JP2006237446A - Multilayer wiring board and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント配線板や回路基板(以降、「配線基板」と総称する)に搭載する受動素子部品(キャパシタ,レジスタ,インダクタなど)を基板に内蔵化した配線基板の改良に関する。
特に、配線パターンの多層化による一層の高密度化を図った多層配線基板を構成する絶縁層として、有機樹脂材料が用いられた多層配線基板において、LCR回路(LとCの組み合わせで決定する共振周波数を持つ共振回路。L:インダクタ,C:キャパシタ)を予め内蔵してなる多層配線基板の改良に関する。
The present invention relates to an improvement of a wiring board in which passive element components (capacitors, resistors, inductors, etc.) mounted on a printed wiring board or a circuit board (hereinafter collectively referred to as “wiring board”) are built in the board.
In particular, an LCR circuit (resonance determined by a combination of L and C) in a multilayer wiring board using an organic resin material as an insulating layer constituting a multilayer wiring board that achieves a higher density by increasing the number of wiring patterns. The present invention relates to an improvement of a multilayer wiring board in which a resonant circuit having a frequency (L: inductor, C: capacitor) is previously incorporated.
近年、電子機器の高速化,高機能化,小型化,および軽量化の要求を満たすため、電気機器に用いられている配線基板の中に受動素子を作り込み(内蔵化)、高密度化する技術が広く展開されようとしている。(例えば、特許文献1参照) In recent years, in order to meet the demands for higher speed, higher functionality, smaller size, and lighter weight of electronic devices, passive elements are built (incorporated) in wiring boards used in electrical devices to increase the density. Technology is about to be widely deployed. (For example, see Patent Document 1)
配線基板中に受動素子を作り込む方法としては、銅箔上に抵抗ペーストおよび誘電体ペーストをスクリーン印刷にてパターン状に形成した後に、プリプレグシート(炭素繊維に樹脂を含浸させた中間素材)を用いて内層基板に積層し、銅箔をパターニングすることにより抵抗素子,誘電体素子を得る方法が知られている。
この方法では、スクリーン印刷により必要部分にのみ材料を配置できるため効率的に材料が利用でき、工程も少ないという利点がある。
As a method of building a passive element in a wiring board, after forming a resistor paste and a dielectric paste on a copper foil in a pattern by screen printing, a prepreg sheet (intermediate material in which carbon fiber is impregnated with resin) is used. A method of obtaining a resistance element and a dielectric element by using and laminating on an inner layer substrate and patterning a copper foil is known.
This method has the advantage that the material can be efficiently used and the number of steps can be reduced because the material can be arranged only in a necessary portion by screen printing.
しかしながら、上記方法では銅箔の同一平面内に抵抗ペーストおよび誘電体ペーストをスクリーン印刷にて形成するため、どちらかの材料を先に配置することになり、次に配置する材料をスクリーン印刷する際に、先に印刷した材料の高さが邪魔となり、膜厚および縦横の寸法精度が悪くなる問題があり、同一表面に両素子を形成すると、プロセス上干渉して精度良く形成できない。 However, in the above method, since the resistance paste and the dielectric paste are formed by screen printing in the same plane of the copper foil, one of the materials is arranged first, and the next material to be arranged is screen printed. In addition, there is a problem that the height of the previously printed material becomes an obstacle and the film thickness and the vertical and horizontal dimensional accuracy are deteriorated. If both elements are formed on the same surface, they cannot be formed with high accuracy due to interference in the process.
この問題を回避するために、抵抗素子,キャパシタ素子を別々の銅箔に作り込み、それらを積層する方法も考えられるが、LCR回路を形成する際に配線長が長くなり、寄生容量(導体と外部の導体の間で発生する、回路図で元々意図しないコンデンサ)やインダクタンス成分の発生につながることとなり、電気特性の点で好ましくない。
また、前記方法でキャパシタ素子を形成する場合、銅箔を加工した電極の対抗電極は、導電性ペーストにより形成されるため、導電性ペーストが吸湿しやすく容量が変動しやすい問題がある。
さらに、前記方法で抵抗素子を形成した場合、銅配線からなる電極と抵抗ペーストが直接接触するため(図1参照)、界面における接触抵抗の影響が大きく、例えば高温高湿条件化(温度=40℃,相対湿度=90%)では界面の腐食等により抵抗値が大きく増加することが報告されている。(参考文献1)
In order to avoid this problem, it is conceivable to form resistor elements and capacitor elements on separate copper foils and laminate them. However, when an LCR circuit is formed, the wiring length becomes long, and parasitic capacitance (conductor and This leads to generation of an inductance component and an inductance component which are generated between the external conductors and are not originally intended in the circuit diagram, which is not preferable in terms of electrical characteristics.
Further, when the capacitor element is formed by the above-described method, since the counter electrode of the electrode obtained by processing the copper foil is formed of the conductive paste, there is a problem that the conductive paste easily absorbs moisture and the capacity is likely to fluctuate.
Further, when the resistance element is formed by the above-described method, the electrode made of copper wiring and the resistance paste are in direct contact (see FIG. 1), so the influence of the contact resistance at the interface is large, for example, high temperature and high humidity conditions (temperature = 40). It has been reported that the resistance value greatly increases due to interface corrosion or the like at 0 ° C. and relative humidity = 90%. (Reference 1)
これらの問題を回避すべく銅電極と抵抗ペースト間に電気接続性に優れた銀ペーストを挟み界面の接触抵抗を低下させた構造の抵抗素子(図2参照)や、銅電極部に金めっき処理を施した抵抗素子に係る構造が報告されている。(例えば非特許文献1,特許文献2参照)
In order to avoid these problems, a resistance element (see Fig. 2) with a structure in which a silver paste with excellent electrical connectivity is sandwiched between the copper electrode and the resistance paste to reduce the contact resistance at the interface, and the copper electrode portion is subjected to gold plating treatment A structure related to a resistance element subjected to the above has been reported. (For example, see Non-Patent
本発明は、銅箔(配線パターン)の同一平面内に抵抗素子および誘電体(キャパシタ素子)を形成することに起因する寸法精度の低下を回避すると共に、LCR回路を形成する配線長が長くなることに起因する電気特性の低下(寄生容量やインダクタンス成分の発生)を解消する上で好適な多層配線板を提案することを主目的とする。 The present invention avoids a decrease in dimensional accuracy due to the formation of a resistance element and a dielectric (capacitor element) in the same plane of a copper foil (wiring pattern) and increases the wiring length for forming an LCR circuit. The main object of the present invention is to propose a multilayer wiring board suitable for eliminating the deterioration of electrical characteristics (occurrence of parasitic capacitance and inductance components) caused by the above.
上記課題を解決するためになされた請求項1に係る本発明は、
絶縁樹脂層と配線パターン層との積層構成からなり、キャパシタ,レジスタ,抵抗,インダクタなどの受動素子部品を内蔵してなる多層配線基板において、
少なくとも1層の配線層を挟んだ片面に抵抗素子,他面にキャパシタ素子が形成された構造を有することを特徴とする多層配線基板。
上記構成によれば、1層の導体層を挟んで抵抗素子とキャパシタ素子が形成してあるため、LCR回路の形成時に配線長を短くすることが可能となる。
The present invention according to
In a multilayer wiring board consisting of a laminated structure of insulating resin layer and wiring pattern layer, and built-in passive element parts such as capacitors, resistors, resistors, inductors, etc.
A multilayer wiring board having a structure in which a resistance element is formed on one surface and a capacitor element is formed on the other surface with at least one wiring layer interposed therebetween.
According to the above configuration, since the resistance element and the capacitor element are formed with one conductor layer interposed therebetween, the wiring length can be shortened when forming the LCR circuit.
請求項2に係る発明は、
抵抗素子は、前記配線層の一部を加工した電極に接続され、前記電極の表面は、少なくとも抵抗体と接触する表面が置換型無電解銀めっきにより被覆されている構成であることを特徴とする請求項1記載の多層配線基板である。
上記構成によれば、銅電極と抵抗材料の接触抵抗を減らすことが可能となり、銀ペーストを印刷する場合に必要となる印刷位置ずれを考慮したクリアランスの設定が不要となり、素子サイズを小さくすることが可能となる。
The invention according to claim 2
The resistance element is connected to an electrode obtained by processing a part of the wiring layer, and the surface of the electrode has a configuration in which at least a surface in contact with the resistor is covered with substitutional electroless silver plating. The multilayer wiring board according to
According to the above configuration, it becomes possible to reduce the contact resistance between the copper electrode and the resistance material, and it becomes unnecessary to set a clearance in consideration of the printing position shift required when printing the silver paste, and to reduce the element size. Is possible.
請求項3に係る発明は、
抵抗体は、熱硬化性樹脂中に導電性フィラーを分散してなる材料であることを特徴とする請求項2記載の多層配線基板である。
上記構成によれば、一般に高温焼成が必要とされる抵抗体の形成にあたって、250℃以下の低い温度で焼成でき、耐熱性の低い有機基板上における抵抗素子の形成が容易となる。
The invention according to claim 3
3. The multilayer wiring board according to claim 2, wherein the resistor is a material obtained by dispersing a conductive filler in a thermosetting resin.
According to the above configuration, in forming a resistor that generally requires high-temperature firing, firing can be performed at a low temperature of 250 ° C. or lower, and formation of a resistance element on an organic substrate having low heat resistance is facilitated.
請求項4に係る発明は、
抵抗素子の表面に、熱硬化性樹脂中に無機フィラーを分散してなる材料の保護層を被覆してなる構成であるであることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の多層配線基板である。
上記構成によれば、抵抗素子の電極面よりトリミングする際に、抵抗素子の下に配置された絶縁層のダメージを回避でき、絶縁信頼性を確保することが可能となる。
The invention according to claim 4
The multilayer according to any one of
According to the above configuration, when trimming from the electrode surface of the resistance element, damage to the insulating layer disposed under the resistance element can be avoided, and insulation reliability can be ensured.
請求項5に係る発明は、
キャパシタ素子は、前記配線層の一部を加工した電極と対向する銅電極との間に誘電性材料を挟持した構成であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の多層配線基板である。
上記構成によれば、キャパシタ材料への吸湿影響を低減することが可能となる。
The invention according to claim 5
5. The multilayer wiring according to
According to the above configuration, it is possible to reduce the moisture absorption effect on the capacitor material.
請求項6に係る発明は、
誘電性材料は、熱硬化性樹脂中に無機フィラーを分散してなる材料であることを特徴とする請求項5記載の多層配線基板である。
上記構成によれば、一般に高温焼成が必要である誘電体の形成を、高温焼成を不要とし、耐熱性の低い有機基板上でキャパシタ素子の作り込みが可能となる。
The invention according to claim 6
6. The multilayer wiring board according to claim 5, wherein the dielectric material is a material obtained by dispersing an inorganic filler in a thermosetting resin.
According to the above configuration, the formation of a dielectric material that generally requires high-temperature firing eliminates the need for high-temperature firing, and allows capacitor elements to be formed on an organic substrate having low heat resistance.
請求項7に係る発明は、
片面に抵抗素子,他面にキャパシタ素子が、別々の側の面に形成された配線パターン層の何れかの側の面には、インダクタ素子が形成されていることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の多層配線基板。
上記構成によれば、LCR回路形成時に配線長を短くすることが可能となる。
The invention according to claim 7 provides:
The resistance element is formed on one side, the capacitor element is formed on the other side, and the inductor element is formed on either side of the wiring pattern layer formed on the other side. The multilayer wiring board according to any one of 7.
According to the above configuration, the wiring length can be shortened when forming the LCR circuit.
請求項8に係る発明は、
以下の工程を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法である。
(a)両面に銅箔が積層形成された誘電体シートの銅箔において抵抗体電極部に相当する箇所に部分銀めっきを施し、抵抗体を印刷法によりパターン状に形成し、パターニングされた抵抗体を熱硬化させる工程。
(b)(a)で作製した両面銅箔付誘電体シートの抵抗体がパターン形成された側の面と、コア基板とを接着層を介して積層する工程。
(c)両面に銅箔が積層形成された誘電体シートにおいて抵抗素子が形成された面と対抗する面の銅箔を、フォトリソグラフィ手法によりキャパシタ素子の上部電極としてパターニングする工程。
(d)(c)により得られた上部電極をマスクとして、ブラスト法またはエッチングにて誘電体パターンを形成する工程。
(e)(d)で得られた上部電極および誘電体パターンの表面を、フォトリソグラフィ手法によりキャパシタ素子の下部電極としてパターニングする工程。
The invention according to claim 8 provides:
A manufacturing method of a multilayer wiring board comprising the following steps.
(A) In a copper foil of a dielectric sheet in which copper foil is laminated on both sides, a portion corresponding to a resistor electrode part is subjected to partial silver plating, and a resistor is formed into a pattern by a printing method, and patterned resistance The process of thermosetting the body.
(B) The process of laminating | stacking the surface by which the resistor of the dielectric sheet with a double-sided copper foil produced by (a) was patterned, and a core board | substrate through an adhesive layer.
(C) A step of patterning, as a top electrode of a capacitor element, a copper foil on a surface opposite to a surface on which a resistance element is formed in a dielectric sheet in which copper foil is laminated on both sides by a photolithography technique.
(D) A step of forming a dielectric pattern by blasting or etching using the upper electrode obtained in (c) as a mask.
(E) A step of patterning the surface of the upper electrode and dielectric pattern obtained in (d) as a lower electrode of the capacitor element by a photolithography technique.
請求項9に係る発明は、
以下の工程を含むことを特徴とする多層配線基板の製造方法である。
(a)銅箔の片側表面に、部分置換銀めっきを施し、抵抗体を印刷法によりパターン状に形成し、熱硬化させる工程。
(b)(a)で作製した銅箔の抵抗体が形成された面と、コア基板とを、接着層を介して積層する工程。
(c)片面に銅箔が積層形成された誘電体シートの誘電体側の表面に、(b)で作製した積層体をさらに積層する工程。
(d)前記誘電体シートの銅箔を、フォトリソグラフィ手法によりキャパシタ素子の上部電極としてパターニングする工程。
(e)(d)により得られた上部電極をマスクとして、ブラスト法またはエッチングにて誘電体パターンを形成する工程。
(f)(e)で得られた上部電極および誘電体パターンの表面を、フォトリソグラフィ手法によりキャパシタ素子の下部電極としてパターニングする工程。
The invention according to claim 9 is:
A manufacturing method of a multilayer wiring board comprising the following steps.
(A) A step of performing partial substitution silver plating on one surface of a copper foil, forming a resistor in a pattern by a printing method, and thermally curing the resistor.
(B) The process of laminating | stacking the surface in which the resistor of the copper foil produced in (a) was formed, and a core board | substrate through an contact bonding layer.
(C) A step of further laminating the laminate produced in (b) on the dielectric side surface of the dielectric sheet in which the copper foil is laminated on one side.
(D) A step of patterning the copper foil of the dielectric sheet as an upper electrode of the capacitor element by a photolithography technique.
(E) A step of forming a dielectric pattern by blasting or etching using the upper electrode obtained in (d) as a mask.
(F) A step of patterning the surface of the upper electrode and the dielectric pattern obtained in (e) as a lower electrode of the capacitor element by a photolithography technique.
請求項8,9の多層配線基板の製造方法によれば、抵抗体が形成してある銅箔の裏面(反対側)にキャパシタ素子を形成することが可能となり、さらに両電極の間にのみ誘電体が配置することが可能となる。 According to the method for manufacturing a multilayer wiring board according to claims 8 and 9, it is possible to form a capacitor element on the back surface (opposite side) of the copper foil on which the resistor is formed, and furthermore, a dielectric only between both electrodes. The body can be placed.
請求項10に係る発明は、
工程(a)での抵抗体の熱硬化処理において、最高到達温度が180℃以上となるような温度条件を採用することを特徴とする請求項8または9に記載の多層配線基板の製造方法である。
上記方法によれば、一般的な多層プリント配線板用絶縁材料の硬化温度以上で抵抗材料を硬化させることにより、抵抗素子の内蔵前後での抵抗値変化を少なくすることができる。
The invention according to claim 10 is:
The method for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 8 or 9, wherein a temperature condition such that a maximum temperature reaches 180 ° C or higher is employed in the thermosetting treatment of the resistor in the step (a). is there.
According to the above method, the resistance material is cured at a temperature equal to or higher than the curing temperature of a general multilayer printed wiring board insulating material, whereby the resistance value change before and after the incorporation of the resistance element can be reduced.
請求項11に係る発明は、
抵抗体をトリミングする工程をさらに具備することを特徴とする請求項8または9に記載の多層配線基板の製造方法である。
The invention according to
10. The method for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 8, further comprising a step of trimming the resistor.
請求項12に係る発明は、
エッチング法によりインダクタを形成する工程をさらに具備することを特徴とする請求項8または9に記載の多層配線基板の製造方法である。
上記方法によれば、配線幅,配線長を高精度に制御でき、高精度インダクタを作製することが可能となる。
The invention according to
10. The method for manufacturing a multilayer wiring board according to claim 8, further comprising a step of forming an inductor by an etching method.
According to the above method, the wiring width and wiring length can be controlled with high accuracy, and a high-precision inductor can be manufactured.
多層配線基板を構成する絶縁樹脂層を、工程(a)における「抵抗体を熱硬化する」温度よりも低い温度条件で形成(プレス,ラミネート,硬化などにより)することが可能な構成とすることが、本発明では、内蔵する抵抗素子上への絶縁層形成工程における熱履歴が、抵抗素子焼成温度より低温になるため、内蔵前後の抵抗値変動を抑制することができる上で有効である。 The insulating resin layer constituting the multilayer wiring board can be formed (by pressing, laminating, curing, etc.) under a temperature condition lower than the “resistor thermosetting temperature” in step (a). However, in the present invention, the thermal history in the insulating layer forming process on the built-in resistor element is lower than the firing temperature of the resistor element, which is effective in suppressing the resistance value fluctuation before and after the built-in resistor element.
本発明によれば、1層の導体層を挟んでキャパシタ素子および抵抗素子が形成されているためLC回路を形成する際に配線長が短く、寄生容量および伝送損失を低減する効果がある。
また、抵抗体は配線形成がなされていない平らな銅箔上に形成するため、寸法精度良く印刷することが可能となる。
また、キャパシタ素子はフォトリソグラフィーによるエッチング工法とブラスト工法の組み合わせによって加工精度良く形成することができる。
さらに、抵抗ペーストと銅電極の界面に置換型無電解銀めっき皮膜が形成されているため、接触抵抗増大による抵抗値の経時変動を抑制することが可能となる。
According to the present invention, since the capacitor element and the resistance element are formed with one conductor layer interposed therebetween, the wiring length is short when forming the LC circuit, and there is an effect of reducing parasitic capacitance and transmission loss.
In addition, since the resistor is formed on a flat copper foil on which no wiring is formed, printing can be performed with high dimensional accuracy.
Further, the capacitor element can be formed with high processing accuracy by a combination of an etching method by photolithography and a blasting method.
Furthermore, since the substitutional electroless silver plating film is formed at the interface between the resistance paste and the copper electrode, it is possible to suppress the temporal variation of the resistance value due to the increase in contact resistance.
以上により、銅箔(配線パターン)の同一平面内に抵抗素子および誘電体(キャパシタ素子)を形成することに起因する寸法精度の低下を回避すると共に、LCR回路を形成する配線長が長くなることに起因する電気特性の低下(寄生容量やインダクタンス成分の発生)を解消する上で好適な多層配線板が提供される。 As a result, a reduction in dimensional accuracy due to the formation of the resistance element and the dielectric (capacitor element) in the same plane of the copper foil (wiring pattern) is avoided, and the wiring length for forming the LCR circuit is increased. A multilayer wiring board suitable for eliminating the deterioration of electrical characteristics (occurrence of parasitic capacitance and inductance components) due to the above is provided.
本発明の実施形態のについて、図面を用いて説明する。
図3は、本発明による多層配線板の構成の一部を模式的に示した断面図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is a sectional view schematically showing a part of the configuration of the multilayer wiring board according to the present invention.
本実施形態における多層配線板300aでは、導体層1(配線パターン層と同義:327)の表裏にインダクタ素子301,キャパシタ素子302,抵抗素子303が形成された構造となっている。
尚、導体層2(328)の表裏にも各素子を形成した構造をとってもよく、これら各素子が表裏に形成された導体層を多層化しても良い。
つまり、導体層1(327)および導体層2(328)の表裏にインダクタ素子301,キャパシタ素子302,抵抗素子303が形成されているため、LCR回路を形成した際に配線長が短くできるため、寄生容量を減らし、伝送損失を低減することができるというものである。
The
In addition, the structure which formed each element in the front and back of the conductor layer 2 (328) may be taken, and the conductor layer in which these each element was formed in the front and back may be multilayered.
That is, since the
抵抗素子303には保護層(または、保護体)が形成されており(図示せず)、保護層は熱硬化性樹脂と無機フィラーを主成分とする。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂,フェノール樹脂,メラミン樹脂,ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂、およびこれらを変性した樹脂、またはこれら樹脂と熱可塑性樹脂の混合物等を用いることができる。
中でも基材との密着性、耐薬品性、コストの点からエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
無機フィラーとしては、絶縁性を有するSiO2,Al2O3,ZrO3,PbOの安価な金属酸化物が好ましい。
上記保護層が形成されていることで、抵抗値をトリミングにて調整する際に、レーザーによる抵抗体の下に存在する絶縁樹脂層へのダメージを軽減することが可能となる。
The
As the thermosetting resin, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, or a polyimide resin, a resin obtained by modifying these, a mixture of these resins and a thermoplastic resin, or the like can be used.
Among these, it is preferable to use an epoxy resin from the viewpoints of adhesion to a substrate, chemical resistance, and cost.
As the inorganic filler, an inexpensive metal oxide such as SiO2, Al2O3, ZrO3, and PbO having insulating properties is preferable.
By forming the protective layer, it is possible to reduce damage to the insulating resin layer existing under the resistor due to the laser when the resistance value is adjusted by trimming.
本実施形態における抵抗素子は、銅配線の一部が電極の役割を果たし、この銅電極上に置換型無電解銀めっき皮膜を介して抵抗体が形成されているため、抵抗体と銅電極間の接触抵抗を抑えることができる。
また、導体層全面に銀めっき皮膜を形成する方法と比較してめっき面積が少ないため、エレクトロマイグレーションによるショート不良を低減することが可能となり、銀めっきコストを抑えることもできる。置換型無電解銀めっき被膜の厚みは0.2um以上、0.5um以下であることが好ましい。
これは銀めっき被膜の厚みが0.2um以下であると、抵抗体と銅電極間の接触抵抗を十分に下げることができない為であり、0.5um以上になると接触抵抗を下げる効果にほとんど差が無くなるためである。
In the resistance element in this embodiment, a part of the copper wiring serves as an electrode, and a resistor is formed on the copper electrode via a substitutional electroless silver plating film. The contact resistance can be suppressed.
In addition, since the plating area is small as compared with the method of forming a silver plating film on the entire surface of the conductor layer, it is possible to reduce short-circuit defects due to electromigration and to suppress silver plating costs. The thickness of the substitutional electroless silver plating film is preferably 0.2 μm or more and 0.5 μm or less.
This is because when the thickness of the silver plating film is 0.2 um or less, the contact resistance between the resistor and the copper electrode cannot be lowered sufficiently. When the thickness is 0.5 um or more, there is almost no difference in the effect of reducing the contact resistance. This is because there is no more.
本実施形態における抵抗体は、熱硬化性樹脂と導電性フィラーを主成分としてなる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂,フェノール樹脂,メラミン樹脂,ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、およびこれらを変性した樹脂、またはこれら樹脂と熱可塑性樹脂の混合物などを用いることができる。
中でも、基材との密着性,耐薬品性,コストの点からエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
導電性フィラーとしては、ケッチェレンブラック,アセチレンブラック,グラファイト,活性炭素等安価なカーボンを用いることが好ましい。
導電性フィラー以外には、シリカ等無機フィラーが加えてあっても良い。市販のカーボンペーストをそのまま使用することもできる。
The resistor in this embodiment is mainly composed of a thermosetting resin and a conductive filler.
As the thermosetting resin, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, or a polyimide resin, a resin obtained by modifying these resins, a mixture of these resins and a thermoplastic resin, or the like can be used.
Especially, it is preferable to use an epoxy resin from the point of adhesiveness with a base material, chemical resistance, and cost.
As the conductive filler, it is preferable to use inexpensive carbon such as ketchelen black, acetylene black, graphite, activated carbon.
In addition to the conductive filler, an inorganic filler such as silica may be added. Commercially available carbon paste can be used as it is.
本実施形態におけるキャパシタ素子は、誘電体材料が銅電極により挟まれた構造を取っているため、キャパシタ素子の上部および下部からの吸湿を防ぐことができ、片方の電極を導電性ペーストで構成したキャパシタ素子と比較して耐湿性を改善することができる。 Since the capacitor element in this embodiment has a structure in which a dielectric material is sandwiched between copper electrodes, moisture absorption from the upper and lower parts of the capacitor element can be prevented, and one electrode is made of a conductive paste. The moisture resistance can be improved as compared with the capacitor element.
本実施形態のキャパシタ素子を構成する好適な誘電体材料は、熱硬化性樹脂と絶縁性の無機フィラーを主成分としてなる。
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂,フェノール樹脂,メラミン樹脂,ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂、およびこれらを変性した樹脂、またはこれら樹脂と熱可塑性樹脂の混合物等を用いることができる。
中でも、基材との密着性、耐薬品性、コストの点からエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
絶縁性無機フィラーとしてはBaTiO3,SrTiO3,TIO2,PbTiO3,PZT等、強誘電体および常誘電体等比較的誘電率の高い材料を用いることが好ましい。
市販の誘電体ペーストをそのまま使用することもできる。
A suitable dielectric material constituting the capacitor element of this embodiment is mainly composed of a thermosetting resin and an insulating inorganic filler.
As the thermosetting resin, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, and a polyimide resin, a resin obtained by modifying these resins, a mixture of these resins and a thermoplastic resin, or the like can be used.
Especially, it is preferable to use an epoxy resin from the point of adhesiveness with a base material, chemical resistance, and cost.
As the insulating inorganic filler, it is preferable to use a material having a relatively high dielectric constant such as a ferroelectric and a paraelectric such as BaTiO3, SrTiO3, TIO2, PbTiO3, and PZT.
Commercially available dielectric paste can be used as it is.
本実施形態のインダクタ素子は、抵抗素子およびキャパシタ素子が形成されている導体層1(327)を加工した構造を有しており、LCRを構成した際に配線長が短くできるため、寄生容量を減らし、伝送損失を低減することができるというものである。
インダクタの形状としてはミアンダ構造,スパイラル構造等、適宜選択することができる。
The inductor element according to the present embodiment has a structure obtained by processing the conductor layer 1 (327) in which the resistor element and the capacitor element are formed. Since the wiring length can be shortened when the LCR is configured, the parasitic capacitance is reduced. The transmission loss can be reduced.
The shape of the inductor can be selected as appropriate, such as a meander structure or a spiral structure.
本実施形態においては、両面銅箔付き誘電体シートの片面に置換型無電解銀めっきを抵抗素子の電極に相当する箇所に部分的に形成し、スクリーン印刷にて抵抗体を印刷する。
つまり、平滑な誘電体シート上に抵抗体を印刷するため、抵抗体を寸法精度良く形成することが可能となる。
次に、抵抗体を印刷した面と内層基板をプリプレグ等の接着層にて貼り合わせた後にキャパシタ素子の上部電極に該当する部分にフォトレジストを設け、露光→現像→エッチング→フォトレジスト剥膜を行なうこと(フォトリソグラフィ手法)により形成する。
次に、SiO2を含有したスラリーを高速で噴射するウェットブラストにより上部電極をマスクとして不要な誘電体を除去する。
次に、抵抗素子電極,キャパシタ素子下部電極,インダクタ,配線に該当する箇所にフォトレジストを設け、露光→現像→エッチング→フォトレジスト剥膜工程を経て、抵抗素子,キャパシタ素子およびインダクタ素子を形成する。
上記方法により、同一導体層の表裏に抵抗素子,キャパシタ素子,インダクタ素子を作り込むことが可能となる。
In this embodiment, substitutional electroless silver plating is partially formed on one side of a dielectric sheet with a double-sided copper foil at a portion corresponding to an electrode of a resistance element, and the resistor is printed by screen printing.
That is, since the resistor is printed on the smooth dielectric sheet, the resistor can be formed with high dimensional accuracy.
Next, after the resistor printed surface and the inner layer substrate are bonded together with an adhesive layer such as a prepreg, a photoresist is provided on the portion corresponding to the upper electrode of the capacitor element, and exposure → development → etching → photoresist stripping It is formed by performing (a photolithography technique).
Next, unnecessary dielectric material is removed using the upper electrode as a mask by wet blasting in which a slurry containing SiO 2 is sprayed at a high speed.
Next, a photoresist is provided at a position corresponding to the resistor element electrode, the capacitor element lower electrode, the inductor, and the wiring, and the resistor element, the capacitor element, and the inductor element are formed through exposure → development → etching → photoresist stripping process. .
By the above method, it is possible to make a resistance element, a capacitor element, and an inductor element on the front and back sides of the same conductor layer.
本実施形態においては、銅箔上に置換型無電解銀めっきを抵抗素子の電極に相当する箇所に部分的に形成し、スクリーン印刷にて抵抗体を印刷することも可能である。
つまり、平滑な銅箔上に抵抗体を印刷するため、抵抗体を寸法精度良く形成することが可能となる。
次に、抵抗体を印刷した面と内層基板をプリプレグ等の接着層にて貼り合わせた後に片面銅箔付き誘電体シートを積層し、誘電体シート銅箔上のキャパシタ素子上部電極に該当する部分にフォトレジストを設け、露光→現像→エッチング→フォトレジスト剥膜により形成する。
次に、SiO2を含有したスラリーを高速で噴射するウェットブラストにより上部電極をマスクとして不要な誘電体を除去する。
次に、抵抗素子電極,キャパシタ素子下部電極,インダクタ,配線に該当する箇所にフォトレジストを設け、露光→現像→エッチング→フォトレジスト剥膜工程を経て抵抗素子,キャパシタ素子およびインダクタ素子を形成する。
上記方法により、同一導体層の表裏に抵抗素子、キャパシタ素子、インダクタ素子を作り込むことが可能となる。
In this embodiment, substitutional electroless silver plating can be partially formed on a copper foil at a location corresponding to an electrode of a resistance element, and a resistor can be printed by screen printing.
That is, since the resistor is printed on the smooth copper foil, the resistor can be formed with high dimensional accuracy.
Next, after the surface on which the resistor is printed and the inner layer substrate are bonded together with an adhesive layer such as a prepreg, a dielectric sheet with a single-sided copper foil is laminated, and the portion corresponding to the capacitor element upper electrode on the dielectric sheet copper foil A photoresist is provided on the substrate, and it is formed by exposure → development → etching → photoresist stripping.
Next, unnecessary dielectric material is removed using the upper electrode as a mask by wet blasting in which a slurry containing SiO 2 is sprayed at a high speed.
Next, a photoresist is provided at a position corresponding to the resistor element electrode, the capacitor element lower electrode, the inductor, and the wiring, and the resistor element, the capacitor element, and the inductor element are formed through an exposure → development → etching → photoresist film removal process.
By the above method, it is possible to build a resistance element, a capacitor element, and an inductor element on the front and back sides of the same conductor layer.
本実施形態においては、受動素子を内蔵する絶縁樹脂はプリプレグ,樹脂付き銅箔,ビルドアップ基板用絶縁樹脂フィルムあるいはワニスのいずれの形態であっても構わないが、内蔵素子の埋め込み性や作業性を考慮するとビルドアップ絶縁樹脂フィルムを用いることが好ましい。
また、一般にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂は、硬化温度が高くなるほど架橋密度が高くなる傾向があり、例えば一度硬化させた抵抗体をさらに高い温度で加熱すると熱硬化性樹脂の硬化が進行し、抵抗値が下がる傾向にある。
従って、抵抗素子の内蔵前後での抵抗値変化を少なくするには絶縁樹脂のプレス・ラミネート・硬化などにおける最高到達温度は抵抗材料の硬化時における最高到達温度より低いことが好ましい。
In the present embodiment, the insulating resin containing the passive element may be in the form of a prepreg, a resin-coated copper foil, an insulating resin film for a build-up substrate, or a varnish. In view of the above, it is preferable to use a build-up insulating resin film.
In general, thermosetting resins such as epoxy resins tend to have a higher crosslink density as the curing temperature increases. For example, when a resistor that has been cured once is heated at a higher temperature, curing of the thermosetting resin proceeds. The resistance value tends to decrease.
Therefore, in order to reduce the change in resistance value before and after the incorporation of the resistance element, it is preferable that the maximum temperature reached in pressing, laminating and curing the insulating resin is lower than the maximum temperature achieved when the resistance material is cured.
本実施形態においては、抵抗体を埋め込んだ後に抵抗値をトリミングにより調整するため、積層に伴う抵抗値変動を抑制することが可能となる。 In the present embodiment, since the resistance value is adjusted by trimming after embedding the resistor, it is possible to suppress the resistance value fluctuation accompanying the stacking.
本実施形態においては、キャパシタ電極の下部電極,抵抗素子の電極,配線,およびインダクタ素子が、同一銅箔を公知のフォトリソグラフィーとエッチング工法によってパターニング形成されたものであっても良い。
上記方法を用いることで、キャパシタ電極の下部電極,抵抗素子の電極,配線,およびインダクタ素子を高精度に形成することが可能となる。
In the present embodiment, the lower electrode of the capacitor electrode, the electrode of the resistance element, the wiring, and the inductor element may be formed by patterning the same copper foil by known photolithography and etching methods.
By using the above method, the lower electrode of the capacitor electrode, the electrode of the resistor element, the wiring, and the inductor element can be formed with high accuracy.
以下に実施例および比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
各実施例および比較例で製造した抵抗素子を内蔵した多層配線板(受動素子内蔵プリント配線板)について抵抗値測定,キャパシタ容量測定,高温高湿試験,サーマルサイクル試験(TCT)を行い、内蔵されている受動素子の特性について評価した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto.
The multilayer wiring board (passive element built-in printed wiring board) with built-in resistance elements manufactured in each example and comparative example is subjected to resistance value measurement, capacitor capacity measurement, high temperature and high humidity test, and thermal cycle test (TCT). The characteristics of the passive elements are evaluated.
<抵抗値測定>
各実施例および比較例で製造した抵抗素子の設計値が100Ωである素子100個について、デジタルマルチメーターにて抵抗値測定を行い平均抵抗値,標準偏差(σ),3σの値を算出し、抵抗値のバラツキを評価した。
<Resistance measurement>
With respect to 100 elements having a design value of 100Ω of the resistance element manufactured in each example and comparative example, the resistance value is measured with a digital multimeter, and the average resistance value, standard deviation (σ), and 3σ values are calculated. The variation in resistance value was evaluated.
<キャパシタ容量測定>
各実施例および比較例で製造したキャパシタ素子の設計値が10pFである素子100個について、LCRメーター(商品名:HP4284A)にて10kHzにおける容量測定を行い平均容量,標準偏差(σ),3σの値を算出し、キャパシタ容量のバラツキを評価した。
<Capacitor capacitance measurement>
With respect to 100 elements having a design value of 10 pF of capacitor elements manufactured in each of the examples and comparative examples, the capacitance at 10 kHz was measured with an LCR meter (trade name: HP4284A), and the average capacitance, standard deviation (σ), and 3σ The value was calculated and the variation of the capacitor capacity was evaluated.
<高温高湿試験>
各実施例および比較例で製造した受動素子内層基板について、40℃,95%での高温高湿試験を1000時間行い、試験前後の抵抗値より抵抗値変化を算出した。
<High temperature and high humidity test>
The passive element inner layer substrates manufactured in each Example and Comparative Example were subjected to a high temperature and high humidity test at 40 ° C. and 95% for 1000 hours, and the change in resistance value was calculated from the resistance values before and after the test.
<絶縁信頼性>
各実施例および比較例で製造した受動素子内蔵基板について、実施例1および実施例2ではL/S=100μm/100μmの櫛形電極上に置換型銀めっき被膜0.5μmを形成した。
比較例1および比較例2では、L/S=100μm/100μmの櫛形電極部分を銀ペーストで印刷形成したパターンを内層部分に配置した。
これら試験片を高速加速寿命試験装置に121℃/85%の条件下で投入して、20Vの電圧を168時間印加し、絶縁抵抗の経時測定を行った。
抵抗値が106以下を絶縁不良とし、サンプルを40個投入して試験を行った。
<Insulation reliability>
With respect to the passive element built-in substrates manufactured in each Example and Comparative Example, in Example 1 and Example 2, a substitutional silver plating film of 0.5 μm was formed on a comb electrode of L / S = 100 μm / 100 μm.
In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, a pattern in which a comb-shaped electrode portion having L / S = 100 μm / 100 μm was formed by printing with a silver paste was disposed in the inner layer portion.
These test pieces were put into a high-speed accelerated life test apparatus under the condition of 121 ° C./85%, a voltage of 20 V was applied for 168 hours, and the insulation resistance was measured over time.
A resistance value of 10 6 or less was regarded as poor insulation, and 40 samples were added for testing.
<TCT>
各実施例および比較例で製造した受動素子内蔵プリント配線板について、低温槽−40℃、高温槽125℃,さらし時間30分の条件で1000サイクルTCTを行い、抵抗素子については試験後の抵抗値が1000Ω以上となった素子をクラックによる不良と判定した。
キャパシタについては、容量値が±100%以上変化した素子を不良と判断した。
各実施例および比較例について、設計値が100Ωである抵抗素子100個および設計値が10pFのキャパシタ素子100個についてテストした。
<TCT>
About the printed circuit board with a built-in passive element manufactured in each Example and Comparative Example, 1000 cycles TCT was performed under conditions of a low temperature bath of −40 ° C., a high temperature bath of 125 ° C., and an exposure time of 30 minutes. An element having a value of 1000Ω or more was determined to be defective due to a crack.
Regarding the capacitor, an element having a capacitance value changed by ± 100% or more was determined to be defective.
For each example and comparative example, 100 resistance elements with a design value of 100Ω and 100 capacitor elements with a design value of 10 pF were tested.
以下、本発明の実施例について、詳細に説明する。
図4(a)〜(k)は、本発明による多層配線板(受動素子内蔵プリント配線版)の製造方法の一例を、工程順に模式的に示した断面図である。
まず、両面銅箔付き誘電体シート400(商品名:BC12 OAK三井製)を準備した。(図4a)
Examples of the present invention will be described in detail below.
4A to 4K are cross-sectional views schematically showing an example of a method for manufacturing a multilayer wiring board (passive element built-in printed wiring board) according to the present invention in the order of steps.
First, a
次いで、上側の銅箔層402表面にドライフィルムレジスト403(商品名:RY3215 日立化成製)をロールラミネーターにて熱圧着して貼り付け、フィルムマスクを用いた露光,現像により、抵抗素子電極パターンを得た(図4b)。
Next, a dry film resist 403 (trade name: RY3215, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is attached to the surface of the upper
次に、10wt%−硫酸水溶液,液温=25℃にて1分間の酸洗浄を行い、純水で洗浄後、プリディップ(商品名:SSP−700P 四国化成製)、液温=40℃にて40秒間浸漬し、置換銀めっき(商品名:SSP−700M 四国化成製)、液温=40℃にて5分間の処理を施し、ドライフィルムレジスト403を剥膜して、抵抗素子電極部に約0.5μm厚の置換型無電解銀めっき皮膜404を形成した。
Next, acid cleaning is performed at 10 wt% -sulfuric acid aqueous solution, liquid temperature = 25 ° C. for 1 minute, and after washing with pure water, pre-dip (trade name: SSP-700P manufactured by Shikoku Kasei), liquid temperature = 40 ° C. Immersion for 40 seconds, substitution silver plating (trade name: SSP-700M, manufactured by Shikoku Kasei), treatment at a liquid temperature of 40 ° C. for 5 minutes, the dry film resist 403 is peeled off, and the resistance element electrode portion is formed. A substitutional electroless
次に、カーボンペースト(商品名:TU−100−8 アサヒ化学研究所製)を200メッシュ,線径=40μmのステンレスメッシュ版を用いて、一対の前記置換銀めっき電極間を電気的に接続できるようにスクリーン印刷して、抵抗体405を形成した。
印刷に使用したカーボンペーストの粘度を回転粘度計(商品名:ビスコテスターVT−04 リオン製)にて測定したところ、700dPa・s前後であった。
また、前記一対の電極間に挟まれる抵抗体の設計値は、幅0.5mm,長さ0.67mmであった。
このようにして、抵抗体が印刷された基板を、90℃で30分間乾燥させた後、さらに200℃で1時間の焼成を施した。(図4d)
Next, the carbon paste (trade name: TU-100-8, manufactured by Asahi Chemical Research Laboratories) can be electrically connected between the pair of substituted silver-plated electrodes using a 200 mesh, stainless steel mesh plate having a wire diameter of 40 μm. Thus, the
When the viscosity of the carbon paste used for printing was measured with a rotational viscometer (trade name: Viscotester VT-04, manufactured by Rion), it was about 700 dPa · s.
The design value of the resistor sandwiched between the pair of electrodes was 0.5 mm in width and 0.67 mm in length.
Thus, after drying the board | substrate with which the resistor was printed at 90 degreeC for 30 minutes, baking was further performed at 200 degreeC for 1 hour. (Fig. 4d)
次に、導体パターンを形成したコア基板(407)にプリプレグ(商品名:GEA−67N 日立化成製)(406)を用いて、先に抵抗体を形成した誘電体シート(図4dの構成)を真空プレス機にて貼り合わせた。(図4e) Next, using a prepreg (trade name: GEA-67N manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (406) on the core substrate (407) on which the conductor pattern is formed, a dielectric sheet (configuration shown in FIG. 4d) on which a resistor is first formed. It bonded together with the vacuum press machine. (Fig. 4e)
次に、ドライフィルムレジスト(商品名:RY3215 日立化成製)をロールラミネーターにて熱圧着して貼り付け、フィルムマスクを用いた露光,現像によりレジストパターン408を形成した。(図4f)
このレジストパターンをマスクとして、塩化第2鉄液によるエッチング加工およびレジスト剥膜工程を経て、キャパシタ素子の上電極を得た。(図4g)
Next, a dry film resist (trade name: RY3215 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was attached by thermocompression bonding with a roll laminator, and a resist
Using this resist pattern as a mask, an upper electrode of the capacitor element was obtained through an etching process using a ferric chloride solution and a resist stripping process. (Fig. 4g)
次に、数μmのSiO2と水からなる微細砥粒液をノズルから噴出させ、加工対象物の表面を削り取るウェットブラスト工法を用いて、両面銅箔付き誘電体シートの誘電体材料(401)を除去し、誘電体パターンを得た。(図4h) Next, a dielectric material (401) of a dielectric sheet with a double-sided copper foil is formed using a wet blasting method in which a fine abrasive liquid composed of several μm of SiO 2 and water is ejected from a nozzle and the surface of the workpiece is scraped off. Removal of the dielectric pattern was obtained. (Fig. 4h)
次に、ドライフィルムレジスト(商品名:RY3215 日立化成製)を真空ラミネーターにて熱圧着して貼り付けフィルムマスクを用いた露光,現像により、抵抗素子の電極、キャパシタ素子の下電極,インダクタ素子,配線パターンを形成し(図4i)、これらレジストパターンをマスクとして塩化第2鉄液によるエッチング加工およびレジスト剥膜工程を経て、各素子のパターンを形成した。(図4j)
各素子パターンは、同図で示すインダクタ素子410,キャパシタ素子411,抵抗素子402である。
このときの抵抗値(初期抵抗値),キャパシタ容量(初期容量)を測定した。
Next, a dry film resist (trade name: RY3215, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is thermocompression bonded with a vacuum laminator, and is exposed and developed using a film mask, whereby a resistor element electrode, a capacitor element lower electrode, an inductor element, A wiring pattern was formed (FIG. 4i), and a pattern of each element was formed through an etching process using a ferric chloride solution and a resist stripping process using these resist patterns as a mask. (Fig. 4j)
Each element pattern is an
The resistance value (initial resistance value) and capacitor capacity (initial capacity) at this time were measured.
前述のように素子を形成した基板上にプリプレグ(商品名:GEA−67N 日立化成製)(406)を用いて、先に抵抗体を形成した誘電体シートを真空プレス機にて貼り合わせ、ビアホール形成,めっき,配線形成,ソルダーレジストパターン形成,端子部へのニッケル−金めっき仕上げを施し、受動素子内蔵プリント配線板を製造した。
このようにして得られた受像素子内蔵プリント配線板は、1つの導体層の表裏にキャパシタ素子,抵抗素子が形成してあるため、最短の配線長でC,R回路を形成することができることが理解できる。
Using the prepreg (trade name: GEA-67N manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) (406) on the substrate on which the element is formed as described above, the dielectric sheet on which the resistor is formed is pasted with a vacuum press machine, and the via hole is formed. Forming, plating, wiring formation, solder resist pattern formation, and nickel-gold plating finish on the terminal part were performed to produce a printed wiring board with built-in passive elements.
The thus obtained printed wiring board with a built-in image receiving element has a capacitor element and a resistance element formed on the front and back sides of one conductor layer, so that C and R circuits can be formed with the shortest wiring length. Can understand.
厚み12μmの銅箔上に、実施例1と同様の方法で抵抗素子電極部に該当する箇所に置換型無電解銀めっき被膜を部分形成し、抵抗体を印刷,焼成した後、コア基板/プリプレグ/銅箔/誘電体シート(片側銅箔付き)の順で積み重ね真空プレス機にて積層した。
以下、実施例1と同様の方法にて受動素子内蔵プリント配線版を得た。
このようにして得た受動素子内蔵プリント配線板は、実施例1と同様に1つの導体層の表裏にキャパシタ素子,抵抗素子が形成してあるため、最短の配線長でC,R回路を形成することができることが理解できる。
On the copper foil having a thickness of 12 μm, a substitutional electroless silver plating film is partially formed at a location corresponding to the resistance element electrode portion in the same manner as in Example 1. After printing and firing the resistor, the core substrate / prepreg Stacked in the order of / copper foil / dielectric sheet (with copper foil on one side) and laminated with a vacuum press.
Thereafter, a printed circuit board with built-in passive elements was obtained in the same manner as in Example 1.
The passive element built-in printed wiring board obtained in this way has capacitor elements and resistance elements formed on the front and back sides of one conductor layer as in the first embodiment, so that C and R circuits are formed with the shortest wiring length. I can understand that you can.
<比較例1>
コア基板上に、プリプレグ/銅箔の順で積み重ね真空プレス機にて積層した後、CO2レーザーによりビアホールを形成し、アルカリ性過マンガン酸塩による粗面化処理、無電解銅めっき、電解銅めっきによる電気的接続を施し、エッチングにより抵抗素子の電極、キャパシタ素子の下電極、インダクタ素子パターン、および配線パターンを形成した。
次に、銀ペースト(商品名:LS−504J アサヒ化学研究所製)を200メッシュ、線径=40μmのステンレスメッシュ版を用いてスクリーン印刷により抵抗素子の電極上に銀ペーストパターンを形成した。
このように、銀ペーストパターンが形成された基板を90℃で30分間乾燥させた後、さらに150℃で30分間の焼成を施した後に銀ペースト硬化物の厚みを測定したところ、約20μmの厚みを有していた。
<Comparative Example 1>
After stacking in the order of prepreg / copper foil on the core substrate, laminating with a vacuum press machine, forming a via hole with CO2 laser, roughening treatment with alkaline permanganate, electroless copper plating, electrolytic copper plating Electrical connection was performed, and an electrode of a resistance element, a lower electrode of a capacitor element, an inductor element pattern, and a wiring pattern were formed by etching.
Next, a silver paste pattern was formed on the electrode of the resistive element by screen printing using a 200-mesh stainless paste with a silver paste (trade name: LS-504J, manufactured by Asahi Chemical Research Laboratories).
Thus, after drying the board | substrate with which the silver paste pattern was formed at 90 degreeC for 30 minutes, and also baking for 30 minutes at 150 degreeC, when the thickness of silver paste hardened | cured material was measured, thickness of about 20 micrometers Had.
次に、カーボンペースト(商品名:TU−100−8 アサヒ化学研究所製)を200メッシュ、線径=40μmのステンレスメッシュ版を用いて一対の前記銀ペースト電極間を電気的に接続できるようにスクリーン印刷した。
印刷に使用したカーボンペーストの粘度を回転粘度計(商品名:ビスコテスターVT−04 リオン製)にて測定したところ700dPa・s前後であった。
また、前記一対の電極間に挟まれる抵抗体の設計値は幅0.5mm、長さ0.67mmであった。
このようにして抵抗体が印刷された基板を90℃で30分間乾燥させた後、さらに200℃で1時間の焼成を施した。
Next, carbon paste (trade name: TU-100-8 manufactured by Asahi Chemical Research Laboratories) is 200 mesh, wire diameter = 40 μm so that the pair of silver paste electrodes can be electrically connected. Screen printed.
When the viscosity of the carbon paste used for printing was measured with a rotational viscometer (trade name: manufactured by Viscotester VT-04 Lion), it was about 700 dPa · s.
The design value of the resistor sandwiched between the pair of electrodes was 0.5 mm in width and 0.67 mm in length.
Thus, after drying the board | substrate with which the resistor was printed at 90 degreeC for 30 minutes, baking was further performed at 200 degreeC for 1 hour.
次に、誘電体ペースト(商品名:CX−16 アサヒ化学研究所製)を100メッシュ,線径=50μmのステンレスメッシュ版を用いてスクリーン印刷により下電極を被覆するように形成した。
このようにして得られた誘電体パターンを90℃で30分間乾燥させた後、さらに150℃で30分間の焼成を施した。
次に、銅ペースト(商品名:NF2000 タツタシステムエレクトロニクス製)を100メッシュ、線径=50μmのステンレスメッシュ版を用いて誘電体パターン上と上電極引き出し配線上を跨ぐ様に形成した。
この銅ペーストパターンを90℃で30分間乾燥させた後、さらに150℃で30分間の焼成を施し、キャパシタ素子を形成した。
Next, a dielectric paste (trade name: CX-16, manufactured by Asahi Chemical Research Laboratories) was formed so as to cover the lower electrode by screen printing using a stainless mesh plate of 100 mesh and wire diameter = 50 μm.
The dielectric pattern thus obtained was dried at 90 ° C. for 30 minutes, and then baked at 150 ° C. for 30 minutes.
Next, a copper paste (trade name: manufactured by NF2000 Tatsuta System Electronics Co., Ltd.) was formed so as to straddle the dielectric pattern and the upper electrode lead-out wiring using a stainless mesh plate of 100 mesh and wire diameter = 50 μm.
The copper paste pattern was dried at 90 ° C. for 30 minutes, and further baked at 150 ° C. for 30 minutes to form a capacitor element.
以下、実施例1と同様の方法で受動素子内蔵プリント配線板を製造した。
上記の方法で製造すると、表1に示すように抵抗素子およびキャパシタ素子の作り込み精度が悪く、さらに高温高湿試験の結果および抵抗素子に使用されている銀ペースト線間絶縁信頼性も悪いことより、実施例1および実施例2に記載の構造を有する受動素子内蔵プリント配線板が加工精度,信頼性の点で優れていることが理解できる。
Thereafter, a passive element built-in printed wiring board was manufactured in the same manner as in Example 1.
When manufactured by the above method, as shown in Table 1, the accuracy of making resistance elements and capacitor elements is poor, and the results of the high-temperature and high-humidity test and the insulation reliability between the silver paste lines used in the resistance elements are also poor. Thus, it can be understood that the passive element built-in printed wiring board having the structure described in Example 1 and Example 2 is superior in processing accuracy and reliability.
<比較例2>
比較例1に記載の抵抗素子において、導体電極パターンと抵抗体パターンを電気的に接続するように形成した受動素子内蔵プリント配線板を製造した。
このようにして得られた抵抗素子は、表1に示すように高温高湿試験において抵抗値の変動が大きく信頼性が悪いことがわかる。
<Comparative example 2>
A passive element built-in printed wiring board formed so as to electrically connect the conductor electrode pattern and the resistor pattern in the resistance element described in Comparative Example 1 was manufactured.
As shown in Table 1, it can be seen that the resistance element thus obtained has a large variation in resistance value in a high-temperature and high-humidity test and poor reliability.
11,21・・・・・・・抵抗体
12,22・・・・・・・銅電極
13,23・・・・・・・絶縁層
24・・・・・・・・・・銀ペースト
300a・・・・・・・・受動素子内蔵プリント配線板
301・・・・・・・・・インダクタ素子
302・・・・・・・・・キャパシタ素子
303・・・・・・・・・抵抗素子
320・・・・・・・・・コア基板
321・・・・・・・・・導体層3
322・・・・・・・・・銀めっき皮膜
323・・・・・・・・・抵抗体
324・・・・・・・・・誘電体
325・・・・・・・・・ビアホール
326・・・・・・・・ソルダーレジスト
327・・・・・・・・導体層1
328・・・・・・・・導体層2
400・・・・・・・・両面銅箔付き誘電体シート
401・・・・・・・・誘電材料
402・・・・・・・・銅箔
403・・・・・・・・ドライフィルムレジスト
404・・・・・・・・銀めっき皮膜
405・・・・・・・・カーボンペースト(抵抗体)
406・・・・・・・・プリプレグ
407・・・・・・・・コア基板
408・・・・・・・・ドライフィルムレジスト
409・・・・・・・・ドライフィルムレジスト
410・・・・・・・・インダクタ素子
411・・・・・・・・キャパシタ素子
412・・・・・・・・抵抗素子
413・・・・・・・・ビアホール
414・・・・・・・・ソルダーレジスト
11, 21...
322 ... Silver plated
328 ... Conductor layer 2
400 ... Dielectric sheet with double-
406 ...
Claims (12)
少なくとも1層の配線層を挟んだ片面に抵抗素子,他面にキャパシタ素子が形成された構造を有することを特徴とする多層配線基板。 In a multilayer wiring board consisting of a laminated structure of insulating resin layer and wiring pattern layer, and built-in passive element parts such as capacitors, resistors, resistors, inductors, etc.
A multilayer wiring board having a structure in which a resistance element is formed on one surface and a capacitor element is formed on the other surface with at least one wiring layer interposed therebetween.
(a)両面に銅箔が積層形成された誘電体シートの銅箔において抵抗体電極部に相当する箇所に部分銀めっきを施し、抵抗体を印刷法によりパターン状に形成し、パターニングされた抵抗体を熱硬化させる工程。
(b)(a)で作製した両面銅箔付誘電体シートの抵抗体がパターン形成された側の面と、コア基板とを接着層を介して積層する工程。
(c)両面に銅箔が積層形成された誘電体シートにおいて抵抗素子が形成された面と対抗する面の銅箔を、フォトリソグラフィ手法によりキャパシタ素子の上部電極としてパターニングする工程。
(d)(c)により得られた上部電極をマスクとして、ブラスト法またはエッチングにて誘電体パターンを形成する工程。
(e)(d)で得られた上部電極および誘電体パターンの表面を、フォトリソグラフィ手法によりキャパシタ素子の下部電極としてパターニングする工程。 The manufacturing method of the multilayer wiring board characterized by including the following processes.
(A) In a copper foil of a dielectric sheet in which copper foil is laminated on both sides, a portion corresponding to a resistor electrode part is subjected to partial silver plating, and a resistor is formed into a pattern by a printing method, and patterned resistance The process of thermosetting the body.
(B) The process of laminating | stacking the surface by which the resistor of the dielectric sheet with a double-sided copper foil produced by (a) was patterned, and a core board | substrate through an adhesive layer.
(C) A step of patterning, as a top electrode of a capacitor element, a copper foil on a surface opposite to a surface on which a resistance element is formed in a dielectric sheet in which copper foil is laminated on both sides by a photolithography technique.
(D) A step of forming a dielectric pattern by blasting or etching using the upper electrode obtained in (c) as a mask.
(E) A step of patterning the surface of the upper electrode and dielectric pattern obtained in (d) as a lower electrode of the capacitor element by a photolithography technique.
(a)銅箔の片側表面に、部分置換銀めっきを施し、抵抗体を印刷法によりパターン状に形成し、熱硬化させる工程。
(b)(a)で作製した銅箔の抵抗体が形成された面と、コア基板とを、接着層を介して積層する工程。
(c)片面に銅箔が積層形成された誘電体シートの誘電体側の表面に、(b)で作製した積層体をさらに積層する工程。
(d)前記誘電体シートの銅箔を、フォトリソグラフィ手法によりキャパシタ素子の上部電極としてパターニングする工程。
(e)(d)により得られた上部電極をマスクとして、ブラスト法またはエッチングにて誘電体パターンを形成する工程。
(f)(e)で得られた上部電極および誘電体パターンの表面を、フォトリソグラフィ手法によりキャパシタ素子の下部電極としてパターニングする工程。 The manufacturing method of the multilayer wiring board characterized by including the following processes.
(A) A step of performing partial substitution silver plating on one surface of a copper foil, forming a resistor in a pattern by a printing method, and thermally curing the resistor.
(B) The process of laminating | stacking the surface in which the resistor of the copper foil produced in (a) was formed, and a core board | substrate through an contact bonding layer.
(C) A step of further laminating the laminate produced in (b) on the dielectric side surface of the dielectric sheet in which the copper foil is laminated on one side.
(D) A step of patterning the copper foil of the dielectric sheet as an upper electrode of the capacitor element by a photolithography technique.
(E) A step of forming a dielectric pattern by blasting or etching using the upper electrode obtained in (d) as a mask.
(F) A step of patterning the surface of the upper electrode and the dielectric pattern obtained in (e) as a lower electrode of the capacitor element by a photolithography technique.
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