JPH0722725A - 薄膜コンデンサ付回路基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜コンデンサの電極間の電気的短絡や断線
等のない信頼性の高い回路基板を提供する。 【構成】 セラミックあるいは樹脂等の電気的絶縁性を
有する基板１８の表面に薄膜コンデンサを形成した薄膜
コンデンサ付回路基板において、前記薄膜コンデンサの
一方の電極１４ａが基板１８内に埋没されて電極１４ａ
の外面が基板１８の外面と平坦面に形成され、電極１４
ａ上に誘電体薄膜２０が形成され、該誘電体薄膜２０の
上層に前記電極１４ａに対向する他方の電極１４ｂが被
着形成されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薄膜コンデンサ付回路基
板及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミックパッケージはパッケージとし
ての信頼性が高く、マルチチップモジュールに対応で
き、コンデンサを内蔵すること等により高周波特性等に
も優れたパッケージとして使用されている。これに対
し、樹脂モールドパッケージはマルチチップモジュール
には不向きでありもっぱら低周波用として使用されてき
た。しかしながら、セラミックパッケージは高価である
ことから、より低コストで製造でき、かつ特性的にも優
れたパッケージが求められている。

【０００３】このようなパッケージとして半導体チップ
を搭載したセラミックあるいは樹脂等の電気的絶縁性を
有する基板をリードフレームに接合した基板付のリード
フレームが開発されている。この基板付リードフレーム
は基板に配線パターンを形成し、この配線パターンにリ
ードフレームのインナーリードを接続するようにしてい
る。これによってマルチチップモジュールとして使用す
ることもできる。

【０００４】また、半導体パッケージでは高速の半導体
チップを搭載する場合にはスイッチングノイズの除去の
ため電源ラインと接地ラインとの間にデカップリングコ
ンデンサを設けることがよく行われるが、上記の基板付
リードフレームの場合には基板にコンデンサを作り込む
ことも容易にでき、パッケージの高速化にも有効に対応
することが可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図９は上記のような基
板付リードフレームで基板にコンデンサを設ける方法を
示す。コンデンサは基板５に形成する配線パターンに適
宜接続させて形成するが、まず、基板５の表面に配線パ
ターンと共にコンデンサの一方の電極６を形成し、この
電極６上に高誘電率を有する誘電体薄膜７を形成し、さ
らに対向電極８を形成することによりコンデンサを得
る。ここで、誘電体薄膜７は大きな電気容量を得ようと
すると薄厚にせざるを得ず、通常は数μｍ程度の薄膜で
形成する。

【０００６】このように誘電体薄膜７を非常に薄厚で形
成する場合には誘電体薄膜７を挟む電極６、８がきわめ
て接近していることから電極６、８間で電気的短絡が生
じたり、誘電体薄膜７や電極が不連続になって断線する
ことが生じる。これは、基板５の表面に電極６を形成す
る場合に、セラミック基板では金属ペーストを塗布して
形成するし、樹脂基板などでは表面に被覆した銅箔等を
エッチングして形成するから、基板５の表面から電極６
が盛り上がるようになるためで、電極６のエッジ部等で
誘電体薄膜７がつながらず、不連続となったりするため
である。

【０００７】本発明はこれら問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、薄膜コンデンサを
有する回路基板において、電極間の電気的短絡や断線を
生じさせずに作り込むことができ、信頼性の高い製品と
して形成できる薄膜コンデンサ付回路基板及びその製造
方法を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、セラミックある
いは樹脂等の電気的絶縁性を有する基板の表面に薄膜コ
ンデンサを形成した薄膜コンデンサ付回路基板におい
て、前記薄膜コンデンサの一方の電極が基板内に埋没さ
れて該電極の外面が該基板外面と平坦面に形成され、該
一方の電極上に誘電体薄膜が形成され、該誘電体薄膜の
上層に前記電極に対向する他方の電極が被着形成された
ことを特徴とする。また、転写フィルムに銅箔を接合
し、該銅箔をエッチングして所要の回路及び薄膜コンデ
ンサの一方の電極をパターン形成し、前記転写フィルム
のパターン形成した面にプリプレグを被せて加熱、加圧
し、該プリプレグを硬化させて基板とした後、前記転写
フィルムを該基板から剥離除去し、該基板の外面と平坦
面に形成された前記電極の外面上に誘電体薄膜を形成
し、該誘電体薄膜の上層に前記電極に対向する他方の電
極を形成することを特徴とする。また、セラミックのグ
リーンシート上にメタライズぺーストを用いて薄膜コン
デンサの一方の電極を形成して乾燥した後、前記グリー
ンシートを両面から挟圧して前記メタライズぺーストの
外面をグリーンシートの外面と平坦面に形成し、該グリ
ーンシートを焼成した後、前記電極の外面上に誘電体薄
膜を形成し、該誘電体薄膜の上層に前記電極に対向する
他方の電極を形成することを特徴とする。

【０００９】

【作用】セラミック基板あるいは樹脂基板等の基板表面
に薄膜コンデンサを形成する際に、コンデンサの一方の
電極の外面が基板の外面と同一の平坦面になるようにす
ることによって、電極の外面にコンデンサの誘電体部と
なる誘電体薄膜を薄厚で形成しても断線したりすること
がなく、確実に薄膜形成することが可能になる。また、
電極間においても電気的短絡が生じたり断線したりする
ことがなくなり、信頼性の高い回路基板を提供すること
が可能になる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。図１〜５は本発明に係る薄膜コ
ンデンサ付回路基板の製造方法の一実施例を示す。薄膜
コンデンサ付回路基板は薄膜コンデンサを回路部品とし
て回路内に組み込むものであるが、本実施例は転写法を
利用して薄膜コンデンサを形成することを特徴とする。

【００１１】すなわち、まず、離型剤をコーティングし
た転写フィルム１０に銅箔１２を貼り合わせたものを用
意し（図１）、銅箔１２をエッチングして所定の回路パ
ターンを形成する。実施例では転写フィルム１０として
離型剤をコートした100 μm厚のポリエステルフィルム
を使用し、銅箔１２として35μm 厚のものを使用した。
銅箔１２をエッチングして回路パターンを形成する場合
は、銅箔１２上にレジストパターンを形成し銅箔１２を
エッチングすればよい。薄膜コンデンサの一方の電極は
この回路パターンを形成する際に同時にパターン形成す
る。図２は銅箔１２をエッチングして薄膜コンデンサの
一方の電極１４ａを形成した様子を示す。

【００１２】次いで、電極１４ａの表面に粗化処理を施
し、電極１４ａの露出面側に回路基板の基体となるプリ
プレグ１６を配置し、加熱および加圧してプリプレグ１
６内に電極１４ａを埋没させるとともにプリプレグ１６
を硬化させる。図３は電極１４ａを形成した転写フィル
ム１０にプリプレグ１６を重ね合わせて配置した状態で
ある。実施例ではプリプレグ１６としてガラス繊維とエ
ポキシ樹脂からなる製品を使用した。

【００１３】プリプレグ１６を硬化させて基板１８とし
た後、プリプレグ１６から転写フィルム１０を剥離す
る。転写フィルム１０を剥離することによって電極１４
ａが基板１８（硬化したプリプレグ１６のこと）側に残
る。図４は転写フィルム１０を剥離した後の状態で、電
極１４ａと基板１８の上面が同一高さ面となって形成さ
れることを示す。前工程で電極１４ａに粗化処理を施し
たのはプリプレグ１６と電極１４ａとのくい付きを良好
にするためである。また、電極１４ａとともに形成した
回路パターンもすべて基板１８側に転写される。

【００１４】電極１４ａは薄膜コンデンサの一方の電極
となるもので、この電極１４ａ上に誘電体薄膜２０を被
着形成し、さらにその上に電極１４ｂを形成する（図
５）。電極１４ａ、１４ｂおよび誘電体薄膜２０によっ
て薄膜コンデンサが形成される。実施例では誘電体薄膜
２０としてＳｉＯ₂ （シリカ）膜を設け、電極１４ｂと
してアルミニウム膜を形成した。本実施例では図４に示
すように電極１４ａと基板１０の上面とが完全に平坦面
となるから電極１４ａ上に誘電体薄膜２０を形成する場
合に、薄膜部分に段差が生じたりすることがなく、平坦
膜が形成されるから、誘電体薄膜２０が不連続になった
りすることを効果的に防止することができる。

【００１５】また、誘電体薄膜２０を形成する際に電極
１４ａの面積よりも被着範囲を広くしておけば電極１４
ｂと電極１４ａとが電気的に短絡することが完全に防止
できることからも有効である。また、電極１４ａ、１４
ｂの電気的短絡を確実に防止できることから、薄膜コン
デンサを形成する際に誘電体薄膜の膜厚を薄く形成する
ことが可能になり、これによって大きな電気容量を有す
る薄膜コンデンサを得ることが可能になる。

【００１６】図６〜８は薄膜コンデンサ付回路基板の製
造方法の他の実施例を示す。この実施例では回路基板と
してセラミック基板を使用し、セラミック基板にメタラ
イズを施して薄膜コンデンサの一方の電極を形成した。
図６はアルミナのグリーンシート３０を形成し、グリー
ンシート３０上に薄膜コンデンサの一方の電極とするメ
タライズペースト３２を形成した状態を示す。実施例で
はグリーンシート３０の厚さを0.8mm とし、メタライズ
ペースト３２を厚さ25μm で印刷して設けた。メタライ
ズペースト３２としてはタングステンぺーストを用い
た。

【００１７】グリーンシート３０およびメタライズぺー
スト３２が乾燥した後、６０℃に加温しながら鉄板でグ
リーンシート３０の両面を強く加圧して図７に示すよう
にグリーンシート３０内にメタライズペースト３２を押
し込み、メタライズぺースト３２とグリーンシート３０
の上面が平坦面になるようにした。その後、1500℃の電
気炉中で48時間焼成し、回路パターンを形成したセラミ
ック基板３４を得るとともに、メタライズペースト３２
の焼成による薄膜コンデンサの電極３６ａを得た。

【００１８】電極３６ａ上にコンデンサ用の誘電体薄膜
３８を被着形成し、さらに電極３６ｂを形成して薄膜コ
ンデンサを形成した。誘電体薄膜３８と電極３６ｂはス
パッタリング法等の成膜法によって形成する。本実施例
の製造方法の場合も、セラミック基板３４の上面に形成
する薄膜コンデンサの電極３６ａをセラミック基板３４
に対して平坦面に形成することによって誘電体薄膜３８
やその上層の電極３６ｂを断線させたりすることなく確
実に形成することができ、信頼性の高い回路基板として
提供することができる。

【００１９】なお、上記実施例において説明した回路基
板は基板付リードフレームの基板として使用できること
はもちろんのこと、各種の回路基板に適用できるもので
あり、薄膜コンデンサを作り込んだ回路基板の製造方法
として好適に利用することが可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る薄膜コンデンサ付回路基板
及びその製造方法によれば、上述したように、薄膜コン
デンサの電極間の電気的短絡や断線等のない信頼性の高
い回路基板として提供することができる等の著効を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】転写フィルムに銅箔を接着した状態の説明図で
ある。

【図２】回路パターンを形成した状態の説明図である。

【図３】プリプレグを加熱、加圧する状態を示す説明図
である。

【図４】転写フィルムを剥離した状態の説明図である。

【図５】基板上に薄膜コンデンサを形成した状態の説明
図である。

【図６】グリーンシートにメタライズぺーストを印刷し
た状態の説明図である。

【図７】グリーンシートに対しメタライスペーストを平
坦化した状態の説明図である。

【図８】セラミック基板上に薄膜コンデンサを形成した
状態の説明図である。

【図９】基板上に薄膜コンデンサを形成した従来例の構
成を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 転写フィルム １２ 銅箔 １４ａ、１４ｂ 電極 １６ プリプレグ １８ 基板 ２０ 誘電体薄膜 ３０ グリーンシート ３２ メタライズぺースト ３４ セラミック基板 ３６ａ、３６ｂ 電極 ３８ 誘電体薄膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックあるいは樹脂等の電気的絶縁
   性を有する基板の表面に薄膜コンデンサを形成した薄膜
   コンデンサ付回路基板において、 前記薄膜コンデンサの一方の電極が基板内に埋没されて
   該電極の外面が該基板外面と平坦面に形成され、 該一方の電極上に誘電体薄膜が形成され、該誘電体薄膜
   の上層に前記電極に対向する他方の電極が被着形成され
   たことを特徴とする薄膜コンデンサ付回路基板。
2. 【請求項２】 転写フィルムに銅箔を接合し、該銅箔を
   エッチングして所要の回路及び薄膜コンデンサの一方の
   電極をパターン形成し、 前記転写フィルムのパターン形成した面にプリプレグを
   被せて加熱、加圧し、該プリプレグを硬化させて基板と
   した後、 前記転写フィルムを該基板から剥離除去し、 該基板の外面と平坦面に形成された前記電極の外面上に
   誘電体薄膜を形成し、該誘電体薄膜の上層に前記電極に
   対向する他方の電極を形成することを特徴とする薄膜コ
   ンデンサ付回路基板の製造方法。
3. 【請求項３】 セラミックのグリーンシート上にメタラ
   イズぺーストを用いて薄膜コンデンサの一方の電極を形
   成して乾燥した後、前記グリーンシートを両面から挟圧
   して前記メタライズぺーストの外面をグリーンシートの
   外面と平坦面に形成し、 該グリーンシートを焼成した後、 前記電極の外面上に誘電体薄膜を形成し、該誘電体薄膜
   の上層に前記電極に対向する他方の電極を形成すること
   を特徴とする薄膜コンデンサ付回路基板の製造方法。