厚膜キャパシタ、プリント回路基板内部の埋め込み型厚膜キャパシタ、および該キャパシタおよびプリント回路基板を形成する方法
【課題】 エッチング溶液によって誘電体層が損傷することがないキャパシタおよび該キャパシタを含むプリント回路基板の製造方法の提供。
【解決手段】 金属箔を提供する工程と、該金属箔の上に誘電体を形成する工程と、該誘電体の一部分の上に第1の電極を形成する工程と、該誘電体全体を含む該金属箔の一部分の上に保護被膜を形成する工程と、該金属箔をエッチングして第2の電極を形成する工程とを含むことを特徴とする、キャパシタを製造する方法。
【解決手段】 金属箔を提供する工程と、該金属箔の上に誘電体を形成する工程と、該誘電体の一部分の上に第1の電極を形成する工程と、該誘電体全体を含む該金属箔の一部分の上に保護被膜を形成する工程と、該金属箔をエッチングして第2の電極を形成する工程とを含むことを特徴とする、キャパシタを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
技術分野は、概して、厚膜キャパシタである。より具体的には、プリント回路基板に埋め込まれるキャパシタである。さらにより具体的には、技術分野は、厚膜誘電体から製造されるプリント回路基板に埋め込まれるキャパシタを含む。
【背景技術】
【0002】
プリント回路基板(PCB)におけるキャパシタ埋め込みの実施は、縮小された回路サイズおよび改善された回路性能を可能にする。キャパシタは、典型的には、積層されおよび相互接続回路配線により接続されるパネルに埋め込まれ、パネルのスタック(積層物)がプリント回路基板を形成する。一般に、積層されたパネルを「内層パネル」と称することができる。
【0003】
箔上焼成(fired−on−foil)の技術によって形成されるプリント回路基板に埋め込まれる受動回路部品は周知である。金属箔基板上に厚膜キャパシタ材料層を堆積させ、続いて、厚膜キャパシタ材料層の上に上部電極材料を堆積させ、および続いて銅の厚膜焼成条件下で焼成することによって、「別個に箔上焼成」されるキャパシタを形成する。厚膜キャパシタ材料は、高い誘電率の材料、ガラスおよび/またはドーパントを含んでもよく、および焼成後に高い誘電率(K)を有するべきである。
【0004】
焼成後、得られる物品をプリプレグの誘電体層にラミネートしてもよく、および金属箔をエッチングしてキャパシタの電極および任意の関連する回路配線を形成してもよい。しかしながら、2.4規定の熱塩酸中の塩化第二鉄のような、プリント回路基板業界において一般的なエッチング溶液は、キャパシタ誘電体ガラスおよびドーパントを腐食および溶解する可能性がある。エッチング溶液は、エッチング後に多くのキャパシタが短絡している可能性があるほど、キャパシタ誘電体に損傷を与える。短絡が生じていない時であっても、特にエッチング溶液の全てがキャパシタから完全に除去されていない場合、誘電体に対する損傷は、キャパシタの長期信頼度を危うくする可能性がある。また、黒色酸化物プロセスおよびメッキのような他のプロセスのためにプリント回路基板業界で一般的に使用される他の溶液も、キャパシタ誘電体を損傷し、および同様の長期信頼度に対する影響を有する。
【0005】
エッチングの問題に対する1つの解決策は、厚膜キャパシタ組成物中に、エッチング溶液に耐性のある高シリカ含有量のガラスを使用することである。しかしながら、高シリカガラスは、非常に低い誘電率および高い軟化点を有する。キャパシタの処方中に使用される時、高体積分率のガラスが存在しない限りは、その高い軟化点は、得られる組成物が高密度に焼結することを困難にする。しかしながら、高体積分率のガラスは、得られる誘電体に、望ましくない低い誘電率をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明者らは、キャパシタおよびプリント回路基板を製造する新規な方法を生み出すことによって、このエッチング問題に対する解決策を提供することを所望した。本発明者らは、保護被膜の使用を包含する新規な方法を開発することによって、そのような目的を成就した。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1の実施形態によれば、キャパシタを製造する方法は:金属箔を提供する工程と;該金属箔の上に誘電体を形成する工程と;該誘電体の一部分の上に第1の電極を形成する工程と;該誘電体全体を含む該金属箔の一部分の上に保護被膜を形成する工程と;該金属箔をエッチングして第2の電極を作る工程とを含む。
【0008】
他の実施形態によれば、キャパシタは:金属箔から形成される第1の電極と;該第1の電極に隣接する誘電体と;該誘電体に隣接する第2の電極と;該誘電体の少なくとも一部および該金属箔の少なくとも一部の上に堆積され、および該誘電体の少なくとも一部および該金属箔の少なくとも一部と接触する保護被膜を含む。
【0009】
さらなる実施形態によれば、プリント回路基板を製造する方法は、金属箔の上に誘電体を形成する工程と、該誘電体の上に第1の電極を形成する工程と、少なくとも1つの誘電体材料に対して該金属箔の無部品側の面(non−component side)をラミネートする工程と、該誘電体の少なくとも一部の上に保護被膜を形成する工程と、金属箔をエッチングして第2の電極を形成する工程とを含む。
【0010】
エッチングプロセス後に除去されるフォトレジストから、保護被膜を形成することができる。代替の実施形態では、完成したプリント回路基板に残留する代替の材料から、保護被膜を形成する。
【0011】
前述の実施形態によれば、保護被膜は、製作の間に使用されるエッチング溶液から、キャパシタの誘電体の全部または一部を保護する。さもなければ、エッチング溶液は、誘電体中に存在する誘電体ガラスおよびドーパントを腐食および溶解するであろう。キャパシタの信頼度および性能はそれによって改善され、およびキャパシタの短絡が回避される。また、本発明の実施形態に従う製作プロセスにおいては、誘電体の得られる誘電率を低下させるエッチング抵抗性ガラスを必要としない。
【0012】
当業者は、ひとたび実施形態の以下の詳細な記述を読めば、上記利点および他の利点、および本発明の様々なさらなる実施形態の利点を理解するであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
詳細な説明は図面を参照する。一般的な慣習に従って、図面の様々な特徴部は、必ずしも定率縮尺ではない。様々な特徴部の寸法は、本発明の実施形態をより明瞭に説明するために、拡大または縮小されている可能性がある。
【0014】
図1A〜図1Jは、金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板(PCB)1000(図1J)を製造する第1の方法を説明する。説明目的のために、図1A〜図1Jにおいて形成されるように、4つの埋め込み型キャパシタを例示する(断面図の図1A〜図1Gおよび図1I〜図1Jにおいては、2つのキャパシタのみが視認できる)。しかしながら、本明細書中に記載される方法によって、1つ、2つ、3つ、またはより多くのキャパシタを箔上に形成することができる。以下の書面による記述は、平易さのために、例示されるキャパシタの1つのみの形成を対象とする。図1A〜図1Gおよび図1I〜図1Jは、正面断面図である。図1Gは、図1Hの線1G−1Gで切断された横断面図である。図1Hは、4つの埋め込まれたキャパシタ100を示す上面図である。
【0015】
図1Aにおいて、金属箔110を提供する。金属箔110は、業界において一般的に入手可能な種類のものであってもよい。例えば、金属箔110は、銅、銅−インバール−銅、インバール、ニッケル、ニッケルで被覆された銅、または厚膜ペーストの焼成温度を超える融点を有する他の金属および合金であってもよい。適当な箔は、裏面処理された銅箔(reverse treated copper foils)、両面処理された銅箔(double−treated copper foils)、および多層プリント回路基板業界で一般的に使用される他の銅箔のような、主として銅から構成される箔を含む。金属箔110の厚さは、例えば、約1〜100ミクロンの範囲であってもよい。他の厚さの範囲は、3〜75ミクロン、およびより具体的には12〜36ミクロンを含む。これらの厚さの範囲は、約1/3オンスと1オンスとの間の銅箔に相当する。
【0016】
箔110にアンダープリント112を塗布することによって、箔110を前処理してもよい。アンダープリント112は、図1Aにおいて表面被膜として示され、および箔110の部品側の表面に塗布される比較的薄い層であってもよい。アンダープリント112は、金属箔110とアンダープリント112の上に堆積される層とに対して良好に付着する。例えば、箔110に塗布されるペーストからアンダープリント112を形成してもよく、該ペーストは箔110の融点未満の温度で焼成される。アンダープリントペーストを、箔110の表面全体の上に非制限的な(open)被膜として印刷してもよく、または箔110の選択される区域の上に印刷してもよい。一般的に、箔110全体の上よりも、箔110の選択される区域の上にアンダープリントペーストを印刷する方が、より経済的である。しかしながら、銅箔110と組み合わせて酸素がドープされる焼成を使用する場合には、箔110の表面全体を被覆することが好ましい可能性がある。なぜならば、アンダープリント中のガラス成分が、銅箔110の酸化的腐食を抑制するからである。
【0017】
アンダープリントとしての使用に適当な1つの厚膜ペーストは、以下の組成を有する(質量による相対的な量):
銅粉末 58.4
ガラスA 1.7
酸化第一銅粉末 5.8
ビヒクル 11.7
TEXANOL(登録商標)溶媒 12.9
界面活性剤 0.5
総計 91.0
【0018】
この組成中、ガラスAは組成Pb5Ge3O11のゲルマニウム酸鉛を含み、ビヒクルは11%のエチルセルロースN200と89%のTEXANOL(登録商標)とを含み、界面活性剤はVARIQUAT(登録商標)CC−9 NS界面活性剤を含む。
【0019】
TEXANOL(登録商標)は、Eastman Chemical Co.から入手可能である。VARIQUAT(登録商標)CC−9 NSは、Ashland Inc.から入手可能である。
【0020】
前処理された箔110のアンダープリント112の上に、キャパシタ誘電体材料を堆積し、第1の誘電体材料層120を形成する(図1A)。キャパシタ誘電体材料は、例えば、箔110上にスクリーン印刷される厚膜キャパシタペーストであってもよい。次いで、第1の誘電体材料層120を乾燥する。図1Bにおいて、次いで、第2の誘電体材料層125を塗布し、および乾燥する。代替の実施形態において、単一のスクリーン印刷工程において、キャパシタ誘電体材料の単層を、2つの層120、125の同等の厚さまで堆積してもよい。箔上焼成の実施形態における使用のために開示される1つの適当な厚膜キャパシタ材料は、以下の組成を有する(質量による相対的な量):
チタン酸バリウム粉末 68.55
フッ化リチウム 1.0
フッ化バリウム 1.36
フッ化亜鉛 0.74
ガラスA 10.25
ガラスB 1.0
ガラスC 1.0
ビヒクル 5.9
TEXANOL(登録商標)溶媒 8.7
酸化剤 1.0
フォスフェート湿潤剤 0.5
総計 100.00
【0021】
この組成中、ガラスAは組成Pb5Ge3O11のゲルマニウム酸鉛を含み、ガラスBはPb4BaGe1.5Si1.5O11を含み、ガラスCはPb5GeSiTiO11を含み、ビヒクルは11%のエチルセルロースN200と89%のTEXANOL(登録商標)溶媒とを含み、酸化剤は84%の硝酸バリウム粉末と16%のビヒクルとを含む。
【0022】
図1Cにおいて、第2の誘電体材料層125の上に導電性材料層130を形成し、および乾燥する。導電性材料層130を、例えば、第2の誘電体材料層125の上に厚膜金属ペーストをスクリーン印刷することによって形成することができる。また、アンダープリント112を形成するために使用されるペーストは、導電性材料層130を形成するのにも適当である。一般的に、第1および第2の誘電体層120、125の表面区域は、上面透視図にて見る時、好ましくは導電性材料層130の表面区域よりも大きい。
【0023】
次いで、第1の誘電体材料層120、第2の誘電体材料層125、および導電性材料層130を共焼成(co−fired)して、得られる構造を一緒に焼結する。焼成後の構造断面を、図1Dにおける正面図に示す。焼成は、誘電体層120および125から形成される単独の誘電体128をもたらす。なぜならば、誘電体層120と125との間の境界は、共焼成の間に事実上除去されるからである。また、上部電極132も、共焼成の工程からもたらされる。銅箔上で、900℃の窒素中で、ピーク温度において10分間にわたって焼成される時、得られる誘電体128は、約3000と5000との間の誘電率、およびおよそ2.5%の誘電正接を有する。代替の焼成条件を使用して、誘電体128に関して、異なる材料特性を得てもよい。
【0024】
図1Eにおいて、上部電極132を上向きにして、箔110の反対の表面をラミネート材料140とラミネートする。得られる構造が、内層パネルである。例えば、標準的なプリント配線板プロセスにおいてFR4プリプレグを使用してラミネートを行うことができる。1つの実施形態では、106エポキシプリプレグを使用してもよい。適当なラミネート条件は、例えば、28水銀柱インチまで排気された真空チャンバー内で、208psigにおいて、185℃、1時間である。エポキシがラミネート板に粘着するのを防止するために、シリコーンゴムのプレスパッドおよび滑らかなPTFE充填ガラスの離型シートが箔110と接触していてもよい。ラミネート材料140は、例えば、標準的なエポキシ、高いTgのエポキシ、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、シアネートエステル樹脂、充填樹脂系、BTエポキシ、および回路層の間に絶縁を提供する他の樹脂およびラミネートのような、任意の種類の誘電体材料であることができる。ラミネート材料140の反対側に箔150を貼って、回路配線を作り出すための表面を提供してもよい。
【0025】
図1Fを参照すると、ラミネート後、保護被膜160を、誘電体128および上部電極132の上に塗布する。また、箔110の一部分を被覆してもよい。保護被膜160は、続くエッチング工程の間、誘電体128および上部電極132の全部または一部を被覆しおよび保護するのに役立つ。
【0026】
本明細書中に記載される実施形態においては、誘電体128および上部電極132の全てを被覆するフォトレジストに画像を形成し、そしてそれを現像することによって、保護被膜160を形成する。このアプローチは、特に有利である。なぜならば、フォトレジスト160を、保護被膜160として役立たせるだけでなく、関連する回路配線を箔110から形成するためにも使用することができるからである。また、フォトレジストを、箔150に塗布し、それに画像を形成し、そしてそれを現像して、フォトレジストパターン162を形成する。
【0027】
図1Gは、図1Hにおける線1G−1Gで切断した断面図である。図1Gを参照すると、箔110および150をエッチングし、および、例えば標準的なプリント配線板プロセスの条件を使用して、フォトレジスト160および162を取り去る。エッチングは、箔110中にトレンチ115を形成し、および箔の残部から分離される基部すなわちキャパシタ箔電極118をもたらす。キャパシタ箔電極118、誘電体128および上部電極132が、キャパシタ100を形成する。また、エッチングプロセスは、箔110から回路配線117、119を、および箔150から回路配線152、154、156、158等を作成する。
【0028】
図1Hは、図1Gに示される物品の上面図である。図1Hにおいて、4つのキャパシタ100が箔110の一部から形成されるように示される。しかしながら、この数は例示的であり、および本明細書中に論じられる実施形態に従って、箔から任意の数のキャパシタを形成してもよい。図1Hは、同様の構成の4つのキャパシタ100を説明するが、しかしながら、本実施形態は異なる寸法および/または形状を有するキャパシタの形成を可能にする。回路配線117、119は、例えば、完成したプリント配線板1000(図1J)における層のための回路配線として働くことができる。また、同様の、または異なる構成を有する他の回路配線を、箔150から形成することができる。また、抵抗体のようなさらなる回路部品を、キャパシタ100と同じ層の一部として形成することもできる。
【0029】
前述の実施形態において、エッチングプロセスの間、エッチング溶液はキャパシタ100のキャパシタ誘電体材料と接触しない。なぜならば、フォトレジスト保護被膜160がキャパシタ100を保護するからである。したがって、キャパシタ100の信頼度が高まる。加えて、完成したキャパシタ100の短絡の可能性が大きく低減される。
【0030】
図1Iを参照すると、図1Gに示される物品の両面に、さらなるラミネート172、174および銅箔180、190の対をラミネートしてもよい。
【0031】
図1Jは、完成したプリント回路基板1000を示す。図1Iに戻って参照すると、箔180および190に、フォトレジスト(不図示)を塗布する。フォトレジストに画像を形成しおよびそれを現像し、および箔180、190をエッチングして、プリント回路基板1000の外層上に回路配線182、184、186等および192、194、196等を形成する。マイクロビア1010をレーザー穿孔およびメッキして、電極132を外側の回路配線194と電気的に接続してもよい。キャパシタ100の電気的接続を完成させるために、ビア1020を穿孔およびメッキして、基部すなわち箔電極118を、外側の回路配線182、192に対して電気的に接続してもよい。また、さらなるビア1030、1040を形成して、図1Jに示される第2のキャパシタ100に対して電気的に接続してもよい。プリント回路基板1000の上部表面を、耐変色性金属でメッキしてもよく、および最終的にフォトレジストを取り去って、プリント回路基板1000を完成させる。
【0032】
図1J中の完成した回路基板1000は、プリント回路基板1000の外層に隣接する層の中に埋め込み型キャパシタ100を備える4つの金属層のプリント配線板である。しかしながら、プリント配線板1000は任意の数の層を有していてもよく、および、多層プリント回路基板中の任意の層に、本発明の実施形態に従う埋め込み型キャパシタを設置することができる。また、メッキされるスルーホールビアの代替として、マイクロビアを使用して、回路配線をキャパシタ箔電極118と接続してもよい。
【0033】
図2A〜図2Kは、誘電体の2つの層と3つの電極を有する埋め込み型キャパシタ200を備えるプリント回路基板2000(図2K)を製造する方法を説明する。簡単にするために、以下の記述は、1つのキャパシタ200の形成を論じる。図2A〜図2Fおよび図2H〜図2Kは、正面断面図である。図2Fは、図2Gの線2F−2Fで切断された断面図である。図2Gは、2つの埋め込み型キャパシタ200を示す上面図である。
【0034】
図2Aにおいて、金属箔210を提供する。金属箔210は、業界で一般的に入手可能な種類のものであってもよく、および図1Aにおいて説明される箔110と同様の材料で構成されてもよい。アンダープリント212を、箔210の表面全体の上の非制限的な被膜として箔210に塗布すること、または箔210の選択される区域の上に印刷することによって、箔210を前処理してもよい。前処理された箔210のアンダープリント212の上に、キャパシタ誘電体材料を堆積して、第1の誘電体材料層220を形成する。次いで、第1の誘電体材料層220を乾燥させる。図2Bにおいて、第2の誘電体材料層222を塗布し、および乾燥させる。また、図1Aの実施形態に関して述べたように、2つの層220、222ではなく1つの厚い層を堆積させることも可能である。
【0035】
図2Cにおいて、第2の誘電体材料層222の上に、第1の導電性材料層230を形成し、および乾燥させる。次いで、第1の誘電体材料層220、第2の誘電体材料層222、および第1の導電性材料層230を共焼成して、構造を一緒に焼結する。焼成は、誘電体層220および222から形成される単独の誘電体223、および電極232をもたらす(得られる誘電体223および電極232を図2Dに示す)。
【0036】
図2Dを参照すると、電極232の上に、第3の誘電体材料層224を形成し、および乾燥させる。第3の誘電体材料層224の上に、第4の誘電体材料層226を形成し、および乾燥させ、および第4の誘電体材料層226の上に、第2の導電性材料層240を形成し、および乾燥させる。得られる物品を、次いで焼成する。図2Eは、焼成後の物品を示す。焼成は、誘電体層220、222、224、226から形成される2層誘電体228、および中間の電極232から電気的に分離されおよび箔210に対して電気的に接続される上部電極242をもたらす。図2C〜図2Eにおいて示される別個の焼成工程の代替として、単一の焼成工程を使用して図2Eにおいて示される構造を形成することができる。
【0037】
図2Fを参照すると、図1Eに関して前述したプロセスと同様の材料を用いおよび同様の条件下で、上部電極242を上向にして箔210の反対の表面をラミネート材料250でラミネートする。キャパシタ構造が内層パネル構造の外側上にあるように箔210をラミネートしてもよい。ラミネート材料250に箔252を貼って、回路配線を作成するための表面を提供してもよい。得られる構造が、内層パネルである。
【0038】
図2Gは、図2Fにおいて示される物品の上面図である。図2Gにおいて、2つのキャパシタが箔210の一部から形成されるものとして示される。しかしながら、この数は例示的であり、および本明細書中で論じられる実施形態に従って、箔から任意の数のキャパシタを形成してもよい。図2Gは、同様の構成の2つのキャパシタ200を説明するが、しかしながら、本実施形態は、異なる寸法および/または形状のキャパシタの形成を可能にする。また、同様の、または異なる構成を有する他の回路配線および/または回路部品を、キャパシタ200と同じ層の一部として形成することができる。
【0039】
図2Hを参照すると、ラミネート後に、保護被膜260を箔210の上に塗布する。図2A〜図2Kにおいて説明される実施形態において、フォトレジストに画像を形成しおよびそれを現像することにより、保護被膜260を形成する。また、フォトレジストを箔252の上に塗布し、それに画像を形成し、およびそれを現像して、フォトレジストパターン262を形成する。フォトレジストに画像を形成しおよびそれを現像した後、誘電体228および電極232、242は、フォトレジスト260によって少なくとも部分的に被覆されているままである。誘電体228がエッチングの化学作用によって影響されないように、図2Hにおいて示されるように、フォトレジスト260で誘電体228の全体を被覆することは有利である。また、箔210の一部分を被覆してもよい。次いで、箔210および252をエッチングし、および標準的なプリント配線板プロセスの条件を使用して、フォトレジスト260および262を取り去る。
【0040】
図2Iを参照すると、エッチングは箔210中にトレンチ215を形成し、および箔の残部から分離される基部すなわちキャパシタ箔電極218をもたらす。キャパシタ箔電極218、2層誘電体228、中間電極232、および上部電極242がキャパシタ200を形成する。また、エッチングプロセスは、箔252から回路配線254、256、258等を作成する。エッチングプロセスの間、エッチング溶液は、キャパシタ200のキャパシタ誘電体材料と接触するようにならない。なぜならば、フォトレジスト260がキャパシタ構造200を被覆および保護するからである。
【0041】
図2Jを参照すると、図2Iの内層パネル構造の両側に、さらなるラミネート272、274および銅箔層280、290の対をラミネートしてもよい。
【0042】
図2Kは、完成したプリント回路基板2000を正面図にて示す。図2Kを参照すると、箔280および290に、フォトレジスト(不図示)を塗布する。フォトレジストに画像を形成しおよびそれを現像し、および箔290、280をエッチングして、それぞれ、回路配線282、284、286等、および292、294、296、298等を形成する。マイクロビア2010を、レーザー穿孔およびメッキして、電極232をプリント回路基板2000の外層上の回路配線294と接続してもよい。キャパシタ200の電気的接続を完成させるために、ビア2020を、穿孔およびメッキして、外側の回路配線282、292に対して基部すなわち箔電極218を接続してもよい。また、さらなるビア2030、2040を形成して、他のキャパシタ200に接続してもよい。また、プリント回路基板2000の上部表面を、耐変色性金属でメッキしてもよく、および最終的には、フォトレジストを取り去って、モジュール2000を完成させる。
【0043】
図2Kにおいて説明される完成したプリント回路基板2000は、プリント回路基板2000の外層に隣接する層の中に配置される埋め込み型キャパシタ200を備える4つの金属層のプリント回路基板である。しかしながら、プリント配線板2000は、任意の数の層を有していてもよく、および多層プリント回路基板の任意の層に、本発明の実施形態に従う埋め込み型キャパシタを設置することができる。また、メッキされたスルーホールビアの代替として、マイクロビアを使用して、回路配線をキャパシタ箔電極218と接続してもよい。
【0044】
2層キャパシタ200は、非常に高い静電容量密度を提供する。例えば、2層キャパシタは、単層キャパシタのほとんど2倍の静電容量密度を提供する。
【0045】
前述の実施形態においては、プリント回路基板の製造の間に除去されるフォトレジストから、保護被膜を形成する。また、保護被膜を完成構造中に残存するように形成することもできる。図3は、完成した基板の一部になる保護層を有するプリント回路基板の正面断面図である。
【0046】
図3は、完成したプリント回路基板3000を示す。図3を参照すると、プリント回路基板3000は、エッチング前に保護被膜360で被覆されたキャパシタ300を含む。しかしながら、保護被膜360は、除去されず、および完成した基板3000の一部のままである。
【0047】
保護被膜360は、例えば、エッチングの化学作用によって腐食されない、任意の適当なポリマーベースの材料からなる有機封入剤であることができる。そのような封入剤は、例えば、適当な溶媒中に溶解されるエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂であってもよい。キャパシタを焼成した後に、封入剤をキャパシタ300の層上に選択的にスクリーン印刷し、および硬化させて、保護被膜を形成してもよい。
【0048】
また、保護被膜360を、例えば、ガラス封入剤から形成することができる。ガラス封入剤を、キャパシタ300を焼成した後に、キャパシタ300の選択される層の上に印刷してもよい。また、ガラス封入剤を印刷し、およびキャパシタ300と共に焼成することもできる。
【0049】
プリント配線板3000は、図2Kにおいて示されるプリント配線板2000と同様の構成を有してもよい。プリント配線板3000は、プリント配線板3000の外側表面上に、回路配線382、384、386等、および392、394、396、398等を含む。マイクロビア3010は、電極332を外側の回路配線394と電気的に接続する。ビア3020は、基部すなわち箔電極318を外側の回路配線382、392に対して電気的に接続して、キャパシタ300の電気的接続を完成させる。さらなるビア3030、3040は、他のキャパシタ300に接続する。プリント回路基板3000の上部表面を、耐変色性金属でメッキしてもよい。
【0050】
図2A〜図2Kに関して前述の方法と同様の方法によって、プリント配線板3000を形成してもよい。しかしながら、エッチングの前に保護被膜360を塗布し、および別個のフォトレジスト(不図示)を現像して、エッチングプロセスを実行する。次いで、フォトレジストを取り去り、および保護被膜360はその場に残る。
【0051】
前述の実施形態において、キャパシタの誘電体は、製作の間、エッチング溶液から保護される。従って、誘電体は、さもなければ誘電体中の誘電体ガラスおよびドーパントを腐食および溶解するであろう酸性のエッチング溶液にさらされない。それによって、キャパシタの信頼度および性能は改善される。
【0052】
本明細書中に使用される際に、用語「被膜」は、箔の上に形成される層を保護するのに適当な被膜、層、または封入剤を包含することを意図する。被膜は、誘電体の全てまたは一部を被覆してもよく、およびキャパシタ全体を被覆する必要はない。誘電体全体を被覆することは、エッチング溶液の悪影響を最小化または排除することができるという点で有利である。
【0053】
前述の実施形態において、厚膜ペーストは、セラミック、ガラス、金属または他の固体の微細に分割された粒子を含んでもよい。粒子は、1ミクロン以下のオーダーのサイズを有してもよく、および分散剤と有機溶媒との混合物中に溶解されるポリマーを含む「有機ビヒクル」中に分散されてもよい。
【0054】
厚膜誘電体材料は、焼成後に高い誘電率(K)を有してもよい。例えば、高誘電率の粉末(「機能性相」)をガラス粉末と混合し、および該混合物を厚膜スクリーン印刷ビヒクル中に分散させることによって、高Kの厚膜誘電体を形成してもよい。焼成の間、キャパシタ材料のガラス成分は、ピーク焼成温度が達成される前に軟化および流動し、融合し、および機能性相を封入して、焼成されたキャパシタ複合物を形成する。
【0055】
高Kの機能性相は、結晶性チタン酸バリウム(BT)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛(PLZT)、ニオブ酸マグネシウム鉛(PMN)、およびチタン酸ストロンチウムバリウム(BST)のような、一般式ABO3を有するペロブスカイト類を含む。チタン酸バリウムは、銅箔上焼成の用途において使用されるのに有利である。なぜならば、チタン酸バリウムは、焼成プロセスにおいて使用される還元性の条件に比較的影響されないからである。
【0056】
典型的には、誘電体材料の厚膜ガラス成分は、高Kの機能性相に対して不活性であり、および、本質的には、複合材料を一体に粘着的に結合し、およびキャパシタ複合物を基板に対して結合するように作用する。好ましくは、高Kの機能性相の誘電定数が過度に希釈されないように、ほんの少量のガラスが使用される。ガラスは、例えば、ホウケイ酸アルミニウムカルシウム、ホウケイ酸バリウム鉛、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、希土類ホウ酸塩または他の同様の組成物であってもよい。比較的高い誘電率を有するガラスの使用が好ましい。なぜならば、希釈効果がそれほど重要でなく、および複合材料の高い誘電率を維持することができるからである。組成Pb5Ge3O11のゲルマニウム酸鉛ガラスは、約150の誘電率を有する強誘電性のガラスであり、および従って適当である。また、ゲルマン酸鉛の修正版も適当である。例えば、鉛がバリウムによって部分的に置換されていてもよく、およびゲルマニウムがシリコン、ジルコニウムおよび/またはチタンによって部分的に置換されていてもよい。
【0057】
電極層を形成するために使用されるペーストは、銅、ニッケル、銀、銀−パラジウム組成物、またはこれらの化合物の混合物の金属粉末をベースにしてもよい。銅粉末の組成物が好ましい。
【0058】
所望の焼成温度は、金属基板の溶融温度、電極の溶融温度、および誘電体組成物の化学的および物理的特性によって決定される。例えば、前述の実施形態における使用に適当な1組の焼成条件は、900℃のピーク温度において10分間の滞留時間を有する窒素焼成プロセスである。
【0059】
本発明の前記記述は、本発明を例証しおよび説明する。さらに、本開示は、本発明の選択された好ましい実施形態のみを示しおよび説明するが、しかし、本発明は、様々な他の組み合わせ、修正、および環境における使用が可能であり、および本明細書中に表現される発明の概念、前記教示の同等物、および/または関連する技術分野の技術または知識の範囲内で、変更または修正が可能であることが理解されよう。
【0060】
本明細書中に前記される実施形態は、本発明の実施について知られるベストモードを説明すること、および、そのような実施形態または他の実施形態おいて、および本発明の特別の適用または使用によって要求される様々な修正を伴って、当業者が本発明を利用することを可能にすることをさらに意図する。従って、本説明は、本発明を本明細書中に開示される形態に限定することを意図しない。また、添付される特許請求の範囲は、本発明を実施するための最良の形態に明確に定義されない代替の実施形態を含むように解釈されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1A】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1B】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1C】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1D】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1E】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1F】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1G】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1H】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1I】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1J】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図2A】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2B】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2C】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2D】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2E】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2F】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2G】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2H】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2I】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2J】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2K】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図3】完成基板中に保護被膜を有するプリント回路基板の正面断面図である。
【符号の説明】
【0062】
228、328 2層誘電体
112、212 アンダープリント
100、200 キャパシタ
118、218、318 キャパシタ箔電極
115、215 トレンチ
1020、1030、1040、2020、2030、2040、3020、3030、3040 ビア
162、262 フォトレジスト
1000、2000、3000 プリント回路基板(配線板)
1010、2010、3010 マイクロビア
140、172、174、250、272、274 ラミネート
117、119、152、154、156、158、182、184、186、192、194、196、254、256、258、282、284、286、292、294、296、298、382、384、386、392、394、396、398 回路配線
110、210 金属箔
132、242 上部電極
230 第1の導電性材料層
120、220 第1の誘電体材料層
240 第2の導電性材料層
125、222 第2の誘電体材料層
224 第3の誘電体材料層
226 第4の誘電体材料層
232、332 電極
130 導電性材料層
180、190、280、290 銅箔
150、252 箔
160、260、360 保護被膜
128、223 誘電体
【技術分野】
【0001】
技術分野は、概して、厚膜キャパシタである。より具体的には、プリント回路基板に埋め込まれるキャパシタである。さらにより具体的には、技術分野は、厚膜誘電体から製造されるプリント回路基板に埋め込まれるキャパシタを含む。
【背景技術】
【0002】
プリント回路基板(PCB)におけるキャパシタ埋め込みの実施は、縮小された回路サイズおよび改善された回路性能を可能にする。キャパシタは、典型的には、積層されおよび相互接続回路配線により接続されるパネルに埋め込まれ、パネルのスタック(積層物)がプリント回路基板を形成する。一般に、積層されたパネルを「内層パネル」と称することができる。
【0003】
箔上焼成(fired−on−foil)の技術によって形成されるプリント回路基板に埋め込まれる受動回路部品は周知である。金属箔基板上に厚膜キャパシタ材料層を堆積させ、続いて、厚膜キャパシタ材料層の上に上部電極材料を堆積させ、および続いて銅の厚膜焼成条件下で焼成することによって、「別個に箔上焼成」されるキャパシタを形成する。厚膜キャパシタ材料は、高い誘電率の材料、ガラスおよび/またはドーパントを含んでもよく、および焼成後に高い誘電率(K)を有するべきである。
【0004】
焼成後、得られる物品をプリプレグの誘電体層にラミネートしてもよく、および金属箔をエッチングしてキャパシタの電極および任意の関連する回路配線を形成してもよい。しかしながら、2.4規定の熱塩酸中の塩化第二鉄のような、プリント回路基板業界において一般的なエッチング溶液は、キャパシタ誘電体ガラスおよびドーパントを腐食および溶解する可能性がある。エッチング溶液は、エッチング後に多くのキャパシタが短絡している可能性があるほど、キャパシタ誘電体に損傷を与える。短絡が生じていない時であっても、特にエッチング溶液の全てがキャパシタから完全に除去されていない場合、誘電体に対する損傷は、キャパシタの長期信頼度を危うくする可能性がある。また、黒色酸化物プロセスおよびメッキのような他のプロセスのためにプリント回路基板業界で一般的に使用される他の溶液も、キャパシタ誘電体を損傷し、および同様の長期信頼度に対する影響を有する。
【0005】
エッチングの問題に対する1つの解決策は、厚膜キャパシタ組成物中に、エッチング溶液に耐性のある高シリカ含有量のガラスを使用することである。しかしながら、高シリカガラスは、非常に低い誘電率および高い軟化点を有する。キャパシタの処方中に使用される時、高体積分率のガラスが存在しない限りは、その高い軟化点は、得られる組成物が高密度に焼結することを困難にする。しかしながら、高体積分率のガラスは、得られる誘電体に、望ましくない低い誘電率をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明者らは、キャパシタおよびプリント回路基板を製造する新規な方法を生み出すことによって、このエッチング問題に対する解決策を提供することを所望した。本発明者らは、保護被膜の使用を包含する新規な方法を開発することによって、そのような目的を成就した。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第1の実施形態によれば、キャパシタを製造する方法は:金属箔を提供する工程と;該金属箔の上に誘電体を形成する工程と;該誘電体の一部分の上に第1の電極を形成する工程と;該誘電体全体を含む該金属箔の一部分の上に保護被膜を形成する工程と;該金属箔をエッチングして第2の電極を作る工程とを含む。
【0008】
他の実施形態によれば、キャパシタは:金属箔から形成される第1の電極と;該第1の電極に隣接する誘電体と;該誘電体に隣接する第2の電極と;該誘電体の少なくとも一部および該金属箔の少なくとも一部の上に堆積され、および該誘電体の少なくとも一部および該金属箔の少なくとも一部と接触する保護被膜を含む。
【0009】
さらなる実施形態によれば、プリント回路基板を製造する方法は、金属箔の上に誘電体を形成する工程と、該誘電体の上に第1の電極を形成する工程と、少なくとも1つの誘電体材料に対して該金属箔の無部品側の面(non−component side)をラミネートする工程と、該誘電体の少なくとも一部の上に保護被膜を形成する工程と、金属箔をエッチングして第2の電極を形成する工程とを含む。
【0010】
エッチングプロセス後に除去されるフォトレジストから、保護被膜を形成することができる。代替の実施形態では、完成したプリント回路基板に残留する代替の材料から、保護被膜を形成する。
【0011】
前述の実施形態によれば、保護被膜は、製作の間に使用されるエッチング溶液から、キャパシタの誘電体の全部または一部を保護する。さもなければ、エッチング溶液は、誘電体中に存在する誘電体ガラスおよびドーパントを腐食および溶解するであろう。キャパシタの信頼度および性能はそれによって改善され、およびキャパシタの短絡が回避される。また、本発明の実施形態に従う製作プロセスにおいては、誘電体の得られる誘電率を低下させるエッチング抵抗性ガラスを必要としない。
【0012】
当業者は、ひとたび実施形態の以下の詳細な記述を読めば、上記利点および他の利点、および本発明の様々なさらなる実施形態の利点を理解するであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
詳細な説明は図面を参照する。一般的な慣習に従って、図面の様々な特徴部は、必ずしも定率縮尺ではない。様々な特徴部の寸法は、本発明の実施形態をより明瞭に説明するために、拡大または縮小されている可能性がある。
【0014】
図1A〜図1Jは、金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板(PCB)1000(図1J)を製造する第1の方法を説明する。説明目的のために、図1A〜図1Jにおいて形成されるように、4つの埋め込み型キャパシタを例示する(断面図の図1A〜図1Gおよび図1I〜図1Jにおいては、2つのキャパシタのみが視認できる)。しかしながら、本明細書中に記載される方法によって、1つ、2つ、3つ、またはより多くのキャパシタを箔上に形成することができる。以下の書面による記述は、平易さのために、例示されるキャパシタの1つのみの形成を対象とする。図1A〜図1Gおよび図1I〜図1Jは、正面断面図である。図1Gは、図1Hの線1G−1Gで切断された横断面図である。図1Hは、4つの埋め込まれたキャパシタ100を示す上面図である。
【0015】
図1Aにおいて、金属箔110を提供する。金属箔110は、業界において一般的に入手可能な種類のものであってもよい。例えば、金属箔110は、銅、銅−インバール−銅、インバール、ニッケル、ニッケルで被覆された銅、または厚膜ペーストの焼成温度を超える融点を有する他の金属および合金であってもよい。適当な箔は、裏面処理された銅箔(reverse treated copper foils)、両面処理された銅箔(double−treated copper foils)、および多層プリント回路基板業界で一般的に使用される他の銅箔のような、主として銅から構成される箔を含む。金属箔110の厚さは、例えば、約1〜100ミクロンの範囲であってもよい。他の厚さの範囲は、3〜75ミクロン、およびより具体的には12〜36ミクロンを含む。これらの厚さの範囲は、約1/3オンスと1オンスとの間の銅箔に相当する。
【0016】
箔110にアンダープリント112を塗布することによって、箔110を前処理してもよい。アンダープリント112は、図1Aにおいて表面被膜として示され、および箔110の部品側の表面に塗布される比較的薄い層であってもよい。アンダープリント112は、金属箔110とアンダープリント112の上に堆積される層とに対して良好に付着する。例えば、箔110に塗布されるペーストからアンダープリント112を形成してもよく、該ペーストは箔110の融点未満の温度で焼成される。アンダープリントペーストを、箔110の表面全体の上に非制限的な(open)被膜として印刷してもよく、または箔110の選択される区域の上に印刷してもよい。一般的に、箔110全体の上よりも、箔110の選択される区域の上にアンダープリントペーストを印刷する方が、より経済的である。しかしながら、銅箔110と組み合わせて酸素がドープされる焼成を使用する場合には、箔110の表面全体を被覆することが好ましい可能性がある。なぜならば、アンダープリント中のガラス成分が、銅箔110の酸化的腐食を抑制するからである。
【0017】
アンダープリントとしての使用に適当な1つの厚膜ペーストは、以下の組成を有する(質量による相対的な量):
銅粉末 58.4
ガラスA 1.7
酸化第一銅粉末 5.8
ビヒクル 11.7
TEXANOL(登録商標)溶媒 12.9
界面活性剤 0.5
総計 91.0
【0018】
この組成中、ガラスAは組成Pb5Ge3O11のゲルマニウム酸鉛を含み、ビヒクルは11%のエチルセルロースN200と89%のTEXANOL(登録商標)とを含み、界面活性剤はVARIQUAT(登録商標)CC−9 NS界面活性剤を含む。
【0019】
TEXANOL(登録商標)は、Eastman Chemical Co.から入手可能である。VARIQUAT(登録商標)CC−9 NSは、Ashland Inc.から入手可能である。
【0020】
前処理された箔110のアンダープリント112の上に、キャパシタ誘電体材料を堆積し、第1の誘電体材料層120を形成する(図1A)。キャパシタ誘電体材料は、例えば、箔110上にスクリーン印刷される厚膜キャパシタペーストであってもよい。次いで、第1の誘電体材料層120を乾燥する。図1Bにおいて、次いで、第2の誘電体材料層125を塗布し、および乾燥する。代替の実施形態において、単一のスクリーン印刷工程において、キャパシタ誘電体材料の単層を、2つの層120、125の同等の厚さまで堆積してもよい。箔上焼成の実施形態における使用のために開示される1つの適当な厚膜キャパシタ材料は、以下の組成を有する(質量による相対的な量):
チタン酸バリウム粉末 68.55
フッ化リチウム 1.0
フッ化バリウム 1.36
フッ化亜鉛 0.74
ガラスA 10.25
ガラスB 1.0
ガラスC 1.0
ビヒクル 5.9
TEXANOL(登録商標)溶媒 8.7
酸化剤 1.0
フォスフェート湿潤剤 0.5
総計 100.00
【0021】
この組成中、ガラスAは組成Pb5Ge3O11のゲルマニウム酸鉛を含み、ガラスBはPb4BaGe1.5Si1.5O11を含み、ガラスCはPb5GeSiTiO11を含み、ビヒクルは11%のエチルセルロースN200と89%のTEXANOL(登録商標)溶媒とを含み、酸化剤は84%の硝酸バリウム粉末と16%のビヒクルとを含む。
【0022】
図1Cにおいて、第2の誘電体材料層125の上に導電性材料層130を形成し、および乾燥する。導電性材料層130を、例えば、第2の誘電体材料層125の上に厚膜金属ペーストをスクリーン印刷することによって形成することができる。また、アンダープリント112を形成するために使用されるペーストは、導電性材料層130を形成するのにも適当である。一般的に、第1および第2の誘電体層120、125の表面区域は、上面透視図にて見る時、好ましくは導電性材料層130の表面区域よりも大きい。
【0023】
次いで、第1の誘電体材料層120、第2の誘電体材料層125、および導電性材料層130を共焼成(co−fired)して、得られる構造を一緒に焼結する。焼成後の構造断面を、図1Dにおける正面図に示す。焼成は、誘電体層120および125から形成される単独の誘電体128をもたらす。なぜならば、誘電体層120と125との間の境界は、共焼成の間に事実上除去されるからである。また、上部電極132も、共焼成の工程からもたらされる。銅箔上で、900℃の窒素中で、ピーク温度において10分間にわたって焼成される時、得られる誘電体128は、約3000と5000との間の誘電率、およびおよそ2.5%の誘電正接を有する。代替の焼成条件を使用して、誘電体128に関して、異なる材料特性を得てもよい。
【0024】
図1Eにおいて、上部電極132を上向きにして、箔110の反対の表面をラミネート材料140とラミネートする。得られる構造が、内層パネルである。例えば、標準的なプリント配線板プロセスにおいてFR4プリプレグを使用してラミネートを行うことができる。1つの実施形態では、106エポキシプリプレグを使用してもよい。適当なラミネート条件は、例えば、28水銀柱インチまで排気された真空チャンバー内で、208psigにおいて、185℃、1時間である。エポキシがラミネート板に粘着するのを防止するために、シリコーンゴムのプレスパッドおよび滑らかなPTFE充填ガラスの離型シートが箔110と接触していてもよい。ラミネート材料140は、例えば、標準的なエポキシ、高いTgのエポキシ、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、シアネートエステル樹脂、充填樹脂系、BTエポキシ、および回路層の間に絶縁を提供する他の樹脂およびラミネートのような、任意の種類の誘電体材料であることができる。ラミネート材料140の反対側に箔150を貼って、回路配線を作り出すための表面を提供してもよい。
【0025】
図1Fを参照すると、ラミネート後、保護被膜160を、誘電体128および上部電極132の上に塗布する。また、箔110の一部分を被覆してもよい。保護被膜160は、続くエッチング工程の間、誘電体128および上部電極132の全部または一部を被覆しおよび保護するのに役立つ。
【0026】
本明細書中に記載される実施形態においては、誘電体128および上部電極132の全てを被覆するフォトレジストに画像を形成し、そしてそれを現像することによって、保護被膜160を形成する。このアプローチは、特に有利である。なぜならば、フォトレジスト160を、保護被膜160として役立たせるだけでなく、関連する回路配線を箔110から形成するためにも使用することができるからである。また、フォトレジストを、箔150に塗布し、それに画像を形成し、そしてそれを現像して、フォトレジストパターン162を形成する。
【0027】
図1Gは、図1Hにおける線1G−1Gで切断した断面図である。図1Gを参照すると、箔110および150をエッチングし、および、例えば標準的なプリント配線板プロセスの条件を使用して、フォトレジスト160および162を取り去る。エッチングは、箔110中にトレンチ115を形成し、および箔の残部から分離される基部すなわちキャパシタ箔電極118をもたらす。キャパシタ箔電極118、誘電体128および上部電極132が、キャパシタ100を形成する。また、エッチングプロセスは、箔110から回路配線117、119を、および箔150から回路配線152、154、156、158等を作成する。
【0028】
図1Hは、図1Gに示される物品の上面図である。図1Hにおいて、4つのキャパシタ100が箔110の一部から形成されるように示される。しかしながら、この数は例示的であり、および本明細書中に論じられる実施形態に従って、箔から任意の数のキャパシタを形成してもよい。図1Hは、同様の構成の4つのキャパシタ100を説明するが、しかしながら、本実施形態は異なる寸法および/または形状を有するキャパシタの形成を可能にする。回路配線117、119は、例えば、完成したプリント配線板1000(図1J)における層のための回路配線として働くことができる。また、同様の、または異なる構成を有する他の回路配線を、箔150から形成することができる。また、抵抗体のようなさらなる回路部品を、キャパシタ100と同じ層の一部として形成することもできる。
【0029】
前述の実施形態において、エッチングプロセスの間、エッチング溶液はキャパシタ100のキャパシタ誘電体材料と接触しない。なぜならば、フォトレジスト保護被膜160がキャパシタ100を保護するからである。したがって、キャパシタ100の信頼度が高まる。加えて、完成したキャパシタ100の短絡の可能性が大きく低減される。
【0030】
図1Iを参照すると、図1Gに示される物品の両面に、さらなるラミネート172、174および銅箔180、190の対をラミネートしてもよい。
【0031】
図1Jは、完成したプリント回路基板1000を示す。図1Iに戻って参照すると、箔180および190に、フォトレジスト(不図示)を塗布する。フォトレジストに画像を形成しおよびそれを現像し、および箔180、190をエッチングして、プリント回路基板1000の外層上に回路配線182、184、186等および192、194、196等を形成する。マイクロビア1010をレーザー穿孔およびメッキして、電極132を外側の回路配線194と電気的に接続してもよい。キャパシタ100の電気的接続を完成させるために、ビア1020を穿孔およびメッキして、基部すなわち箔電極118を、外側の回路配線182、192に対して電気的に接続してもよい。また、さらなるビア1030、1040を形成して、図1Jに示される第2のキャパシタ100に対して電気的に接続してもよい。プリント回路基板1000の上部表面を、耐変色性金属でメッキしてもよく、および最終的にフォトレジストを取り去って、プリント回路基板1000を完成させる。
【0032】
図1J中の完成した回路基板1000は、プリント回路基板1000の外層に隣接する層の中に埋め込み型キャパシタ100を備える4つの金属層のプリント配線板である。しかしながら、プリント配線板1000は任意の数の層を有していてもよく、および、多層プリント回路基板中の任意の層に、本発明の実施形態に従う埋め込み型キャパシタを設置することができる。また、メッキされるスルーホールビアの代替として、マイクロビアを使用して、回路配線をキャパシタ箔電極118と接続してもよい。
【0033】
図2A〜図2Kは、誘電体の2つの層と3つの電極を有する埋め込み型キャパシタ200を備えるプリント回路基板2000(図2K)を製造する方法を説明する。簡単にするために、以下の記述は、1つのキャパシタ200の形成を論じる。図2A〜図2Fおよび図2H〜図2Kは、正面断面図である。図2Fは、図2Gの線2F−2Fで切断された断面図である。図2Gは、2つの埋め込み型キャパシタ200を示す上面図である。
【0034】
図2Aにおいて、金属箔210を提供する。金属箔210は、業界で一般的に入手可能な種類のものであってもよく、および図1Aにおいて説明される箔110と同様の材料で構成されてもよい。アンダープリント212を、箔210の表面全体の上の非制限的な被膜として箔210に塗布すること、または箔210の選択される区域の上に印刷することによって、箔210を前処理してもよい。前処理された箔210のアンダープリント212の上に、キャパシタ誘電体材料を堆積して、第1の誘電体材料層220を形成する。次いで、第1の誘電体材料層220を乾燥させる。図2Bにおいて、第2の誘電体材料層222を塗布し、および乾燥させる。また、図1Aの実施形態に関して述べたように、2つの層220、222ではなく1つの厚い層を堆積させることも可能である。
【0035】
図2Cにおいて、第2の誘電体材料層222の上に、第1の導電性材料層230を形成し、および乾燥させる。次いで、第1の誘電体材料層220、第2の誘電体材料層222、および第1の導電性材料層230を共焼成して、構造を一緒に焼結する。焼成は、誘電体層220および222から形成される単独の誘電体223、および電極232をもたらす(得られる誘電体223および電極232を図2Dに示す)。
【0036】
図2Dを参照すると、電極232の上に、第3の誘電体材料層224を形成し、および乾燥させる。第3の誘電体材料層224の上に、第4の誘電体材料層226を形成し、および乾燥させ、および第4の誘電体材料層226の上に、第2の導電性材料層240を形成し、および乾燥させる。得られる物品を、次いで焼成する。図2Eは、焼成後の物品を示す。焼成は、誘電体層220、222、224、226から形成される2層誘電体228、および中間の電極232から電気的に分離されおよび箔210に対して電気的に接続される上部電極242をもたらす。図2C〜図2Eにおいて示される別個の焼成工程の代替として、単一の焼成工程を使用して図2Eにおいて示される構造を形成することができる。
【0037】
図2Fを参照すると、図1Eに関して前述したプロセスと同様の材料を用いおよび同様の条件下で、上部電極242を上向にして箔210の反対の表面をラミネート材料250でラミネートする。キャパシタ構造が内層パネル構造の外側上にあるように箔210をラミネートしてもよい。ラミネート材料250に箔252を貼って、回路配線を作成するための表面を提供してもよい。得られる構造が、内層パネルである。
【0038】
図2Gは、図2Fにおいて示される物品の上面図である。図2Gにおいて、2つのキャパシタが箔210の一部から形成されるものとして示される。しかしながら、この数は例示的であり、および本明細書中で論じられる実施形態に従って、箔から任意の数のキャパシタを形成してもよい。図2Gは、同様の構成の2つのキャパシタ200を説明するが、しかしながら、本実施形態は、異なる寸法および/または形状のキャパシタの形成を可能にする。また、同様の、または異なる構成を有する他の回路配線および/または回路部品を、キャパシタ200と同じ層の一部として形成することができる。
【0039】
図2Hを参照すると、ラミネート後に、保護被膜260を箔210の上に塗布する。図2A〜図2Kにおいて説明される実施形態において、フォトレジストに画像を形成しおよびそれを現像することにより、保護被膜260を形成する。また、フォトレジストを箔252の上に塗布し、それに画像を形成し、およびそれを現像して、フォトレジストパターン262を形成する。フォトレジストに画像を形成しおよびそれを現像した後、誘電体228および電極232、242は、フォトレジスト260によって少なくとも部分的に被覆されているままである。誘電体228がエッチングの化学作用によって影響されないように、図2Hにおいて示されるように、フォトレジスト260で誘電体228の全体を被覆することは有利である。また、箔210の一部分を被覆してもよい。次いで、箔210および252をエッチングし、および標準的なプリント配線板プロセスの条件を使用して、フォトレジスト260および262を取り去る。
【0040】
図2Iを参照すると、エッチングは箔210中にトレンチ215を形成し、および箔の残部から分離される基部すなわちキャパシタ箔電極218をもたらす。キャパシタ箔電極218、2層誘電体228、中間電極232、および上部電極242がキャパシタ200を形成する。また、エッチングプロセスは、箔252から回路配線254、256、258等を作成する。エッチングプロセスの間、エッチング溶液は、キャパシタ200のキャパシタ誘電体材料と接触するようにならない。なぜならば、フォトレジスト260がキャパシタ構造200を被覆および保護するからである。
【0041】
図2Jを参照すると、図2Iの内層パネル構造の両側に、さらなるラミネート272、274および銅箔層280、290の対をラミネートしてもよい。
【0042】
図2Kは、完成したプリント回路基板2000を正面図にて示す。図2Kを参照すると、箔280および290に、フォトレジスト(不図示)を塗布する。フォトレジストに画像を形成しおよびそれを現像し、および箔290、280をエッチングして、それぞれ、回路配線282、284、286等、および292、294、296、298等を形成する。マイクロビア2010を、レーザー穿孔およびメッキして、電極232をプリント回路基板2000の外層上の回路配線294と接続してもよい。キャパシタ200の電気的接続を完成させるために、ビア2020を、穿孔およびメッキして、外側の回路配線282、292に対して基部すなわち箔電極218を接続してもよい。また、さらなるビア2030、2040を形成して、他のキャパシタ200に接続してもよい。また、プリント回路基板2000の上部表面を、耐変色性金属でメッキしてもよく、および最終的には、フォトレジストを取り去って、モジュール2000を完成させる。
【0043】
図2Kにおいて説明される完成したプリント回路基板2000は、プリント回路基板2000の外層に隣接する層の中に配置される埋め込み型キャパシタ200を備える4つの金属層のプリント回路基板である。しかしながら、プリント配線板2000は、任意の数の層を有していてもよく、および多層プリント回路基板の任意の層に、本発明の実施形態に従う埋め込み型キャパシタを設置することができる。また、メッキされたスルーホールビアの代替として、マイクロビアを使用して、回路配線をキャパシタ箔電極218と接続してもよい。
【0044】
2層キャパシタ200は、非常に高い静電容量密度を提供する。例えば、2層キャパシタは、単層キャパシタのほとんど2倍の静電容量密度を提供する。
【0045】
前述の実施形態においては、プリント回路基板の製造の間に除去されるフォトレジストから、保護被膜を形成する。また、保護被膜を完成構造中に残存するように形成することもできる。図3は、完成した基板の一部になる保護層を有するプリント回路基板の正面断面図である。
【0046】
図3は、完成したプリント回路基板3000を示す。図3を参照すると、プリント回路基板3000は、エッチング前に保護被膜360で被覆されたキャパシタ300を含む。しかしながら、保護被膜360は、除去されず、および完成した基板3000の一部のままである。
【0047】
保護被膜360は、例えば、エッチングの化学作用によって腐食されない、任意の適当なポリマーベースの材料からなる有機封入剤であることができる。そのような封入剤は、例えば、適当な溶媒中に溶解されるエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂であってもよい。キャパシタを焼成した後に、封入剤をキャパシタ300の層上に選択的にスクリーン印刷し、および硬化させて、保護被膜を形成してもよい。
【0048】
また、保護被膜360を、例えば、ガラス封入剤から形成することができる。ガラス封入剤を、キャパシタ300を焼成した後に、キャパシタ300の選択される層の上に印刷してもよい。また、ガラス封入剤を印刷し、およびキャパシタ300と共に焼成することもできる。
【0049】
プリント配線板3000は、図2Kにおいて示されるプリント配線板2000と同様の構成を有してもよい。プリント配線板3000は、プリント配線板3000の外側表面上に、回路配線382、384、386等、および392、394、396、398等を含む。マイクロビア3010は、電極332を外側の回路配線394と電気的に接続する。ビア3020は、基部すなわち箔電極318を外側の回路配線382、392に対して電気的に接続して、キャパシタ300の電気的接続を完成させる。さらなるビア3030、3040は、他のキャパシタ300に接続する。プリント回路基板3000の上部表面を、耐変色性金属でメッキしてもよい。
【0050】
図2A〜図2Kに関して前述の方法と同様の方法によって、プリント配線板3000を形成してもよい。しかしながら、エッチングの前に保護被膜360を塗布し、および別個のフォトレジスト(不図示)を現像して、エッチングプロセスを実行する。次いで、フォトレジストを取り去り、および保護被膜360はその場に残る。
【0051】
前述の実施形態において、キャパシタの誘電体は、製作の間、エッチング溶液から保護される。従って、誘電体は、さもなければ誘電体中の誘電体ガラスおよびドーパントを腐食および溶解するであろう酸性のエッチング溶液にさらされない。それによって、キャパシタの信頼度および性能は改善される。
【0052】
本明細書中に使用される際に、用語「被膜」は、箔の上に形成される層を保護するのに適当な被膜、層、または封入剤を包含することを意図する。被膜は、誘電体の全てまたは一部を被覆してもよく、およびキャパシタ全体を被覆する必要はない。誘電体全体を被覆することは、エッチング溶液の悪影響を最小化または排除することができるという点で有利である。
【0053】
前述の実施形態において、厚膜ペーストは、セラミック、ガラス、金属または他の固体の微細に分割された粒子を含んでもよい。粒子は、1ミクロン以下のオーダーのサイズを有してもよく、および分散剤と有機溶媒との混合物中に溶解されるポリマーを含む「有機ビヒクル」中に分散されてもよい。
【0054】
厚膜誘電体材料は、焼成後に高い誘電率(K)を有してもよい。例えば、高誘電率の粉末(「機能性相」)をガラス粉末と混合し、および該混合物を厚膜スクリーン印刷ビヒクル中に分散させることによって、高Kの厚膜誘電体を形成してもよい。焼成の間、キャパシタ材料のガラス成分は、ピーク焼成温度が達成される前に軟化および流動し、融合し、および機能性相を封入して、焼成されたキャパシタ複合物を形成する。
【0055】
高Kの機能性相は、結晶性チタン酸バリウム(BT)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛(PLZT)、ニオブ酸マグネシウム鉛(PMN)、およびチタン酸ストロンチウムバリウム(BST)のような、一般式ABO3を有するペロブスカイト類を含む。チタン酸バリウムは、銅箔上焼成の用途において使用されるのに有利である。なぜならば、チタン酸バリウムは、焼成プロセスにおいて使用される還元性の条件に比較的影響されないからである。
【0056】
典型的には、誘電体材料の厚膜ガラス成分は、高Kの機能性相に対して不活性であり、および、本質的には、複合材料を一体に粘着的に結合し、およびキャパシタ複合物を基板に対して結合するように作用する。好ましくは、高Kの機能性相の誘電定数が過度に希釈されないように、ほんの少量のガラスが使用される。ガラスは、例えば、ホウケイ酸アルミニウムカルシウム、ホウケイ酸バリウム鉛、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、希土類ホウ酸塩または他の同様の組成物であってもよい。比較的高い誘電率を有するガラスの使用が好ましい。なぜならば、希釈効果がそれほど重要でなく、および複合材料の高い誘電率を維持することができるからである。組成Pb5Ge3O11のゲルマニウム酸鉛ガラスは、約150の誘電率を有する強誘電性のガラスであり、および従って適当である。また、ゲルマン酸鉛の修正版も適当である。例えば、鉛がバリウムによって部分的に置換されていてもよく、およびゲルマニウムがシリコン、ジルコニウムおよび/またはチタンによって部分的に置換されていてもよい。
【0057】
電極層を形成するために使用されるペーストは、銅、ニッケル、銀、銀−パラジウム組成物、またはこれらの化合物の混合物の金属粉末をベースにしてもよい。銅粉末の組成物が好ましい。
【0058】
所望の焼成温度は、金属基板の溶融温度、電極の溶融温度、および誘電体組成物の化学的および物理的特性によって決定される。例えば、前述の実施形態における使用に適当な1組の焼成条件は、900℃のピーク温度において10分間の滞留時間を有する窒素焼成プロセスである。
【0059】
本発明の前記記述は、本発明を例証しおよび説明する。さらに、本開示は、本発明の選択された好ましい実施形態のみを示しおよび説明するが、しかし、本発明は、様々な他の組み合わせ、修正、および環境における使用が可能であり、および本明細書中に表現される発明の概念、前記教示の同等物、および/または関連する技術分野の技術または知識の範囲内で、変更または修正が可能であることが理解されよう。
【0060】
本明細書中に前記される実施形態は、本発明の実施について知られるベストモードを説明すること、および、そのような実施形態または他の実施形態おいて、および本発明の特別の適用または使用によって要求される様々な修正を伴って、当業者が本発明を利用することを可能にすることをさらに意図する。従って、本説明は、本発明を本明細書中に開示される形態に限定することを意図しない。また、添付される特許請求の範囲は、本発明を実施するための最良の形態に明確に定義されない代替の実施形態を含むように解釈されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1A】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1B】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1C】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1D】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1E】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1F】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1G】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1H】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1I】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図1J】金属箔上の単層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備える多層プリント回路基板を製造する第1の方法を説明する図である。
【図2A】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2B】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2C】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2D】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2E】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2F】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2G】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2H】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2I】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2J】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図2K】金属箔上の2層キャパシタの設計を有する、埋め込み型キャパシタを備えるプリント回路基板を製造する方法を説明する図である。
【図3】完成基板中に保護被膜を有するプリント回路基板の正面断面図である。
【符号の説明】
【0062】
228、328 2層誘電体
112、212 アンダープリント
100、200 キャパシタ
118、218、318 キャパシタ箔電極
115、215 トレンチ
1020、1030、1040、2020、2030、2040、3020、3030、3040 ビア
162、262 フォトレジスト
1000、2000、3000 プリント回路基板(配線板)
1010、2010、3010 マイクロビア
140、172、174、250、272、274 ラミネート
117、119、152、154、156、158、182、184、186、192、194、196、254、256、258、282、284、286、292、294、296、298、382、384、386、392、394、396、398 回路配線
110、210 金属箔
132、242 上部電極
230 第1の導電性材料層
120、220 第1の誘電体材料層
240 第2の導電性材料層
125、222 第2の誘電体材料層
224 第3の誘電体材料層
226 第4の誘電体材料層
232、332 電極
130 導電性材料層
180、190、280、290 銅箔
150、252 箔
160、260、360 保護被膜
128、223 誘電体
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属箔を提供する工程と;
該金属箔の上に誘電体を形成する工程と;
該誘電体の一部分の上に第1の電極を形成する工程と;
該誘電体全体を含む該金属箔の一部分の上に保護被膜を形成する工程と;
該金属箔をエッチングして第2の電極を形成する工程と
を含むことを特徴とする、キャパシタを製造する方法。
【請求項2】
金属箔から形成される第1の電極と;
該第1の電極に隣接する誘電体と;
該誘電体に隣接する第2の電極と;
該誘電体の少なくとも一部および該金属箔の少なくとも一部の上に配置され、該誘電体の少なくとも一部および該金属箔の少なくとも一部に接触する保護被膜と
を含むことを特徴とする、キャパシタ。
【請求項3】
プリント回路基板を製造する方法であって、
金属箔を提供する工程と;
該金属箔の上に誘電体を形成する工程と;
該誘電体の上に第1の電極を形成する工程と;
該金属箔の無部品側の面を、少なくとも1つの誘電体材料に対してラミネートする工程と;
該誘電体の少なくとも一部の上に保護被膜を形成する工程と;
該金属箔をエッチングして第2の電極を形成する工程であって、そこで該第1の電極、該誘電体および該第2の電極がキャパシタを形成する工程と;
該金属箔の部品側の面を、少なくとも1つのさらなる誘電体材料に対してラミネートする工程と
を含むことを特徴とする、プリント回路基板を製造する方法。
【請求項4】
該保護被膜によって該誘電体全体が被覆されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項5】
該保護被膜によって該第2の電極が少なくとも部分的に被覆されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
【請求項6】
該誘電体が2層の誘電体であり、該方法が、
該2層の誘電体の上に第3の電極を形成する工程であって、そこで該第3の電極は該第2の電極に電気的に結合される工程
を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項7】
該金属箔の部品側の面を少なくとも1つのさらなる誘電体材料に対してラミネートする工程をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項8】
少なくとも1つのさらなる誘電体材料に対してラミネートする工程が、
該金属箔をエッチングした後に、前記さらなる誘電体材料を該金属箔の部品側の面に対してラミネートする工程
を含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項9】
該キャパシタに接続する1つまたは複数のビアを形成する工程
を含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
【請求項10】
該保護被膜がフォトレジストであり、該方法が、
該金属箔をエッチングした後に該フォトレジストを除去する工程
を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項11】
保護被膜を形成する工程が、
該誘電体の上に有機封入剤を形成する工程と;
該有機封入剤を硬化させる工程と
を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項12】
保護被膜を形成する工程が、
該誘電体の上にガラスを含む層を形成する工程と;
該ガラスの層を焼成する工程と
を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項13】
該少なくとも1つのさらなる誘電体材料を、該保護被膜の上にラミネートすることを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項14】
少なくとも1つの誘電体材料層の中に埋め込まれる少なくとも1つのキャパシタを含むプリント回路基板であって、該キャパシタが、
金属箔から形成される第1の電極と;
該第1の電極に隣接する誘電体と;
該誘電体に隣接する第2の電極と;
該誘電体の少なくとも一部の上に配置され、および該誘電体の少なくとも一部に接触する保護被膜と
を含むことを特徴とするプリント回路基板。
【請求項15】
該保護被膜が該誘電体全体を被覆し、および有機封入剤と焼成されるガラスとの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項14に記載のプリント回路基板。
【請求項16】
該少なくとも1つの誘電体材料層が誘電体材料の複数の層を含み、該プリント回路基板が、
該キャパシタに接続する1つまたは複数のビア
を含むことを特徴とする請求項14に記載のプリント回路基板。
【請求項17】
該誘電体が2層の誘電体であることを特徴とする請求項14に記載のプリント回路基板。
【請求項18】
該保護被膜が該誘電体全体を被覆し、および該第1の電極に接触することを特徴とする請求項14に記載のプリント回路基板。
【請求項1】
金属箔を提供する工程と;
該金属箔の上に誘電体を形成する工程と;
該誘電体の一部分の上に第1の電極を形成する工程と;
該誘電体全体を含む該金属箔の一部分の上に保護被膜を形成する工程と;
該金属箔をエッチングして第2の電極を形成する工程と
を含むことを特徴とする、キャパシタを製造する方法。
【請求項2】
金属箔から形成される第1の電極と;
該第1の電極に隣接する誘電体と;
該誘電体に隣接する第2の電極と;
該誘電体の少なくとも一部および該金属箔の少なくとも一部の上に配置され、該誘電体の少なくとも一部および該金属箔の少なくとも一部に接触する保護被膜と
を含むことを特徴とする、キャパシタ。
【請求項3】
プリント回路基板を製造する方法であって、
金属箔を提供する工程と;
該金属箔の上に誘電体を形成する工程と;
該誘電体の上に第1の電極を形成する工程と;
該金属箔の無部品側の面を、少なくとも1つの誘電体材料に対してラミネートする工程と;
該誘電体の少なくとも一部の上に保護被膜を形成する工程と;
該金属箔をエッチングして第2の電極を形成する工程であって、そこで該第1の電極、該誘電体および該第2の電極がキャパシタを形成する工程と;
該金属箔の部品側の面を、少なくとも1つのさらなる誘電体材料に対してラミネートする工程と
を含むことを特徴とする、プリント回路基板を製造する方法。
【請求項4】
該保護被膜によって該誘電体全体が被覆されることを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項5】
該保護被膜によって該第2の電極が少なくとも部分的に被覆されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
【請求項6】
該誘電体が2層の誘電体であり、該方法が、
該2層の誘電体の上に第3の電極を形成する工程であって、そこで該第3の電極は該第2の電極に電気的に結合される工程
を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項7】
該金属箔の部品側の面を少なくとも1つのさらなる誘電体材料に対してラミネートする工程をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項8】
少なくとも1つのさらなる誘電体材料に対してラミネートする工程が、
該金属箔をエッチングした後に、前記さらなる誘電体材料を該金属箔の部品側の面に対してラミネートする工程
を含むことを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項9】
該キャパシタに接続する1つまたは複数のビアを形成する工程
を含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。
【請求項10】
該保護被膜がフォトレジストであり、該方法が、
該金属箔をエッチングした後に該フォトレジストを除去する工程
を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項11】
保護被膜を形成する工程が、
該誘電体の上に有機封入剤を形成する工程と;
該有機封入剤を硬化させる工程と
を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項12】
保護被膜を形成する工程が、
該誘電体の上にガラスを含む層を形成する工程と;
該ガラスの層を焼成する工程と
を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
【請求項13】
該少なくとも1つのさらなる誘電体材料を、該保護被膜の上にラミネートすることを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項14】
少なくとも1つの誘電体材料層の中に埋め込まれる少なくとも1つのキャパシタを含むプリント回路基板であって、該キャパシタが、
金属箔から形成される第1の電極と;
該第1の電極に隣接する誘電体と;
該誘電体に隣接する第2の電極と;
該誘電体の少なくとも一部の上に配置され、および該誘電体の少なくとも一部に接触する保護被膜と
を含むことを特徴とするプリント回路基板。
【請求項15】
該保護被膜が該誘電体全体を被覆し、および有機封入剤と焼成されるガラスとの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項14に記載のプリント回路基板。
【請求項16】
該少なくとも1つの誘電体材料層が誘電体材料の複数の層を含み、該プリント回路基板が、
該キャパシタに接続する1つまたは複数のビア
を含むことを特徴とする請求項14に記載のプリント回路基板。
【請求項17】
該誘電体が2層の誘電体であることを特徴とする請求項14に記載のプリント回路基板。
【請求項18】
該保護被膜が該誘電体全体を被覆し、および該第1の電極に接触することを特徴とする請求項14に記載のプリント回路基板。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図1G】
【図1H】
【図1I】
【図1J】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図2F】
【図2G】
【図2H】
【図2I】
【図2J】
【図2K】
【図3】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図1F】
【図1G】
【図1H】
【図1I】
【図1J】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図2F】
【図2G】
【図2H】
【図2I】
【図2J】
【図2K】
【図3】
【公開番号】特開2006−19749(P2006−19749A)
【公開日】平成18年1月19日(2006.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−194074(P2005−194074)
【出願日】平成17年7月1日(2005.7.1)
【出願人】(390023674)イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】E.I.DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年1月19日(2006.1.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年7月1日(2005.7.1)
【出願人】(390023674)イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー (2,692)
【氏名又は名称原語表記】E.I.DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY
【Fターム(参考)】
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