric particles 22 in the dielectric portion 24, and V2 is This is the volume ratio (%) of the interlayer insulating material 23 in the dielectric portion 24.

しかしながら、例えば比誘電率ε2を3000、比誘電率ε3を3、体積比V1を70%、体積比V2を30%として比誘電率ε1を算出したとしても、ε1=10.0となり、比誘電率ε1はあまり高くならない。   However, for example, even when the relative dielectric constant ε1 is calculated by setting the relative dielectric constant ε2 to 3000, the relative dielectric constant ε3 to 3, the volume ratio V1 to 70%, and the volume ratio V2 to 30%, ε1 = 10.0 is obtained. The rate ε1 is not so high.

それに対して、本実施形態のセラミックキャパシタ10では、誘電体粒22と層間絶縁材23とが、誘電体層21の厚さ方向に沿って並列に存在する。よって、誘電体粒22と層間絶縁材23とが、誘電体層21の厚さ方向に沿って直列に存在しなくなる。   On the other hand, in the ceramic capacitor 10 of the present embodiment, the dielectric grains 22 and the interlayer insulating material 23 exist in parallel along the thickness direction of the dielectric layer 21. Therefore, the dielectric grains 22 and the interlayer insulating material 23 do not exist in series along the thickness direction of the dielectric layer 21.

この場合、セラミックキャパシタ10全体の比誘電率ε1は、ε1=V1×ε2+V2×ε3の式(Nielsen の複合則より)から求められる。ここで、従来と同条件にて比誘電率ε1を算出すれば、ε1=70(%)×3000+30(%)×3=2100.9となるため、比誘電率ε1が従来に比べてかなり高くなる。ゆえに、本実施形態のセラミックキャパシタ10は高容量化が容易である。   In this case, the relative dielectric constant ε1 of the entire ceramic capacitor 10 is obtained from the equation ε1 = V1 × ε2 + V2 × ε3 (from Nielsen's compound law). Here, if the relative permittivity ε1 is calculated under the same conditions as in the prior art, ε1 = 70 (%) × 3000 + 30 (%) × 3 = 2100.9, so the relative permittivity ε1 is considerably higher than in the prior art. Become. Therefore, it is easy to increase the capacity of the ceramic capacitor 10 of this embodiment.

(2)本実施形態の誘電体粒22は略球状である。よって、複数の誘電体粒22を揃えやすくなるため、セラミックキャパシタ10の製造が容易になる。また、セラミックキャパシタ10の製造時において、誘電体粒22をメッシュ部材100の位置決め部101に保持させる際に、誘電体粒22の向きを考慮しなくても済む。よって、セラミックキャパシタ10を効率良く製造できる。   (2) The dielectric particles 22 of the present embodiment are substantially spherical. Therefore, since the plurality of dielectric grains 22 can be easily aligned, the ceramic capacitor 10 can be easily manufactured. Further, when the ceramic capacitor 10 is manufactured, it is not necessary to consider the orientation of the dielectric particles 22 when the dielectric particles 22 are held on the positioning portion 101 of the mesh member 100. Therefore, the ceramic capacitor 10 can be manufactured efficiently.

(3)本実施形態では、セラミックキャパシタ内蔵配線基板71内にセラミックキャパシタ10が埋め込まれるとともに、セラミックキャパシタ内蔵配線基板71の上面にICチップ97が実装され、セラミックキャパシタ10及びICチップ97が互いに電気的に接続されている。これにより、セラミックキャパシタ10とICチップ97とを繋ぐ配線長が短縮されるため、セラミックキャパシタ10−ICチップ97間での信号の高速化を図ることができる。   (3) In the present embodiment, the ceramic capacitor 10 is embedded in the ceramic capacitor built-in wiring board 71, and the IC chip 97 is mounted on the upper surface of the ceramic capacitor built-in wiring board 71. The ceramic capacitor 10 and the IC chip 97 are electrically connected to each other. Connected. As a result, the length of the wiring connecting the ceramic capacitor 10 and the IC chip 97 is shortened, so that the signal speed between the ceramic capacitor 10 and the IC chip 97 can be increased.

(4)本実施形態のセラミックキャパシタ10(高誘電率材シート20)の製造方法では、従来必須であった工程(例えば、未焼結の誘電体を含むグリーンシートを所定時間焼成する工程など)を実施しなくても済む。よって、セラミックキャパシタ10を効率良く製造できる。
[第2の実施形態]
(4) In the manufacturing method of the ceramic capacitor 10 (high-dielectric-constant material sheet 20) of the present embodiment, a process that has been essential in the past (for example, a process of firing a green sheet containing an unsintered dielectric material for a predetermined time) It is not necessary to carry out. Therefore, the ceramic capacitor 10 can be manufactured efficiently.
[Second Embodiment]

次に、第2実施形態のセラミックキャパシタ10の製造方法を図17〜図25に基づいて説明する。ここでは第1実施形態と相違する部分を中心に説明し、共通する部分については同じ部材番号を付す代わりに説明を省略する。   Next, the manufacturing method of the ceramic capacitor 10 of 2nd Embodiment is demonstrated based on FIGS. Here, the description will focus on the parts that are different from the first embodiment, and the common parts will not be described in place of the same member numbers.

本実施形態の製造方法は、例えば図17に示す樹脂フィルム113(キャリア材)を用いる点で、第1実施形態の製造方法と相違している。本実施形態において、この樹脂フィルム113は、片側面に粘着層114(付着層)を有する市販の粘着テープである。   The manufacturing method of this embodiment is different from the manufacturing method of 1st Embodiment by the point which uses the resin film 113 (carrier material) shown, for example in FIG. In the present embodiment, the resin film 113 is a commercially available adhesive tape having an adhesive layer 114 (adhesion layer) on one side.

まず転写工程において、複数の誘電体粒22を樹脂フィルム113の粘着層114上に転写する。(図18参照)。このとき、複数の誘電体粒22の一部が粘着層114中に埋め込まれる。次に、固着工程を実施し、複数の誘電体粒22同士を層間絶縁材23で固着する。詳述すると、複数の誘電体粒22が転写された樹脂フィルム113の粘着層114側にシート状の層間絶縁材23を配置し(図19参照)、この状態で加熱を行いながら接合力を加える。これにより、樹脂フィルム113及び層間絶縁材23が粘着層114を介して接合(熱圧着)される。この際、層間絶縁材23の一部が各誘電体粒22間に侵入する(図20参照)。さらに、所定温度及び所定時間加熱するキュア工程を行い、層間絶縁材23を熱硬化させると、複数の誘電体粒22同士が固着して、誘電体層21が得られる。   First, in the transfer step, the plurality of dielectric particles 22 are transferred onto the adhesive layer 114 of the resin film 113. (See FIG. 18). At this time, some of the plurality of dielectric particles 22 are embedded in the adhesive layer 114. Next, a fixing process is performed, and the plurality of dielectric grains 22 are fixed to each other with the interlayer insulating material 23. More specifically, a sheet-like interlayer insulating material 23 is disposed on the adhesive layer 114 side of the resin film 113 to which a plurality of dielectric grains 22 are transferred (see FIG. 19), and a bonding force is applied while heating in this state. . Thereby, the resin film 113 and the interlayer insulating material 23 are bonded (thermocompression bonding) via the adhesive layer 114. At this time, a part of the interlayer insulating material 23 enters between the dielectric grains 22 (see FIG. 20). Furthermore, when a curing step of heating at a predetermined temperature and for a predetermined time is performed to thermally cure the interlayer insulating material 23, the plurality of dielectric particles 22 are fixed to each other, and the dielectric layer 21 is obtained.

固着工程後、第1凹凸形成工程(粒露出工程)を実施し、複数の誘電体粒22の一部を層間絶縁材23から突出させる(図21参照)。さらに第1凹凸形成工程後、第1金属層形成工程(金属層形成工程)を実施して、誘電体層21の第2主面118上に第2金属電極層31を直接形成する(図22参照)。   After the fixing step, a first unevenness forming step (grain exposure step) is performed, and a part of the plurality of dielectric grains 22 is protruded from the interlayer insulating material 23 (see FIG. 21). Further, after the first unevenness forming step, the first metal layer forming step (metal layer forming step) is performed to directly form the second metal electrode layer 31 on the second main surface 118 of the dielectric layer 21 (FIG. 22). reference).

次に、導体層90及び第1層の樹脂絶縁層81が形成されたコア基板72を用意し、その第1層の樹脂絶縁層81上に、第2金属電極層31側を下向きにした誘電体層21を搭載する(図23参照)。次に、第2凹凸形成工程(粒露出工程)を実施する。具体的には、前記第1凹凸形成工程とは異なる工程を実施する。即ち、樹脂フィルム113を剥離することにより、複数の誘電体粒22の一部を層間絶縁材23から突出させる(図24参照)。なお、本実施形態の粘着層114は、熱によって粘着力が低下する材料(ニッタ株式会社製 インテリマー)からなり、前記キュア工程を実施した際に粘着力が低下しているため、樹脂フィルム113を容易に剥離することができる。   Next, a core substrate 72 on which a conductor layer 90 and a first resin insulation layer 81 are formed is prepared, and a dielectric with the second metal electrode layer 31 facing downward on the first resin insulation layer 81 is prepared. The body layer 21 is mounted (see FIG. 23). Next, a 2nd uneven | corrugated formation process (grain exposure process) is implemented. Specifically, a step different from the first unevenness forming step is performed. That is, by peeling the resin film 113, a part of the plurality of dielectric particles 22 is protruded from the interlayer insulating material 23 (see FIG. 24). In addition, since the adhesive layer 114 of this embodiment is made of a material whose adhesive strength is reduced by heat (Intellimer manufactured by Nitta Corporation) and the adhesive strength is reduced when the curing process is performed, the resin film 113 is used. Can be easily peeled off.

次に、第2金属層形成工程(金属層形成工程)を実施し、誘電体層21の第1主面117上に第1金属電極層11を直接形成する(図25参照)。その結果、セラミックキャパシタ10が完成する。その後、従来周知の手法に従って、第2層〜第4層(最表層)の樹脂絶縁層82,83,84などを形成すると、図1のセラミックキャパシタ内蔵配線基板71が完成する。   Next, a second metal layer forming step (metal layer forming step) is performed to directly form the first metal electrode layer 11 on the first main surface 117 of the dielectric layer 21 (see FIG. 25). As a result, the ceramic capacitor 10 is completed. Thereafter, the second to fourth (outermost) resin insulation layers 82, 83, 84, etc. are formed in accordance with a conventionally known technique, thereby completing the ceramic capacitor built-in wiring board 71 of FIG.

従って、本実施形態の製造方法によれば、粘着層114がキュア工程を行う際においても各誘電体粒22を保持し続けるため、各誘電体粒22の移動をより確実に防止できる。よって、複数の誘電体粒22を所望の位置に固着させることができるため、信頼性に優れたセラミックキャパシタ10を製造できる。また、第2凹凸形成工程では、樹脂フィルム113を剥離するだけで、各誘電体粒22の一部を層間絶縁材23から突出させることができるため、セラミックキャパシタ10を効率良く製造できる。さらに、樹脂フィルム113を除去する際にエッチングなどを実施しなくても済む。よって、工数が減るため、セラミックキャパシタ10の製造コストを低減できる。   Therefore, according to the manufacturing method of the present embodiment, each dielectric particle 22 can be more reliably prevented from moving because the adhesive layer 114 continues to hold each dielectric particle 22 even when the curing process is performed. Therefore, since the plurality of dielectric grains 22 can be fixed at a desired position, the ceramic capacitor 10 having excellent reliability can be manufactured. Further, in the second unevenness forming step, a part of each dielectric particle 22 can be protruded from the interlayer insulating material 23 simply by peeling off the resin film 113, so that the ceramic capacitor 10 can be manufactured efficiently. Furthermore, it is not necessary to perform etching or the like when removing the resin film 113. Therefore, since the number of steps is reduced, the manufacturing cost of the ceramic capacitor 10 can be reduced.

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。   In addition, you may change embodiment of this invention as follows.

・上記実施形態では、複数の誘電体粒22の一部が、第1主面117及び第2主面118の両方にて突出していた。しかし、各誘電体粒22の一部を、第1主面117及び第2主面118のいずれか一方にて突出させてもよいし、第1主面117及び第2主面118から突出させなくてもよい。   In the above embodiment, a part of the plurality of dielectric grains 22 protrudes from both the first main surface 117 and the second main surface 118. However, a part of each dielectric grain 22 may protrude from one of the first main surface 117 and the second main surface 118, or may protrude from the first main surface 117 and the second main surface 118. It does not have to be.

・上記実施形態の誘電体粒22は略球状であったが、誘電体粒22を非球形状(例えば図26に示すような略柱状)にしてもよい。この場合、複数の誘電体粒22の一部を、第1主面117及び第2主面118のいずれか一方にて突出させてもよいし、第1主面117及び第2主面118の両方にて突出させてもよい(図27)。   -Although the dielectric particle 22 of the said embodiment was substantially spherical shape, you may make the dielectric particle 22 non-spherical shape (For example, substantially columnar shape as shown in FIG. 26, for example). In this case, a part of the plurality of dielectric grains 22 may protrude from either the first main surface 117 or the second main surface 118, or the first main surface 117 and the second main surface 118 You may make it protrude in both (FIG. 27).

・上記実施形態のメッシュ部材100は、同メッシュ部材100の平面方向に沿って格子状に配列された複数の位置決め部101を有し、複数の誘電体粒22がメッシュ部材100の平面方向に沿って格子状に配置されるようになっていた。しかし、図28に示されるように、複数の位置決め部101を、メッシュ部材100の平面方向に沿って千鳥状に配列し、複数の誘電体粒22が平面方向に沿って千鳥状に配置されるようにしてもよい。このようにすれば、複数の誘電体粒22同士の隙間がより小さくなるため、誘電体粒22の体積比が、層間絶縁材23の体積比よりもさらに大きくなる。よって、セラミックキャパシタ10の静電容量をさらに大きくすることができる。   -The mesh member 100 of the said embodiment has the some positioning part 101 arranged in the grid | lattice form along the plane direction of the mesh member 100, and the some dielectric particle 22 follows the plane direction of the mesh member 100. It was arranged in a grid. However, as shown in FIG. 28, the plurality of positioning portions 101 are arranged in a zigzag pattern along the plane direction of the mesh member 100, and the plurality of dielectric particles 22 are arranged in a zigzag pattern along the plane direction. You may do it. By doing so, the gap between the plurality of dielectric particles 22 becomes smaller, so that the volume ratio of the dielectric particles 22 becomes even larger than the volume ratio of the interlayer insulating material 23. Therefore, the capacitance of the ceramic capacitor 10 can be further increased.

・上記実施形態では、位置決め工程で使用する治具として、複数の誘電体粒22の粒径よりも小さい網目を有するメッシュ部材100が用いられていた。しかし、図29,図30に示されるような真空チャック102を、治具として用いてもよい。この真空チャック102は、複数の誘電体粒22を支持する複数の誘電体粒保持凹部103(位置決め部)を備えている。各誘電体粒保持凹部103は、支持面104(治具主面)に沿って格子状に配列されている。誘電体粒保持凹部103には真空引き路105が連通しており、その真空引き路105を介して真空引きを行うことにより誘電体粒22が誘電体粒保持凹部103に吸着保持される。なお、真空チャック102は、従来公知の半導体製造プロセスにより作製することが可能である。   In the above embodiment, the mesh member 100 having a mesh smaller than the particle diameter of the plurality of dielectric particles 22 is used as a jig used in the positioning step. However, a vacuum chuck 102 as shown in FIGS. 29 and 30 may be used as a jig. The vacuum chuck 102 includes a plurality of dielectric particle holding recesses 103 (positioning portions) that support the plurality of dielectric particles 22. The dielectric particle holding recesses 103 are arranged in a lattice pattern along the support surface 104 (jig main surface). A vacuum pulling path 105 communicates with the dielectric particle holding recess 103, and the dielectric particles 22 are attracted and held in the dielectric particle holding recess 103 by performing vacuuming through the vacuum pulling path 105. The vacuum chuck 102 can be manufactured by a conventionally known semiconductor manufacturing process.

なお、誘電体粒保持凹部103の形状は、誘電体粒22の形状に合わせて適宜設定されることが好ましい。例えば、誘電体粒22が略球状である場合、誘電体粒保持凹部103はすり鉢状に形成されることがよい(図29参照)。また、誘電体粒22が略柱状である場合、誘電体粒保持凹部103は、断面略コ字状に形成されることがよい(図30参照)。   The shape of the dielectric particle holding recess 103 is preferably set as appropriate in accordance with the shape of the dielectric particle 22. For example, when the dielectric particle 22 is substantially spherical, the dielectric particle holding recess 103 is preferably formed in a mortar shape (see FIG. 29). When the dielectric particles 22 are substantially columnar, the dielectric particle holding recesses 103 are preferably formed in a substantially U-shaped cross section (see FIG. 30).

次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。   Next, the technical ideas grasped by the embodiment described above are listed below.

(1)第1主面及び第2主面を有する誘電体層を備える高誘電率材シートであって、前記誘電体層は、前記誘電体層の平面方向に沿って二次元的にかつ単層状に配列された複数の誘電体粒と、前記複数の誘電体粒同士を固着する有機樹脂材料とを有することを特徴とする高誘電率材シート。   (1) A high dielectric constant material sheet comprising a dielectric layer having a first main surface and a second main surface, wherein the dielectric layer is two-dimensionally and single along the planar direction of the dielectric layer. A high dielectric constant material sheet comprising a plurality of dielectric grains arranged in layers and an organic resin material that fixes the plurality of dielectric grains together.

(2)第1主面及び第2主面を有する誘電体層と、前記第1主面及び前記第2主面のうちのいずれかの上に形成された電極とを備え、前記誘電体層は、前記誘電体層の平面方向に沿って二次元的にかつ単層状に配列された複数の誘電体粒と、前記複数の誘電体粒同士を固着する有機樹脂材料とを有することを特徴とする配線基板埋込用キャパシタ。   (2) The dielectric layer comprising: a dielectric layer having a first main surface and a second main surface; and an electrode formed on one of the first main surface and the second main surface. Has a plurality of dielectric grains arranged two-dimensionally and in a single layer along the planar direction of the dielectric layer, and an organic resin material that fixes the plurality of dielectric grains together. Wiring board embedded capacitor.

本発明のセラミックキャパシタ内蔵配線基板を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the ceramic capacitor built-in wiring board of this invention. 本発明のセラミックキャパシタを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the ceramic capacitor of this invention. 本発明のセラミックキャパシタを示す上面図。The top view which shows the ceramic capacitor of this invention. メッシュ部材及び誘電体粒の一部を示す断面図。Sectional drawing which shows a part of mesh member and dielectric material grain. メッシュ部材を示す上面図。The top view which shows a mesh member. 第1実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 1st Embodiment. 第1実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 1st Embodiment. 第2実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 2nd Embodiment. 第2実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 2nd Embodiment. 第2実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 2nd Embodiment. 第2実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 2nd Embodiment. 第2実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 2nd Embodiment. 第2実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 2nd Embodiment. 第2実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 2nd Embodiment. 第2実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 2nd Embodiment. 第2実施形態の製造方法を説明するための概略断面図。The schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of 2nd Embodiment. 他の実施形態のセラミックキャパシタを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the ceramic capacitor of other embodiment. 他の実施形態のセラミックキャパシタを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the ceramic capacitor of other embodiment. 他の実施形態のメッシュ部材を示す上面図。The top view which shows the mesh member of other embodiment. 他の実施形態の真空チャックを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the vacuum chuck of other embodiment. 他の実施形態の真空チャックを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the vacuum chuck of other embodiment. 従来技術のキャパシタを示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the capacitor of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10…キャパシタとしてのセラミックキャパシタ
11…金属層としての第1金属電極層
20…高誘電率材シート
21…誘電体層
22…誘電体粒
23…材料及び有機樹脂材料としての層間絶縁材
31…金属層としての第2金属電極層
71…配線基板としてのセラミックキャパシタ内蔵配線基板
100…治具としてのメッシュ部材
101…位置決め部
102…治具としての真空チャック
103…位置決め部としての誘電体粒保持凹部
104…治具主面としての支持面
111…キャリア材としての金属箔
112…付着層
114…付着層としての粘着層
113…キャリア材としての樹脂フィルム
117…第1主面
118…第2主面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ceramic capacitor as a capacitor 11 ... 1st metal electrode layer 20 as a metal layer ... High dielectric material sheet 21 ... Dielectric layer 22 ... Dielectric grain 23 ... Interlayer insulating material 31 as material and organic resin material ... Metal Second metal electrode layer 71 as a layer ... Ceramic capacitor built-in wiring substrate 100 as a wiring substrate ... Mesh member 101 as a jig ... Positioning portion 102 ... Vacuum chuck 103 as a jig ... Dielectric grain holding concave portion as a positioning portion DESCRIPTION OF SYMBOLS 104 ... Support surface 111 as a jig | tool main surface ... Metal foil 112 as a carrier material ... Adhesion layer 114 ... Adhesive layer 113 as an adhesion layer ... Resin film 117 as a carrier material ... 1st main surface 118 ... 2nd main surface

Claims (14)

第1主面及び第2主面を有する誘電体層を備える高誘電率材シートであって、前記誘電体層は、前記誘電体層の平面方向に沿って二次元的にかつ単層状に配列された複数の誘電体粒と、前記複数の誘電体粒同士を固着する材料とを有することを特徴とする高誘電率材シート。   A high dielectric constant material sheet comprising a dielectric layer having a first main surface and a second main surface, wherein the dielectric layer is arranged two-dimensionally and in a single layer along the planar direction of the dielectric layer A high dielectric constant material sheet comprising a plurality of dielectric particles and a material for fixing the plurality of dielectric particles together. 前記複数の誘電体粒は、その一部が前記第1主面及び前記第2主面のうちの少なくともいずれかにて露出していることを特徴とする請求項1に記載の高誘電率材シート。   2. The high dielectric constant material according to claim 1, wherein a part of the plurality of dielectric grains is exposed on at least one of the first main surface and the second main surface. Sheet. 前記複数の誘電体粒は、その一部が前記第1主面及び前記第2主面の両方にて露出していることを特徴とする請求項1に記載の高誘電率材シート。   2. The high dielectric constant material sheet according to claim 1, wherein a part of the plurality of dielectric grains is exposed on both the first main surface and the second main surface. 前記複数の誘電体粒は、略球状であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の高誘電率材シート。   The high dielectric constant material sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of dielectric grains are substantially spherical. 前記複数の誘電体粒の粒径は10μm以上50μm以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の高誘電率材シート。   5. The high dielectric constant material sheet according to claim 1, wherein a particle diameter of the plurality of dielectric particles is 10 μm or more and 50 μm or less. 前記複数の誘電体粒は、ペロブスカイト酸化物からなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の高誘電率材シート。   The high dielectric constant material sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of dielectric grains are made of a perovskite oxide. 前記第1主面及び前記第2主面のうちの少なくともいずれかの上に直接形成された金属層をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の高誘電率材シート。   The high dielectric constant according to claim 1, further comprising a metal layer directly formed on at least one of the first main surface and the second main surface. Material sheet. 前記第1主面及び前記第2主面のうちの少なくともいずれかに付着して前記誘電体層を保護するキャリア材をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の高誘電率材シート。   8. The carrier material according to claim 1, further comprising a carrier material attached to at least one of the first main surface and the second main surface to protect the dielectric layer. High dielectric constant material sheet. 前記高誘電率材シートは、キャパシタを形成するための材料であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の高誘電率材シート。   The high dielectric constant material sheet according to any one of claims 1 to 8, wherein the high dielectric constant material sheet is a material for forming a capacitor. 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の高誘電率材シートを埋め込んだことを特徴とする配線基板。   A wiring board comprising the high dielectric constant material sheet according to claim 1 embedded therein. 治具主面に沿って複数の位置決め部を二次元的に配列した構造の治具を用意し、前記複数の位置決め部に複数の誘電体粒を保持させることで、前記複数の誘電体粒を前記治具主面に沿って二次元的にかつ単層状に配列させる位置決め工程と、
付着層を有するキャリア材を用意し、前記治具上にて位置決めされた前記複数の誘電体粒を前記付着層上に転写する転写工程と、
転写された前記複数の誘電体粒同士を有機樹脂材料で固着して誘電体層とする固着工程と
を含むことを特徴とする高誘電率材シートの製造方法。
A jig having a structure in which a plurality of positioning portions are two-dimensionally arranged along the jig main surface is prepared, and the plurality of dielectric particles are held by holding the plurality of dielectric particles in the plurality of positioning portions. A positioning step to arrange two-dimensionally and in a single layer along the jig main surface;
Preparing a carrier material having an adhesion layer, and transferring the plurality of dielectric particles positioned on the jig onto the adhesion layer;
A method of manufacturing a high dielectric constant material sheet, comprising: a fixing step of fixing the transferred plurality of dielectric particles with an organic resin material to form a dielectric layer.
前記位置決め工程で使用する前記治具は、前記複数の誘電体粒の粒径よりも小さい網目を有するメッシュ部材であることを特徴とする請求項11に記載の高誘電率材シートの製造方法。   The method for manufacturing a high dielectric constant material sheet according to claim 11, wherein the jig used in the positioning step is a mesh member having a mesh smaller than a particle size of the plurality of dielectric particles. 前記固着工程後に前記誘電体層上に金属層を直接形成する金属層形成工程を、さらに含むことを特徴とする請求項11または12に記載の高誘電率材シートの製造方法。   The method for producing a high dielectric constant material sheet according to claim 11, further comprising a metal layer forming step of directly forming a metal layer on the dielectric layer after the fixing step. 前記固着工程後かつ前記金属層形成工程前に前記複数の誘電体粒の一部を露出させる粒露出工程を、さらに含むことを特徴とする請求項13に記載の高誘電率材シートの製造方法。   14. The method of manufacturing a high dielectric constant material sheet according to claim 13, further comprising a grain exposing step of exposing a part of the plurality of dielectric grains after the fixing step and before the metal layer forming step. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010061832A (en) * 2008-09-01 2010-03-18 Murata Mfg Co Ltd Dielectric sheet, capacitor and part mounting substrate

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