回路基板、電源構造体、回路基板の製造方法、および電源構造体の製造方法
【課題】デカップリングコンデンサを必要とすることなく、電源層間での電磁エネルギーの共振による電磁放射と電源電圧の変動を防止可能な電源構造体および回路基板を提供する。
【解決手段】２つの電源層１１，１３と、電源層１１−１３間に挟持された層間絶縁膜１５とを備えた電源構造体１であり、電源層１１，１３のうちの少なくとも一方が、有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａからなることを特徴とている。また回路基板は、このような構成の電源構造体１を備えたものである。
【解決手段】２つの電源層１１，１３と、電源層１１−１３間に挟持された層間絶縁膜１５とを備えた電源構造体１であり、電源層１１，１３のうちの少なくとも一方が、有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａからなることを特徴とている。また回路基板は、このような構成の電源構造体１を備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板および電源構造体に関し、特には基板中に２枚の電源層間に層間絶縁膜を挟持させた電源構造体とこれを備えた回路基板に関する。また本発明は、このような回路基板の製造方法および電源構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータや移動体通信機器など、ＩＣチップを搭載した電子機器の高速化および高実装密度化が進展している。このような電子機器においては、ＩＣチップに形成された半導体集積回路のスイッチング動作に起因する電源電圧の変動、および電磁ノイズの発生を防止することが重要な課題となっている。そこで、ＩＣチップの電源端子にデカップリングコンデンサを並列に接続してデカップリング回路を構成し、半導体集積回路のスイッチング動作に伴う電流の急激な変動をデカップリングコンデンサに吸収させることにより、電源電圧の変動および電磁ノイズの発生を抑えている。
【０００３】
以上のようなデカップリング回路においては、ＩＣチップとデカップリングコンデンサとの間の経路に発生する寄生インダクタンスが電源電圧に影響を与える。このため、ＩＣチップを搭載する回路基板の内部に、全面平板の電源層（以下ベタ電源層と記す）を対向配置し、これをデカップリングコンデンサとしてＩＣチップに近接させ、これによって寄生インダクタンスを小さく押さえる構成が採用されている。このようなデカップリングコンデンサは、誘電体層の両面に金属板を設け、これをベタ電源層として用いている（例えば下記特許文献１参照）。
【０００４】
ところが、ベタ電源層を設けた回路基板においては、高周波の電源電流が流れ込むことで２枚のベタ電源層間で電磁エネルギーが共振を起こす。この共振は、電磁放射の要因となると共に、電源電圧の変動を引き起こす新たな要因となる。
【０００５】
そこでこの共振を防止する構成として、各周波数帯域に対応する複数のデカップリングコンデンサを、ＩＣチップと並列に接続させた状態で回路基板上に配置する構成が実施されている。
【０００６】
さらに上記共振を防止する別の構成として、半導体集積回路の機能ブロックから配線される電源配線と設置配線とを所定の間隔で並設されるペア配線構造を形成し、パッケージ内部で分岐することなく、このペア配線構造を電源回路で合成する構成が提案されている（下記特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１８１４４５号公報（段落００１３〜００１４参照）
【特許文献２】特開２００９-６４８４３号公報（段落００１１，００１５参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、各周波数帯域に対応する複数のデカップリングコンデンサを回路基板上に配置する構成では、デカップリングコンデンサの存在によって電子機器の高集積化および小型化が妨げられている。しかも、半導体集積回路のスイッチング速度をさらに高速化するためには、さらに高周波の帯域に対応するデカップリングコンデンサを追加する必要がある。したがって、回路基板上におけるＩＣチップや他の機能素子のレイアウト設計の余裕は、ますます狭められる。さらに現実のコンデンサは抵抗成分やインダクタンス成分があるため自己共振周波数を持ち、ＧＨｚオーダーの高周波領域ではインピーダンスが下がらないという大きな技術的課題がある。クラウドコンピュータ世代における半導体集積回路には、１０ＧＨｚ以上のスイッチング速度が要求されている。ところが、現時点においては、１０ＧＨｚ付近かそれ以上の共振点を持つデカップリングコンデンサは存在していない。したがって、デカップリング回路を適用しての電子機器の高速化は限界に達している。
【０００９】
一方、ペア配線構造を電源回路で合成する構成では、ペア配線構造のパターン形成のための設計や形成工程に手間がかかる。
【００１０】
そこで本発明は、デカップリングコンデンサを必要とすることなく、電源層間での電磁エネルギーの共振による電磁放射と電源電圧の変動を防止可能な電源構造体および回路基板を提供し、これによって電子機器の高集積化および小型化を図ることを目的とする。また本発明は、このような回路基板を製造する方法および電源構造体を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するための本発明の回路基板および電源構造体は、層間絶縁膜と、この層間絶縁膜を挟持する状態で設けられた２つの電源層とを備えたものであって、少なくとも一方が有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜を有することを特徴としている。
【００１２】
このような構成の回路基板および電源構造体においては、電源層の少なくとも一方が導電性微粒子分散膜で構成されている。この導電性微粒子分散膜における導通は、膜中に含有された導電性微粒子同士の接触部分のオーミック接合によって図られる。また導電性微粒子同士が接触しなくても、トンネル効果やホットキャリア効果によっても導通が図られる。さらに導電性微粒子同士が離れた場合であっても、電界集中による放電効果や、さらに導電性微粒子を分散させる物質が半導体であればショットキー効果など多くの種類の近接場効果によって導通が補助される。以上のような様々な導通状態において、オーミック接合以外は、電磁エネルギーの進行に対して現象変化の時間を必要とするため、電磁エネルギーの進行に対して時間遅れを生じさせる要因となる。
【００１３】
また各導電性微粒子間には、導電性微粒子の間隔に対応する電圧差があり、この電圧差が変化しているときはその間の容量に応じた変位電流が流れる。すなわち容量性結合となる。これも電磁エネルギーの伝達を補助するだけでなく、電磁エネルギーの進行に対して時間遅れを生じさせる要因となる。
【００１４】
さらに複雑な現象として、電磁エネルギーの進行方向に電界ベクトルがある場合、導電性微粒子の表面にはその電界に応じた電子の粗密波が現れる。この粗密波エネルギーを量子化したものをプラズモンと呼ぶが、プラズモンとフォトン（電磁エネルギーの量子化したもの）とのエネルギー交換現象も、電磁エネルギーの伝達の補助をすると共に電磁エネルギーの進行に対して時間遅れを生じさせる要因となる。
【００１５】
尚、銀、金、など酸化しない金属、あるいはグラファイトからなる導電性微粒子を用いた場合には、オーミック接合の成分が大きくなる。一方、銅やアルミニウムなどの酸化する金属からなる導電性微粒子を用いた場合であっても、接触部の機械的酸化膜破壊などでオーミック接合がある程度確保される。しかしながら、どちらともに、上述したようなオーミック接合以外の電磁エネルギーの進行に対して時間遅れを生じさせる多くの成分によって導通状態が保たれる。
【００１６】
このため、２つの電源層のうちの少なくとも一方に、導電性微粒子を分散させてなる導電性微粒子分散膜を用いたことにより、変化する電流、電圧によって生じるあらゆる周波数帯域の電磁エネルギーの進行が、導電性微粒子同士の無数の接点および非接点で複雑に時間遅れを生じることになる。これにより、デカップリングコンデンサを用いることなく、電源層間においての電磁エネルギーの共振を、広い周波数帯域で抑えることが可能になる。しかも、オーミック接合以外のこれら導通現象は電磁エネルギーの損失とはならず、エネルギー効率のよい時間遅延分散回路となる。
【００１７】
また本発明は、このような構成の回路基板の製造方法、および電源構造体の製造方法でもあり、次の手順を行う。すなわち、先ず層間絶縁膜の少なくとも一方の面上に、導電性微粒子を有機材料に分散させてなる導電性微粒子分散膜を電源層として成膜する工程を行う。次いで、導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させる工程を行なう。これにより導電性粒子同士が、前記総合作用が起る距離まで互いに接近し、または部分的に接触することで導通状態が保たれる。
【００１８】
以上のような製造方法によれば、導電性微粒子を分散させた状態が保たれた導電性微粒子分散膜を電源層として形成することができる。このため、上述した本発明構成の電源構造体および回路基板を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明の電源構造体および回路基板によれば、電源層の少なくとも一方を構成する導電性微粒子分散膜の作用により、デカップリングコンデンサを用いることなく、電源層間においての電磁エネルギーの共振を広い周波数帯域で抑えることが可能になる。このため、電磁放射と電源電圧の変動を防止することができる。この結果、この電源構造体を備えた回路基板を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に高速化を達成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の電源構造体の断面模式図である。
【図２】第２実施形態の電源構造体の断面模式図である。
【図３】第３実施形態の電源構造体の断面模式図である。
【図４】第４実施形態の回路基板の断面模式図である。
【図５】第４実施形態の回路基板の製造工程図（その１）である。
【図６】第４実施形態の回路基板の製造工程図（その２）である。
【図７】実施例１で作製した回路基板の平面図および断面図である。
【図８】実施例１の回路基板（試料Ｓ１１，Ｓ１２，Ｃ１，Ｃ１）について測定したＺ１１のグラフである。
【図９】実施例１の回路基板（試料Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｃ１）について測定したＺ１１のグラフである。
【図１０】実施例１の回路基板（試料Ｓ１１，Ｓ１５，Ｃ１）について測定したＺ１１のグラフである。
【図１１】実施例１の回路基板（試料Ｓ１１，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｃ１）について測定したＺ１１のグラフである。
【図１２】実施例１の回路基板（試料Ｓ１１，Ｓ１８，Ｓ１９，Ｃ１）について測定したＺ１１のグラフである。
【図１３】実施例２で作製した回路基板の層構成を説明するための断面図である。
【図１４】実施例２の回路基板について測定したＺ１１のグラフである。
【図１５】実施例２の回路基板について測定したＺ２１のグラフである。
【図１６】実施例２の回路基板について測定した放射ノイズのグラフである。
【図１７】実施例３で作製した回路基板のブロック図である。
【図１８】実施例３で作製した回路基板の層構成を説明するための断面図である。
【図１９】実施例３の回路基板について測定した電源電圧変動のグラフである。
【図２０】実施例３の回路基板を高速動作させた場合の信号立ち上がり時間を測定したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて、次に示す順に実施の形態を説明する。
１．第１実施形態（電源構造体の第１例）
２．第２実施形態（電源構造体の第２例）
３．第３実施形態（電源構造体の第３例）
４．第４実施形態（電源構造体を備えた回路基板の例）
尚、これらの各実施形態においては、先ず構造を説明し、次に製造方法を説明する。また、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する構成の説明は省略する。
【００２２】
≪１．第１実施形態≫
＜電源構造体の構成−１＞
図１は、第１実施形態の電源構造体１の断面模式図である。図１に示す電源構造体１は、２つの電源層１１,１３と、これらの間に挟持された層間絶縁膜１５とを備えた３層構造である。２つの電源層１１，１３は、それぞれが異なる電源に接続されるものである。以下、これらの構成要素の詳細について、電源層１１、電源層１３、層間絶縁膜１５の順に説明する。尚、２つの電源層１１，１３は、一方に高い電圧が印加され、他方に低い電圧が印加されて、お互いに参照し合うペアとして用いられ、通常は一方が電源、他方がグランドと称される。ここでは、２つの電源層１１，１３のうち、どちらが電源でどちらがグランドであっても良い。
【００２３】
またこの電源構造体１は、層間絶縁膜１５の全面に対して電源層１１，１３が設けられていなくても良く、層間絶縁膜１５を挟持する状態であれば、層間絶縁膜１５の両面において電源層１１，１３がパターニングされた構成であって良い。例えば、異なる複数の電源電圧の供給に用いられる場合、電源層１１，１３のうち、少なくとも電源として用いられる電源層が、層間絶縁膜１５上において複数に分割された形状にパターニングされていることとする。またパターニングされた電源層１１，１３の間に層間絶縁膜１５が挟持された状態が保たれれば、電源層１１，１３の両方がパターニングされていて良く、これにより複数の電源構造体部分を備えた電源構造体とする。
【００２４】
電源層１１は、バルク状の材料を平面的に引き伸ばした薄膜として構成されている。このような電源層１１を構成する材料は、導電性が良好な材料であれば限定されることはなく、例えば銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、およびこれらを主成分とする合金が金属箔として用いられる。ここでは例えば、銅箔からなる電源層１１が設けられていることとする。
【００２５】
電源層１３は、導電性微粒子を有機材料に分散させた導電性微粒子分散膜ａを有する。このような電源層１３は、図示したように導電性微粒子分散膜ａの単層構造として構成されていても良いし、導電性微粒子分散膜ａと例えば銅箔のような導電性材料との積層構造として構成されていても良い。積層構造で構成される場合であれば、導電性微粒子分散膜ａが層間絶縁膜１５に接して設けられることとする。
【００２６】
ここで用いる導電性微粒子は、導電性の良好な材料を用いて構成されていることとする。このような導電性微粒子は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはグラファイトを用いて構成される。これらの材料は、単体で用いられても良く、またはこれらの材料を主成分とした合金として用いられても良い。さらに、これらの材料からなる複数種類の粒子や、さらに他の導電性材料からなる粒子を混ぜ合わせて導電性微粒子を構成しても良い。
【００２７】
これらの導電性微粒子は、薄片状（フレーク状）、球状、長粒状などの形状で用いられ、複数種類の形状を合わせて用いても良い。
【００２８】
導電性微粒子としてグラファイトを用いる場合、ａ，ｂ面を底面とした円盤形状のグラファイト粒子が用いられる。このグラファイト粒子は、グラフェンをａｂ面方向に積層させた粒子である。ここで、銅は、自由電子密度は１．３×１０23／ｃｍ３であるが、電子移動度は５．１×１０１ｃｍ２／Ｖ・ｓしかない。一方、グラファイトのａ，ｂ面は、自由電子密度は１０13／ｃｍ３しかないが、電子移動度は１×１０４ｃｍ２／Ｖ・ｓと高く、しかも平均自由行程が長い。そのため、グラファイトのａ，ｂ面の電気伝導度は銅より良いとされている。なおグラファイトのｃ軸方向は大きな抵抗を持つ。このため、グラフェンの薄い結晶粒子を導電性微粒子として用いることが望ましい。
【００２９】
また導電性微粒子の形状は、例えば長辺方向が５０μｍ以下、短辺方向が１０μｍ以下、その厚みが５μｍ以下の粒子形状を主とし、１０μｍ以下の球形、楕円球体、等方的異形態の粒子形状のものが含まれていることとする。
【００３０】
以上のような導電性微粒子を分散させる有機材料は、導電性微粒子を分散可能な材料を用いることとする。このような有機材料としては、たとえばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＢＴ（ビスマレイド・トリアジン）レジンなど、一般に使われている有機絶縁性材料の中から、適宜選択して用いることができる。
【００３１】
尚、以上のような導電性微粒子を有機材料中に分散させた後、硬化させてなる導電性微粒子分散膜ａは、その電気抵抗率が、導電性微粒子を構成する材料のバルク材料の電気抵抗率の１０倍以下であることが好ましいが、さらには好ましくは５倍程度である。このような導電性微粒子分散膜ａの電気抵抗率は、膜厚を厚くすることで引き下げられる。
【００３２】
以上の導電性微粒子分散膜ａは、溶剤で希釈した有機材料に導電性微粒子を分散させたペーストを用いて形成される。例えば一般的に市販されている銀ペーストを用いて形成される。銀ペーストは、例えば有機材料としてのエポキシ樹脂の前駆体および硬化剤、さらには必要に応じた他の添加を溶剤で希釈した溶液に、銀粒子を分散させてなる。このような銀ペーストを用いて薄膜を形成し、この薄膜中の有機材料を硬化させることにより、導電性粒子同士が、前記総合作用が起る距離まで互いに接近し、または部分的に接触することで導通状態が保たれ、導電性微粒子分散膜ａが得られる。
【００３３】
尚、このような導電性微粒子分散膜ａにおいては、有機材料（例えばエポキシ樹脂やポリアミドイミド樹脂）を硬化または乾燥させる過程で、膜中から溶剤が除去されている場合もある。また導電性微粒子分散膜ａには、導電性微粒子の分散性を向上させるための分散剤や助溶剤等の添加剤が含有されていても良い。
【００３４】
また、例えば銅箔からなる電源層１１、および導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚は、電源構造体１が取り扱う電流容量によって決められる。この電源構造体１が、電子回路に用いられるものであれば、電源層１１，１３の膜厚は数μｍ〜十数μｍが望ましい。またこの電源構造体１が、電力回路に用いられるものであれば、電源層１１，１３の膜厚は数μｍから数十ｍｍである。
【００３５】
以上のような電源層１１−１３間に挟持された層間絶縁膜１５は、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈可能な有機材料を用いて構成されていることが好ましい。この場合、層間絶縁膜１５および導電性微粒子分散膜ａを構成するそれぞれの有機材料を乾燥させる前または硬化させる前の前駆体が、同一の溶剤で希釈可能であるかあるいは溶解可能であれば良い。このような層間絶縁膜１５は、例えば導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同様の材料が用いられる。例えば、エポキシ樹脂に銀粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａを設けた場合であれば、層間絶縁膜１５にはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはポリアミドイミド樹脂等が用いられる。これらの樹脂やその前駆体は、アルコール、ケトン、エステル、などの溶剤で希釈あるいは溶解が可能である。それら希釈あるいは溶解が可能な溶剤の他の具体例としては、Ｎ-メチルピロリドン、γ-ブチロラクトン、ジグライム、シクロペンタノン、安息香酸エチルなどがある。
【００３６】
尚、このような有機絶縁膜からなる層間絶縁膜１５においては、有機材料の硬化または乾燥の過程で膜中から溶剤が除去されている場合もある。
【００３７】
また層間絶縁膜１５は、この電源構造体１に要求される性能に応じて適切な分子構造や誘電率に調整して用いられる。例えば、ポリアミドイミド樹脂からなる層間絶縁膜１５を用いる場合、ポリアミドイミドの分子構造の改良、もしくは高誘電率の粉末または低誘電率の粉末などを樹脂中に分散させることによって、誘電率が調整される。
【００３８】
以上のような層間絶縁膜１５の膜厚は、電源層１１，１３に所定の特性インピーダンスが得られるように設定される。この電源構造体１が、電子回路に用いられるものであれば、層間絶縁膜１５の膜厚は数μｍ〜２００μｍに設定される。また、この電源構造体１が、電力回路に用いられるものであれば、層間絶縁膜１５の膜厚は、数μｍ〜数ｍｍに設定される。このような範囲であれば、電源層１１，１３の特性インピーダンスが０．０１Ω〜数Ωになり、高速用の電源特性インピーダンスとしてふさわしいものとなる。
【００３９】
このような構成の電源構造体１は、回路基板やそれ以外の用途、例えば電源ケーブルあるいはバスバーとして用いられる。この場合、例えば基板取り出し電極に対して接続させて用いられる。また電源構造体１は、コネクタの中に埋め込まれた構成として用いられても良い。さらにこの電源構造体１は、無機絶縁膜または有機絶縁膜で電源層１１，１３が覆われていても良い。
【００４０】
＜電源構造体の製造方法−１＞
以上のような電源構造体１の製造方法は、次のようである。
【００４１】
先ず、例えば銅箔からなる電源層１１を用意し、この上部に層間絶縁膜１５として有機絶縁膜を成膜する。この際、有機材料を溶剤で希釈あるいは溶解した溶液を電源層１１上に塗布し、その後、乾燥処理することによって層間絶縁膜１５を得る。
【００４２】
次に、層間絶縁膜１５上に、導電性微粒子分散膜ａを成膜する。この際、有機材料を希釈した溶液に導電性微粒子を分散させたペーストを用い、層間絶縁膜１５上に塗布する。有機材料の希釈には、層間絶縁膜１５を構成する有機材料を希釈あるいは溶解したものと同一の溶剤を用いることが好ましい。その後、塗布した膜を乾燥処理することによって、導電性微粒子分散膜ａを得る。
【００４３】
次いで、導電性微粒子分散膜ａの有機材料を硬化または乾燥させる工程を行う。この工程では、層間絶縁膜１５を同時に硬化させる。ここでは、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させ、膜中における導電性微粒子の分散状態を保つことが重要である。したがってここでは、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子の融点よりも低い温度で熱処理を行う。これにより、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、および層間絶縁膜１５を構成する有機材料を硬化または乾燥させる。また、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、および層間絶縁膜１５を構成する有機材料が光硬化性樹脂である場合には、光照射による硬化を行っても良い。このようにして得た導電性微粒子分散膜ａが、電源層１３となる。尚、電源層１３が、導電性微粒子分散膜ａと例えば銅箔のような導電性材料との積層構造として構成されている場合であれば、以上のようにして作製した導電性微粒子分散膜ａの上部に銅箔のような導電性材料を積層する。これにより、層間絶縁膜１５側の導電性微粒子分散膜ａとこの上部の導電性材料との積層構造からなる電源層１３を得る。
【００４４】
以上のようにして、電源構造体１を完成させる。このようにして得られた電源構造体１は、２つの電源層１１，１３のうちの一方の電源層１３が、有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａを用いて構成されている。これにより、上述のように変化する電流および電圧によって生じるあらゆる周波数帯域の電磁エネルギーの進行が、導電性微粒子分散膜ａ中に分散されている導電性微粒子同士の無数の接点および非接点において複雑に時間遅れを生じることになる。したがって、第１実施形態の電源構造体１を用いることにより、電源層１１−１３間においての電磁エネルギーの共振を、数１００ＭＨｚから１０ＧＨｚ付近の高周波成分を含む広い周波数帯域で抑えることが可能になり、電磁放射を防止して安定した電源電圧の供給を図ることが可能になる。
【００４５】
またこのような効果は、以降の実施例において測定した自己インピーダンスと相互インピーダンスとが、数１００ＭＨｚから１０ＧＨｚ付近およびこれ以上の高周波成分を含む広い周波数帯域において従来構成よりも低い値に抑えられていることからも確認された。
【００４６】
またここで重要なことは、上述した電磁エネルギーの進行の時間遅れは、電磁エネルギーを損失する現象ではないことである。このため、エネルギーの伝播、伝送、伝達効率を高めることが可能である。すなわち、電流、電圧を維持した電源電圧の供給が可能である。
【００４７】
≪２．第２実施形態≫
＜電源構造体の構成−２＞
図２は、第２実施形態の電源構造体２の断面模式図である。図２に示す電源構造体２が、第１実施形態の電源構造体と異なるところは、導電性微粒子分散膜ａとして構成された電源層１３の上部が有機絶縁膜１７で覆われているところにあり、他の構成は第１実施形態と同様である。つまりこの電源構造体２は、例えば銅箔からなる電源層１１と、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３と、これらの間に挟持された層間絶縁膜１５と、導電性微粒子分散膜ａを覆う有機絶縁膜１７とで構成された４層構造である。
【００４８】
有機絶縁膜１７は、層間絶縁膜１５を構成する有機絶縁膜と類似の性質を有する膜である。すなわち有機絶縁膜１７は、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈あるいは溶解が可能な有機材料を用いて構成されていることが好ましい。つまり、有機絶縁膜１７および導電性微粒子分散膜ａを構成するそれぞれの有機材料を硬化させる前の前駆体および乾燥前の樹脂が、同一の溶剤で希釈あるいは溶解が可能であれば良い。このような有機絶縁膜１７は、例えば導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一材料（例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはポリアミドイミド樹脂）で構成されていることとする。このような有機絶縁膜１７は、層間絶縁膜１５よりも厚膜であっても良い。
【００４９】
したがって電源構造体２の構成は、導電性微粒子分散膜ａと、これを挟持する層間絶縁膜１５および有機絶縁膜１７の３層が、同一の溶剤で希釈あるいは溶解される有機材料を用いた構成である。尚、このような有機絶縁膜１７においては、有機材料の硬化の過程で膜中から溶剤が除去されている場合もある。
【００５０】
＜電源構造体の製造方法−２＞
以上のような電源構造体２の製造方法は、次のようである。
【００５１】
先ず、第１実施形態と同様に、例えば銅箔からなる電源層１１の上部に層間絶縁膜１５を成膜して乾燥させ、次いで導電性微粒子分散膜ａを成膜して乾燥させるまでを行う。
【００５２】
次に、導電性微粒子分散膜ａ上に、有機絶縁膜１７を成膜する。この際、有機材料を希釈した溶液を導電性微粒子分散膜ａ上に塗布し、その後、乾燥処理することによって有機絶縁膜１７を得る。有機材料の希釈や溶解には、導電性微粒子分散膜ａおよび層間絶縁膜１５を構成する有機材料を希釈あるいは溶解したものと同一の溶剤を用いることが好ましい。
【００５３】
以上の後、導電性微粒子分散膜ａの有機材料を硬化させる工程を行う。この工程では、層間絶縁膜１５および有機絶縁膜１７を同時に硬化させる。ここでは、第１実施形態と同様に、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させ、膜中における微粒子の分散状態を保つことが重要である。したがってここでは、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子の融点よりも低い温度で熱処理を行う。これにより、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、層間絶縁膜１５を構成する有機材料、および有機絶縁膜１７を構成する有機材料を硬化させる。また、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、層間絶縁膜１５を構成する有機材料、および有機絶縁膜１７を構成する有機材料が光硬化性樹脂である場合には、光照射による硬化を行っても良い。
【００５４】
以上のようにして、電源構造体２を完成させる。このようにして得られた電源構造体２は、第１実施形態と同様に２つの電源層１１，１３のうちの一方の電源層１３が、有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａで構成されている。これにより、第２実施形態の電源構造体２を用いることにより、第１実施形態と同様に、電源層１１−１３間においての電磁エネルギーの共振を、数１００ＭＨｚから１０ＧＨｚ付近の高周波成分を含む広い周波数帯域で抑えることが可能になり、電磁放射を防止して安定した電源電圧の供給を図ることが可能になる。
【００５５】
またこのような効果は、以降の実施例において測定した自己インピーダンスと相互インピーダンスとが、数１００ＭＨｚから１０ＧＨｚ付近の高周波成分を含む広い周波数帯域において従来構成よりも低い値に抑えられていることからも確認された。
【００５６】
さらに本第２実施形態の電源構造体２においては、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜１７によって、導電性微粒子分散膜ａを覆っている。これにより、電磁エネルギーの共振が、広い周波数帯域で平均的に抑えられることが以降の実施例において確認された。
【００５７】
またここで重要なことは、上述した電磁エネルギーの進行の時間遅れは、電磁エネルギーを損失する現象ではないことである。このため、第１実施形態と同様に、エネルギーの伝播、伝送、伝達効率を高めることが可能である。すなわち、電流、電圧を維持した電源電圧の供給が可能である。
【００５８】
≪３．第３実施形態≫
＜電源構造体の構成−３＞
図３は、第３実施形態の電源構造体３の断面模式図である。図３に示す電源構造体３が、第１実施形態および第２実施形態の電源構造体と異なるところは、２つの電源層１１’，１３の両方が導電性微粒子分散膜ａとして構成されているところにある。またこれらの導電性微粒子分散膜ａは、それぞれが有機絶縁膜１７，１９で覆われている。つまりこの電源構造体３は、２つの導電性微粒子分散膜ａが、有機絶縁膜１７，１９と有機絶縁膜として構成された層間絶縁膜１５とで挟持された構成となっている。
【００５９】
２つの導電性微粒子分散膜ａは、第１実施形態および第２実施形態と同様である。これらの導電性微粒子分散膜ａは、それぞれを構成する導電性微粒子および有機材料が同一材料であっても良く、異なる材料であっても良い。ただし、有機材料は、同一の溶剤に希釈あるいは溶解が可能な材料であることが好ましい。
【００６０】
層間絶縁膜１５は、第１実施形態および第２実施形態と同様である。
【００６１】
有機絶縁膜１７,１９は、第２実施形態で説明した有機絶縁膜１７と同様であり、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈あるいは溶解が可能な有機材料を用いて構成されていることが好ましい。このような有機絶縁膜１７，１９は、例えば導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一材料（例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはポリアミドイミド樹脂）で構成されていることとする。また、これらの有機絶縁膜１７，１９は、同一の溶剤に希釈あるいは溶解が可能な有機材料で構成されていれば、それぞれが異なる材料で構成されていても良い。さらに有機絶縁膜１７，１９は、層間絶縁膜１５よりも厚膜であっても良い。
【００６２】
以上より、電源構造体３の構成は、２つの導電性微粒子分散膜ａ，ａと、これを挟持する層間絶縁膜１５および有機絶縁膜１７，１９の５層が、同一の溶剤で希釈あるいは溶解される有機材料を用いた構成となっている。
【００６３】
尚、本第３実施形態の電源構造体３の変形例として、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１１’，１３を、無機絶縁膜または有機絶縁膜で覆った構成を例示することができる。
【００６４】
＜電源構造体の製造方法−３＞
以上のような電源構造体３の製造方法は、電源構造体３を構成する各層を一方側から順次成膜した後、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく各層を構成する有機材料を硬化させる工程を行えば良い。
【００６５】
すなわち先ず、表面平坦な基体を用意し、この上部に有機絶縁膜１９を成膜する。この際、有機材料を溶剤で希釈あるいは溶解した溶液を基体に塗布し、その後、乾燥処理することによって有機絶縁膜１９を得る。
【００６６】
次に、有機絶縁膜１９上に、電源層１１’としての導電性微粒子分散膜ａを成膜する。この際、有機材料を希釈した溶液に導電性微粒子を分散させたペーストを用い、有機絶縁膜１９上に塗布する。有機材料の希釈には、有機絶縁膜１９を構成する有機材料を希釈あるいは溶解したと同一の溶剤を用いることが好ましい。その後、塗布した膜を乾燥処理することによって、導電性微粒子分散膜ａを得る。
【００６７】
以降は第２実施形態と同様に、電源層１１’としての導電性微粒子分散膜ａの上部に層間絶縁膜１５を成膜して乾燥させ、次いで導電性微粒子分散膜ａを成膜して乾燥させ、さらに有機絶縁膜１７を成膜して乾燥させる。
【００６８】
次に、工程開始時に準備した表面平坦な基体を有機絶縁膜１９より剥離した後、２つの導電性微粒子分散膜ａの有機材料を硬化させる工程を行う。この工程では、層間絶縁膜１５および有機絶縁膜１７，１９を同時に硬化させる。ここでは、第１実施形態と同様に、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させ、膜中における微粒子の分散状態を保つことが重要である。したがってここでは、２つの導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子の融点よりも低い温度で熱処理を行う。２つの導電性微粒子分散膜ａが異なる導電性微粒子を用いたものであれば、これらの導電性微粒子のうち融点が低い方に合わせ、この融点よりも低い温度で熱処理を行う。
【００６９】
これにより、２つの導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、層間絶縁膜１５を構成する有機材料、および有機絶縁膜１７，１９を構成する有機材料を硬化させる。また、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、層間絶縁膜１５を構成する有機材料、および有機絶縁膜１７,１９を構成する有機材料が光硬化性樹脂である場合には、光照射による硬化を行っても良い。
【００７０】
以上のようにして、電源構造体３を完成させる。このようにして得られた電源構造体３は、２つの電源層１１’，１３の両方ともが、有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａで構成されている。これにより、第３実施形態の電源構造体３を用いることにより、第１実施形態および第２実施形態よりもさらに確実に、電源層１１−１３間においての電磁エネルギーの共振を広い周波数帯域で抑えることが可能になり、電磁放射を防止して安定した電源電圧の供給を図ることが可能になる。
【００７１】
さらに本第３実施形態の電源構造体３においては、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜１７，１９によって、導電性微粒子分散膜ａを覆っている。これにより、第２実施形態と同様に、電磁エネルギーの共振を、広い周波数帯域で平均的に抑える効果が期待される。
【００７２】
またここで重要なことは、第１実施形態および第２実施形態と同様に、上述した電磁エネルギーの進行の時間遅れは、電磁エネルギーを損失する現象ではないことである。このため、エネルギーの伝播、伝送、伝達効率を高めることが可能である。すなわち、電流、電圧を維持した電源電圧の供給が可能である。
【００７３】
≪４．第４実施形態≫
＜回路基板の構成＞
図４は、第４実施形態の回路基板の断面模式図である。ここでは、本発明の回路基板の一例として、先の第２実施形態で説明した電源構造体２を用いた回路基板５の構成を説明する。
【００７４】
すなわち回路基板５は、例えば銅箔からなる電源層１１と、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３と、これらの間に挟持された層間絶縁膜１５と、導電性微粒子分散膜ａを覆う有機絶縁膜１７とで構成された４層構造の電源構造体２を備えている。ここで、２つの電源層１１,１３のうちの一方（ここでは電源層１１）は、例えばグランド層として設けられていることとする（以下、グランド層１１と記す）。
【００７５】
有機絶縁膜１７の上部には、電源配線３１ｄ、および他の配線としてのグランド配線３１ｇが設けられている。電源配線３１ｄは、有機絶縁膜１７に設けられた接続孔１７ｄを介して導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３に接続されている。この接続孔１７ｄは、内部が導電性材料で埋め込まれたものあるいは内壁をめっきによって導通させたものであり、以下の接続孔もこれと同様である。一方、グランド配線３１ｇは、有機絶縁膜１７および層間絶縁膜１５に設けられた接続孔１７ｇを介してグランド層１１に接続されている。この接続孔１７ｇは、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３に設けられた開口１３ａの内側に配置され、電源層１３に対して絶縁性が保たれている。また有機絶縁膜１７の上部には、電源配線３１ｄおよびグランド配線３１ｇの他にも、接続配線を含む他の配線３１が設けられていることとする。
【００７６】
また有機絶縁膜１７の上部には、これらの配線３１，電源配線３１ｄ，グランド配線３１ｇを覆う状態で、絶縁膜３３が設けられている。この絶縁膜３３の材質が限定されることはなく、有機材料または無機材料が用いられる。ここでは例えば有機材料で構成されていることとする。このような絶縁膜３３上には、上層配線３５が設けられている。これらの上層配線３５の一部は、それぞれが絶縁膜３３に設けられた接続孔３３ａを介して、電源配線３１ｄ、グランド配線３１ｇ、さらには他の配線３１に接続されている。
【００７７】
また、上層配線３５の一部は、ＩＣチップを搭載するための電極パッドの形状に成形されている。これにより、この回路基板５の上部に搭載したＩＣチップが、電源配線３１ｄを介して電源層１３に接続され、またグランド配線３１ｇを介してグランド層１１に接続されると共に、さらに他のＩＣチップに繋がる配線３１や外部端子に繋がる上層配線３５に接続される構成となっている。
【００７８】
一方、グランド層１１の上部には、絶縁膜４１が設けられている。この絶縁膜４１の材質が限定されることはなく、有機材料または無機材料が用いられる。ここでは例えば有機材料で構成されていることとする。このような絶縁膜４１上には、裏面側グランド配線４３ｇ、および他の配線としての裏面側電源配線４３ｄが設けられている。裏面側グランド配線４３ｇは、絶縁膜４１に設けられた接続孔４１ｇを介してグランド層１１に接続されている。一方、裏面側電源配線４３ｄは、絶縁膜４１および層間絶縁膜１５に設けられた接続孔４１ｄを介して導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３に接続されている。この接続孔４１ｄは、グランド層１１に設けられた開口１１ａの内側に配置され、グランド層１１に対して絶縁性が保たれている。また絶縁膜４１の上部には、以上の他にも、接続配線を含む他の配線４３が設けられていることとする。これらの配線４３の一部は、有機絶縁膜１７に形成した接続孔１７ａおよび絶縁膜４１に形成した接続孔４１ａを介して、有機絶縁膜１７上の配線３１に接続されていても良い。この場合、接続孔４１ａは、グランド層１１に設けられた開口１１ａの内側に配置され、グランド層１１に対して絶縁性が保たれていることとする。また、接続孔１７ａは、電源層１３に設けられた開口１３ａの内側に配置され、電源層１３に対して絶縁性が保たれていることとする。
【００７９】
これらの裏面側グランド配線４３ｇ、裏面側電源配線４３ｄ、および配線４３の一部は、ＩＣチップを搭載するための電極パッドの形状に成形されている。これにより、この回路基板５の上部に搭載したＩＣチップが、裏面側電源配線４３ｄを介して電源層１３に接続され、また裏面側グランド配線４３ｇを介してグランド層１１に接続されると共に、さらに他のＩＣチップに繋がる配線４３や外部端子に繋がる配線４３に接続される構成となっている。
【００８０】
尚、裏面側グランド配線４３ｇ、裏面側電源配線４３ｄ、および配線４３の一部は、さらに他の基板に回路基板５を搭載するための電極パッドの形状に成形されていても良い。
【００８１】
また以上のような構成において、グランド層１１−電源層１３間の層間絶縁膜１５は、他の絶縁膜３３，絶縁膜４１よりも膜厚が小さく、要求される性能に応じて適切な誘電率を有して形成されていることが好ましい。
【００８２】
さらにこの回路基板５は、層間絶縁膜１５の全面に対してグランド層１１および電源層１３が設けられている必要はなく、層間絶縁膜１５を挟持する状態であれば、層間絶縁膜１５の両面においてグランド層１１および電源層１３がパターニングされた構成であって良い。
【００８３】
例えば、層間絶縁膜１５の一方の面には、グランド層１１と同一層を用いて構成された他の信号配線が設けられても良く、層間絶縁膜１５の他方の面には、電源層１３と同一層を用いて構成された他の信号配線が設けられていても良い。つまり、回路基板５は、これを構成する複数の配線層のうち、所定の誘電率を有する層間絶縁膜１５を挟んで設けられた２つの配線層の一部をグランド層１１および電源層１３として用いた構成であって良い。
【００８４】
さらにこのような回路基板５に設けられる電源構造体２は、電源電圧に応じて、グランド層１１および電源層１３のうち少なくとも電源層１３が、層間絶縁膜１５上において複数に分割された形状にパターニングされていることは、先の電源構造体の構成において説明した通りである。
【００８５】
＜回路基板の製造方法＞
次に、上記構成の回路基板５の製造方法を、図５および図６の断面工程図に基づいて説明する。
【００８６】
先ず、図５Ａに示すように、例えば銅箔からなるグランド層（電源層）１１上に、有機材料からなる層間絶縁膜１５を成膜する。この際、有機材料を溶剤で希釈あるいは溶解した溶液をグランド層１１上に塗布し、その後、乾燥処理することによって層間絶縁膜１５を得る。
【００８７】
次に、図５Ｂに示すように、層間絶縁膜１５上に、開口１３ａを備えた導電性微粒子分散膜ａを電源層１３として成膜する。この際、有機材料を希釈した溶液に導電性微粒子を分散させたペーストを用い、インクジェト法、ディスペンサ法、印刷法、蒸着法などによって、必要位置に開口１３ａを有する形状に導電性微粒子分散膜ａをパターン成膜する。ペーストを構成する有機材料の希釈には、層間絶縁膜１５を構成する有機材料を希釈したと同一の溶剤を用いることが好ましい。その後、塗布した膜を乾燥処理することによって、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３を得る。
【００８８】
次に、図５Ｃに示すように、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３上に、有機絶縁膜１７を成膜する。この際、有機材料を希釈あるいは溶解した溶液を導電性微粒子分散膜ａ上に塗布し、その後、乾燥処理することによって有機絶縁膜１７を得る。有機材料の希釈あるいは溶解には、導電性微粒子分散膜ａおよび層間絶縁膜１５を構成する有機材料を希釈あるいは溶解したと同一の溶剤を用いることが好ましい。
【００８９】
その後、図５Ｄに示すように、電源層１３を構成する導電性微粒子分散膜ａの有機材料を硬化または乾燥させる工程を行う。この工程では、層間絶縁膜１５、有機絶縁膜１７を同時に硬化または乾燥させる。ここでは、先の電源構造体の製造方法で説明したと同様に、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させ、膜中における導電性微粒子の分散状態を保つことが重要である。したがってここでは、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子の融点よりも低い温度で熱処理を行う。
【００９０】
次に、図５Ｅに示すように、銅箔からなるグランド層１１に、開口１１ａを形成する。ここでは、ドリルを用いた切削加工またはレーザ加工により、必要位置に開口１１ａを形成する。また、開口１１ａの形成は、リソグラフィー法を適用してレジストパターンを形成し、これをマスクにして銅箔をエッチングすることによって行っても良い。
【００９１】
その後、図５Ｆに示すように、グランド層１１を覆う状態で、絶縁膜４１を成膜する。この絶縁膜４１は、例えば有機材料または無機材料を用いて構成される。このような絶縁膜４１は、塗布成膜、ラミネート加工、または積層プレス等により形成される。
【００９２】
次いで、図５Ｇに示すように、有機絶縁膜１７および層間絶縁膜１５に、各接続孔を形成する。これらの接続孔は、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３に達する接続孔１７ｄ、電源層１３に設けた開口１３ａ内においてグランド層１１に達する接続孔１７ｇ，および電源層１３に設けた開口１３ａ内においてグランド層１１に設けた開口１１ａに対応する位置に達する接続孔１７ａである。
【００９３】
また絶縁膜４１および層間絶縁膜１５に、各接続孔を形成する。これらの接続孔は、グランド層１１に達する接続孔４１ｇ，グランド層１１に設けた開口１１ａ内において導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３に達する接続孔４１ｄ、グランド層１１に設けた開口１１ａ内において接続孔１７ａに連通する接続孔４１ａである。
【００９４】
以上の各接続孔は、ドリルを用いた切削加工またはレーザ加工によって形成する。
【００９５】
その後、図６Ａに示すように、上述した各接続孔内に、メッキ法によって導通させるまたは穴埋め印刷法によって導電性材料を埋めこむ。穴埋め印刷法を適用した場合に、有機絶縁膜１７上および絶縁膜４１上に付着した導電性材料のインクペーストは、例えばスキージを用いて掻き取ることや粘着フィルムなどをラミネートし剥離することで取り除く。次いで、有機絶縁膜１７上に、電源層１３に接続された電源配線３１ｄ、グランド層１１に接続されたグランド配線３１ｇ、およびその他の配線３１を形成する。また、絶縁膜４１上に、電源層１３に接続された電源配線４３ｄ、グランド層１１に接続されたグランド配線４３ｇ、およびその他の配線４３を形成する。これらの各配線の形成は、例えば有機絶縁膜１７および絶縁膜４１上に銅箔を貼り合わせた後、この銅箔をパターニングすることによって行う。銅箔のパターニングは、ドリルを用いた切削加工またはレーザ加工によって行う。また、各配線の形成は、リソグラフィー法を適用してレジストパターンを形成し、これをマスクにして銅箔をエッチングすることによって行っても良い。
【００９６】
次に、図６Ｂに示すように、有機絶縁膜１７上に絶縁膜３３を成膜する。この絶縁膜３３は、例えば有機材料または無機材料を用いて構成される。このような絶縁膜３３は、塗布成膜、ラミネート加工、または積層プレス等により形成される。次に、絶縁膜３３に、電源配線３１ｄ、グランド配線３１ｇ、および他の配線３１に達する各接続孔３３ａをそれぞれ形成する。接続孔３３ａの形成は、例えばドリルを用いた切削加工またはレーザ加工によって行う。
【００９７】
次いで、図６Ｃに示すように、上述した各接続孔３３ａ内に、メッキ法によって導通させるまたは穴埋め印刷法によって導電性材料を埋めこむ。穴埋め印刷法を適用した場合に、絶縁膜３３上に付着した導電性材料のインクペーストは、例えばスキージを用いて掻き取ることや粘着フィルムなどをラミネートし剥離することで取り除く。次いで、絶縁膜３３上に、上層配線３５を形成する。各上層配線３５の一部は、接続孔３３ａを介して、電源配線３１ｄ、グランド配線３１ｇ、およびその他の配線３１に接続させる。これらの各上層配線３５の形成は、先の配線の形成方法と同様であり、例えば絶縁膜３３上に銅箔を貼り合わせた後、この銅箔をパターニングすることによって行う。
【００９８】
その後、必要に応じて図６Ｄに示すように、絶縁膜３３，４１を硬化させる工程を行う。ここでは、絶縁膜３３，４１の少なくとも一方が有機材料で構成されている場合に、必要に応じて、有機材料からなる絶縁膜３３,４１を硬化させる工程を行う。この際、先の電源構造体の製造方法で説明したと同様に、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させ、膜中における導電性微粒子の分散状態を保つことが重要である。したがってここでは、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子の融点よりも低い温度で熱処理を行う。尚、絶縁膜３３,４１が無機材料からなる場合には、この工程を行う必要はない。
【００９９】
以上のようにして得られた回路基板５は、基板内の全面に内蔵した２つの電源層１１，１３のうちの一方の電源層１３が、有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａで構成されている。これにより、上述したように、変化する電流および電圧によって生じるあらゆる周波数帯域の電磁エネルギーの進行が、導電性微粒子分散膜ａ中に分散されている導電性微粒子同士の無数の接点および非接点で複雑に時間遅れを生じることになる。したがって、第４実施形態の回路基板５を用いて電子機器を構成することにより、デカップリングコンデンサを基板上に設けることなく、グランド層１１−電源層１３間においての電磁エネルギーの共振を広い周波数帯域で抑えることが可能になる。これにより、この回路基板５上に搭載したＩＣチップの駆動に起因する電磁放射を防止できると共に、安定した電源電圧によってＩＣチップ上の半導体集積回路を駆動させることが可能になる。
【０１００】
この結果、この回路基板５を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に、高速化を達成することが可能になる。
【０１０１】
尚、上述した第４実施形態においては、一例として、先の第２実施形態で説明した電源構造体２を用いた回路基板５の構成を説明した。しかしながら本発明の回路基板がこれに限定されることはなく、第１実施形態〜第３実施形態の電源構造体を備えた構成に適用可能である。
【実施例】
【０１０２】
≪実施例１≫
＜電源構造体の層構成＞
図７を用いて説明する層構成で、本発明構成を適用した電源構造体（Ｓ１１〜Ｓ１９）と、従来構成の電源構造体（Ｃ１，Ｃ２）を作製する。図７Ａは作製した電源構造体の平面図であり、図７Ｂは試料Ｓ１１〜Ｓ１９の電源構造体の断面図であり、図７Ｃは試料Ｃ１，Ｃ２の電源構造体の断面図である。尚、図７Ｂ，図７Ｃの断面図は、図７ＡのＡ−Ａ断面に相当する。
【０１０３】
図７Ａ〜図７Ｃに示される試料Ｓ１１〜Ｓ１９，Ｃ１，Ｃ２の電源構造体は、グランド層１１および電源層１３によって層間絶縁膜１５を挟持した構成を、さらに絶縁膜４１および有機絶縁膜１７で覆った５層構造である。これらの電源構造体において、グランド層１１の上部を覆う絶縁膜４１には、２つの開口４１ｃを設けている。開口４１ｃの底部に露出させたグランド層１１部分は、グランド端子Ｇとして用いられる。また開口４１ｃの底部に露出させたグランド層１１の一部は、電源層１３の取り出し用の電源端子Ｓとして独立した島状にパターニングされている。この電源端子Ｓは、層間絶縁膜１５に形成した接続部５１によって電源層１３に接続されている。
【０１０４】
以上のような構成において、図７Ｂに示した試料Ｓ１１〜Ｓ１９の電源構造体は、電源層１３としてＡｇ粒子を含有させた導電性微粒子分散膜ａを用いる。一方、図７Ｃに示した試料Ｃ１，Ｃ２の電源構造体は、電源層１３としてＣｕ箔を用い、この点において試料Ｓ１１〜Ｓ１９とは異なる。
【０１０５】
以上の実施例１の電源構造体における各層の構成は、下記表１に示す通りである。
【表１】
【０１０６】
＜電源構造体の製造方法＞
次に各電源構造体の製造手順を、上記表１を参照して説明する。
【０１０７】
先ず、Ｃｕ箔からなるグランド層１１の表面に、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした溶剤可溶型のポリアミドイミド（ＰＡＩ）を塗布し、これを乾燥させてＰＡＩ（１）からなる絶縁膜４１を形成する。この際、試料Ｓ１２および試料Ｃ２では、試料Ｓ１１他で用いたＰＡＩ（１）に対して、高誘電率材料であるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を粉末状で分散させて塗布することにより、高誘電率のＰＡＩ（１）からなる絶縁膜４１を形成する。絶縁膜４１の膜厚は１０〜１５μｍ程度とする。硬化または乾燥完了後の絶縁膜４１の比誘電率は、ＰＡＩ（１）で２．９、チタン酸バリウム(ＢａＴｉＯ３)を分散させた高誘電率のＰＡＩ（１）で３０．０である。
【０１０８】
また、Ｃｕ箔からなるグランド層１１の裏面に、各試料において絶縁膜４１と同様に、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした溶剤可溶型のポリアミドイミド（ＰＡＩ）を塗布し、これを乾燥させてＰＡＩ（１）からなる層間絶縁膜１５を形成する。層間絶縁膜１５の膜厚は３０〜４０μｍとする。ただし、試料Ｓ１６では、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした分子構造の異なる溶剤可溶型のポリアミドイミドＰＡＩ（２）を用い、試料Ｓ１７では膜厚２５μｍのポリイミド（ＰＩ）フィルムとＣｕ箔の張り合わされている銅張積層板を用いた。
【０１０９】
次いで、層間絶縁膜１５に接続孔を形成してこの内部に接続部５１を形成する。
【０１１０】
次に、層間絶縁膜１５上に電源層１３を形成する。試料Ｓ１１〜Ｓ１９では、導電性微粒子分散ペーストを塗布し、これを乾燥させることによって、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３を形成する。この際、上記表１に示したように、試料Ｓ１１〜Ｓ１９では、ａ）導電性微粒子分散膜ａにおける導電性微粒子の形状および材質、ｂ）導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚、およびｃ）導電性微粒子分散ペーストの溶剤をそれぞれに設定する。
【０１１１】
すなわち、ａ）導電性微粒子分散膜ａにおける導電性微粒子の形状および材質としては、試料Ｓ１８では球状Ａｇ（平均粒子径３μｍ、含有量８５重量％）、試料Ｓ１９では球状Ｎｉ（平均粒子径２μｍ、含有量８５重量％）、これ以外の試料Ｓ１１他では薄片状Ａｇ（平均粒子径７μｍ、含有量８５重量％）とする。
ｂ）導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚としては、試料Ｓ１３では３〜９μｍ、試料Ｓ１４では６５〜７５μｍ、これ以外の試料Ｓ１１他では１０〜１５μｍとする。
ｃ）導電性微粒子分散ペーストの溶剤としては、試料Ｓ１５ではγ−ブチロラクトン、これ以外の試料Ｓ１１他では絶縁膜４１を構成するＰＡＩ（１）と同様のＮ-メチル-２-ピロリドンを用いる。
【０１１２】
一方、試料Ｃ１，Ｃ２では、層間絶縁膜１５上に銅（Ｃｕ）箔（膜厚１８μｍ）を熱圧着により貼り合わせて電源層１３を形成する。
【０１１３】
その後、電源層１３の上部に、各試料において絶縁膜４１と同様に、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした溶剤可溶型のポリアミドイミド（ＰＡＩ）を塗布し、これを乾燥させてＰＡＩ（１）からなる有機絶縁膜１７を形成する。有機絶縁膜１７の膜厚は１０〜１５μｍ程度とする。ただし、試料Ｓ１８では、有機絶縁膜１７の形成を省略する。
【０１１４】
以上の後、絶縁膜４１に開口４１ｃを形成し、この底部に露出したグランド層１１をパターニングする。これにより、開口４１ｃの底部にグランド層１１を部分的に露出させたグランド端子Ｇと、グランド層１１を島状に分離して接続部５１を介して電源層１３に接続させた電源端子Ｓとを形成し、各電源構造体を得る。
【０１１５】
＜実施例１の評価＞
以上のような実施例１の各電源構造体について、３００ｋＨｚ〜２０ＧＨｚ（３×１０５Ｈｚ〜２×１０10Ｈｚ）の周波数帯域で電圧を印加した場合においての自己インピーダンスＺ１１を測定する。これらの測定には、測定装置５３としてアジレント・テクノロジー社製ベクトルネットワークアナライザＮ５２３０Ａを用い、測定端子との接点にはカスケード・マイクロテック社製Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｔｙｐｅ ＧＳＧ プローブを用いる。測定前の校正はＳＯＬＴ法で実施した。図８〜図１２には、各電源構造体について測定した自己インピーダンスＺ１１の測定結果を示す。
【０１１６】
［層間絶縁膜１５の誘電率］
図８には、層間絶縁膜１５の誘電率が異なる試料Ｓ１１，Ｓ１２，Ｃ１，Ｃ２の測定結果を示す。この結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３を用いた試料Ｓ１１，Ｓ１２では、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ１，Ｃ２と比較して、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）以上の高周波数帯域における自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。例えば、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）以上で、インピーダンス１Ω（１００Ω）に達する周波数は、試料Ｃ１，Ｃ２で１．２５ＧＨｚ（１．２５×１０９Ｈｚ）付近に対して、試料Ｓ１１，Ｓ１２では２．５ＧＨｚ（２．５×１０９Ｈｚ）付近であって、より広い範囲で自己インピーダンスＺ１１の値が低い値に保たれていることがわかる。
【０１１７】
以上より、導電性微粒子分散膜ａを用いた本発明の電源構造体によれば、デカップリングコンデンサを用いることなく、高周波数帯域においての電源層間での電磁エネルギーの共振が抑えられることが確認された。またこれにより、本発明の電源構造体を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に高速化の達成が可能であることが確認された。
【０１１８】
また絶縁膜４１、層間絶縁膜１５、および有機絶縁膜１７として、ＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１１と、これに高誘電率材料を含有させた高誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１２とを比較すると、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）よりも低い波数帯域においては、高誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１２が、低誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１１よりも、自己インピーダンスＺ１１の値が低い。これに対して、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）以上の高周波数帯域においては、低誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１１の方が、高誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１２よりも、自己インピーダンスＺ１１の値が低くなっている。
【０１１９】
以上より、本発明の電源構造体においては、グランド層１１および電源層１３の周辺に配置する絶縁膜として低誘電率材料を用いることにより、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果がより高く得られると考えられる。
【０１２０】
［導電性微粒子分散膜ａの膜厚］
図９には、導電性微粒子分散膜ａで構成された電源層１３の膜厚が異なる試料Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１４の測定結果を、比較となる試料Ｃ１の測定結果と共に示す。この結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ１と比較して、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚が１０〜１５μｍの試料Ｓ１１では、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）以上の高周波数帯域における自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。
【０１２１】
また導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚が最も薄い試料Ｓ１３では、２ＧＨｚ（２×１０９Ｈｚ）以上で、自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示しているものの、全体的な周波数帯域においての値は高い。これは、試料Ｓ１３は、電源層１３の膜厚が薄いことによって体積抵抗率が上昇したためと考えられる。また、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚が最も厚い試料Ｓ１４でも、２ＧＨｚ（２×１０９Ｈｚ）以上で、自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示しているものの、全体的な周波数帯域においての値は高い。
【０１２２】
以上から、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３を用いた本発明構成においては、導電性微粒子分散膜ａの膜厚を適宜に調整することにより、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果をより確実に得ることが可能であることが確認された。
【０１２３】
［導電性微粒子分散膜ａの溶剤］
図１０には、導電性微粒子分散膜ａを形成する際に用いる導電性微粒子分散ペーストの溶剤が異なる試料Ｓ１１，Ｓ１５の測定結果を、比較となる試料Ｃ１の測定結果と共に示す。この結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａが、層間絶縁膜１５および有機絶縁膜１７と同様の溶剤を用いて形成された試料Ｓ１１は、異なる溶剤を用いた試料Ｓ１５よりも、自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。また異なる溶剤を用いた試料Ｓ１５であっても、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ１との比較においては、１ＧＨｚ（１０９Ｈｚ）以上の高周波数帯域における自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。
【０１２４】
以上から、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３を用いた本発明構成においては、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈可能な有機材料を用いて層間絶縁膜１５や有機絶縁膜１７を形成することにより、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果をより確実に得ることが可能であることが確認された。
【０１２５】
［層間絶縁膜１５の材質］
図１１には、層間絶縁膜１５の材質が異なる試料Ｓ１１，Ｓ１６，Ｓ１７の測定結果を、比較となる試料Ｃ１の測定結果と共に示す。この結果に示されるように、層間絶縁膜１５が、導電性微粒子分散膜ａと同様の溶剤を用いて形成された試料Ｓ１１は、異なる溶剤を用いた試料Ｓ１６よりも、自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。また層間絶縁膜１５としてフィルムを用いた試料Ｓ１７であっても、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ１との比較においては、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）以上の高周波数帯域における自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。
【０１２６】
以上から、導電性微粒子分散膜ａで構成された電源層１３を用いた本発明構成においては、層間絶縁膜１５と導電性微粒子分散膜ａとを同様の溶剤を用いて形成することにより、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈可能な有機材料を用いて層間絶縁膜１５を形成することにより、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果をより確実に得ることが可能であることが確認された。
【０１２７】
またこれと共に、層間絶縁膜１５としてフィルムを用いることで簡便に形成可能な構成であっても、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果が得られることが確認された。
【０１２８】
［導電性微粒子分散膜ａにおける微粒子の形状および材質］
図１２には、導電性微粒子分散膜ａにおける微粒子の形状および材質が異なる試料Ｓ１１，Ｓ１８，Ｓ１９の測定結果を、比較となる試料Ｃ１の測定結果と共に示す。この結果に示されるように、球状のＡｇ粒子を用いた試料Ｓ１８および球状のニッケル（Ｎｉ）粒子を用いた試料Ｓ１９では、薄片状のＡｇ粒子を用いた試料Ｓ１１よりも、自己インピーダンスＺ１１が高い値を示している。
【０１２９】
以上から、導電性微粒子分散膜ａで構成された電源層１３を用いた本発明構成においては、導電性微粒子分散膜ａに含有される微粒子の形状を薄片状とすることにより、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果をより確実に得ることが可能であることが確認された。ただし、球状の微粒子を用いた場合であっても、微粒子分散膜ａ中における微粒子の含有量によって微粒子間の導通状態を調整することにより、測定結果の改善が見込まれる。
【０１３０】
≪実施例２≫
＜回路基板の構成＞
図１３に示す層構成で、本発明構成を適用した回路基板（試料Ｓ２１〜Ｓ２４）と、従来構成の回路基板（試料Ｃ３）を作製する。これらの回路基板は、ロジック系のＩＣチップとメモリ用のＩＣチップとの２つのチップが搭載される回路基板であって、ロジック系のＩＣチップは駆動電圧３．３Ｖ、駆動周波数４００ＭＨｚ、出力周波数２０ＭＨｚで駆動される。
【０１３１】
図１３Ａは試料Ｓ２１，Ｓ２２の回路基板の層構造を説明する断面図であり、図１３Ｂは試料Ｓ２３，Ｓ２４の回路基板の層構造を説明する断面図であり、図１３Ｃは試料Ｃ３の層構造を説明する断面図である。また下記表２には、実施例２の各回路基板の特徴的な構成を示した。以下、下記表２を参照しつつ、実施例２の各回路基板の層構成を説明する。
【０１３２】
【表２】
【０１３３】
＜試料Ｓ２１，Ｓ２２の層構成＞
図１３Ａに示す試料Ｓ２１，Ｓ２２の回路基板は、第１導電層Ｌ１〜第６導電層Ｌ６までの６層の導電層を有する。このうち、第２導電層Ｌ２はＣｕ箔（１８μｍ厚み）で構成されてグランド層（ＧＮＤ）として用いられる。また第３導電層Ｌ３は導電性微粒子分散膜ａ（膜厚１０〜１５μｍ）で構成されて電源層（ＶＣＣ）として用いられる。この導電性微粒子分散膜ａは、薄片状のＡｇ粒子を含有するＡｇペースト（溶剤：Ｎ-メチル-２-ピロリドン）を用いて塗布成膜された層であり、Ａｇ粒子の平均粒子径７μｍ、含有量８５重量％である。これ以外の第１導電層Ｌ１および第６導電層Ｌ６は、Ｃｕ箔（７０μｍ厚み）、第４導電層Ｌ４および第５導電層Ｌ５は、Ｃｕ箔（３５μｍ厚み）で構成されている。
【０１３４】
また第１導電層Ｌ１〜第６導電層Ｌ６の間には、第１絶縁層Ｒ１〜第６絶縁層Ｒ６までの６層の絶縁層を有する。このうち、第３導電層Ｌ３の導電性微粒子分散膜ａを挟持して配置された第２絶縁層Ｒ２および第３絶縁層Ｒ３は、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした溶剤可溶型のポリアミドイミド（ＰＡＩ）を塗布し、これを乾燥させてＰＡＩ（１）からなる有機絶縁膜で構成される。ただしの試料Ｓ２２の第２絶縁層Ｒ２には、ＰＡＩ（１）樹脂に対して、高誘電率材料であるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を粉末状で分散させて塗布することによって得た高誘電率のＰＡＩ（１）を用いる。硬化または乾燥完了後の比誘電率は、ＰＡＩ（１）で２．９、チタン酸バリウム(ＢａＴｉＯ３)を分散させた高誘電率のＰＡＩ（１）で３０．０である。
【０１３５】
これ以外の第１絶縁層Ｒ１、および第４絶縁層Ｒ４〜第６絶縁層Ｒ６は、ガラス布基材エポキシ樹脂（耐熱性グレードＦＲ−4）で構成される。尚、導電性微粒子分散膜ａで構成された第３導電層Ｌ３と、第４導電層Ｌ４との間には、第３絶縁層Ｒ３と第４絶縁層Ｒ４との２層が配置される。また第１絶縁層Ｒ１〜第６絶縁層Ｒ６の膜厚は、図示の通りである。
【０１３６】
以上のような層構成において、第１導電層Ｌ１と第６導電層Ｌ６とは、信号配線としてパターン形成される。一方、第２導電層Ｌ２〜第５導電層Ｌ５は、全面にベタ膜状で配置されて接続用の貫通孔のみが設けられている。また、第１絶縁層Ｒ１〜第６絶縁層Ｒ６には、接続孔が設けられ、上下の導電層を接続する接続部が設けられている。
【０１３７】
さらに第１導電層Ｌ１には、この回路基板に搭載されるロジック系のＩＣチップの搭載位置と、メモリ用のＩＣチップの搭載位置とに、それぞれ第２導電層Ｌ２に接続されたグランド端子と、第３導電層Ｌ３に接続された電源端子、および信号端子が設けられている。
【０１３８】
＜試料Ｓ２３，Ｓ２４の層構成＞
図１３Ｂに示す試料Ｓ２３，Ｓ２４の回路基板が、図１３Ａに示した試料Ｓ２１，Ｓ２２の回路基板と異なるところは、図示した通り、第１絶縁層Ｒ１の膜厚を３００μｍ、第６絶縁層Ｒ６の膜厚を１００μｍに変更したところにあり、他の構成は同様である。
【０１３９】
＜試料Ｃ３の層構成＞
図１３Ｃに示す試料Ｃ３の回路基板は、第１導電層Ｌ１〜第４導電層Ｌ４までの４層の導電層を有する。これら４層の導電層は、第１導電層Ｌ１および第４導電層Ｌ４は、Ｃｕ箔（７０μｍ厚み）、第２導電層Ｌ２および第３導電層Ｌ３は、Ｃｕ箔（３５μｍ厚み）で構成されている。このうち、第２導電層Ｌ２がグランド層（ＧＮＤ）として用いられ、第３導電層Ｌ３が電源層（ＶＣＣ）として用いられる。
【０１４０】
また第１導電層Ｌ１〜第４導電層Ｌ４の間には、第１絶縁層Ｒ１〜第３絶縁層Ｒ３までの３層の絶縁層を有する。これらの第１絶縁層Ｒ１〜第３絶縁層Ｒ３は、ガラス布基材エポキシ樹脂（耐熱性グレードＦＲ−4）で構成される。また第１絶縁層Ｒ１〜第３絶縁層Ｒ３の膜厚は、図示の通りである。
【０１４１】
以上のような層構成において、第１導電層Ｌ１と第４導電層Ｌ４とは、信号配線としてパターン形成される。一方、第２導電層Ｌ２および第３導電層Ｌ３は、全面にベタ膜状で配置されて接続用の貫通孔のみが設けられている。また、第１絶縁層Ｒ１〜第３絶縁層Ｒ３には、接続孔が設けられ、上下の導電層を接続する接続部が設けられている。
【０１４２】
さらに第１導電層Ｌ１には、この回路基板に搭載されるロジック系のＩＣチップの搭載位置と、メモリ用のＩＣチップの搭載位置とに、それぞれ第２導電層Ｌ２に接続されたグランド端子と、第３導電層Ｌ３に接続された電源端子、および信号端子が設けられている。
【０１４３】
＜実施例２の評価−１＞
以上のような実施例２の各回路基板について、３００ｋＨｚ〜２０ＧＨｚ（３×１０５Ｈｚ〜２×１０10Ｈｚ）の周波数帯域で電圧を印加した場合においての自己インピーダンスＺ１１と相互インピーダンスＺ２１を測定する。これらの測定には、測定装置としてアジレント・テクノロジー社製ベクトルネットワークアナライザＮ５２３０Ａを用い、測定端子との接点にはカスケード・マイクロテック社製Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｔｙｐｅ ＧＳＧ プローブを用いる。測定前の校正はＳＯＬＴ法で実施した。
【０１４４】
図１４には自己インピーダンスＺ１１の測定結果を示す。この結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた試料Ｓ２１〜Ｓ２４の回路基板では、導電性微粒子分散膜ａを用いない試料Ｃ３と比較して、広い周波数帯域で自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。これにより、本発明の電源構造体を用いることで、広い周波数帯域で電源電圧の変動が小さく抑えられ、安定した電源電圧をＩＣチップに供給できることが確認された。
【０１４５】
また特に、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた試料Ｓ２１〜Ｓ２４の回路基板では、導電性微粒子分散膜ａを用いない試料Ｃ３と比較して、３００ＭＨｚ（３×１０８Ｈｚ）以上の広い高周波数帯域において、自己インピーダンスＺ１１の値がより低い値を示している。
【０１４６】
これにより、本発明の回路基板を用いることで、デカップリングコンデンサを用いることなく、高周波数帯域においての電源層間での電磁エネルギーの共振が抑えられることが確認された。またこれにより、本発明の電源構造体を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に高速化の達成が可能であることが確認された。
【０１４７】
尚、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた試料Ｓ２１〜Ｓ２４のうち、微粒子分散膜ａを挟持する第２絶縁層Ｒ２および第３絶縁層Ｒ３として、高誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ２２，Ｓ２４は、低誘電率材料ＰＡＩを用いた試料Ｓ２１，Ｓ２３と比較すると、３０ＭＨｚ（３×１０７Ｈｚ）よりも低い周波数帯域においては、自己インピーダンスＺ１１の値が低い。
【０１４８】
この結果から、本発明の電源構造体においては、導電性微粒子分散膜ａを挟持する有機絶縁膜として高誘電率材料を用いることにより、低周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果がより高く得られると考えられる。
【０１４９】
図１５には相互インピーダンスＺ２１の測定結果を示す。この結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた試料Ｓ２１〜Ｓ２４の回路基板では、導電性微粒子分散膜ａを用いない試料Ｃ３と比較して、広い周波数帯域で相互インピーダンスＺ２１の値が低い値を示している。これにより、本発明の電源構造体を用いることで、広い周波数帯域で電源電圧の変動が小さく抑えられ、電磁放射によるノイズの発生を防止できることが確認された。
【０１５０】
＜実施例２の評価−２＞
実施例２の試料Ｓ２１，Ｓ２２，Ｃ３の各回路基板について、３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ（３×１０７Ｈｚ〜１０９Ｈｚ）の周波数帯域で電圧を印加した場合においての電磁放射ノイズを測定する。この測定は、ＶＣＣＩ規格にもとづき、電波暗室にて、３メートル法で、水平、垂直両方向の放射電界強度を測定した。
【０１５１】
図１６には放射ノイズの測定結果を示す。図１６Ａ（ｈ）は、試料Ｓ２１における水平方向のデータであり、図１６Ａ（ｖ）は試料Ｓ２１における垂直方向のデータである。図１６Ｂ（ｈ）は、試料Ｓ２２における水平方向のデータであり、図１６Ｂ（ｖ）は試料Ｓ２２における垂直方向のデータである。図１６Ｃ（ｈ）は試料Ｃ３における水平方向のデータであり、図１６Ｃ（ｖ）は、試料Ｃ３における垂直方向のデータである。尚、これらの図面中には、放射ノイズの規格値（ＶＣＣＩクラスｂ）を実線で示し、またこの値に対するマージン（６ｄＢ）を破線で示す。
【０１５２】
これらの結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた試料Ｓ２１，Ｓ２２では、水平方向、垂直方向ともに、放射ノイズの値が規格値（ＶＣＣＩクラスｂ）を超えることはない。これに対して、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ３では、５００ＭＨｚを超える高周波数帯域において、放射ノイズの値が規格値（ＶＣＣＩクラスｂ）を超える値を示す。
【０１５３】
この結果からも、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた本発明の回路基板では、高周波数帯域においての電源層間での電磁エネルギーの共振が抑えられることが確認された。またこれにより、本発明の電源構造体を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に高速化の達成が可能であることが確認された。
【０１５４】
≪実施例３≫
＜回路基板の構成＞
図１７に示す構成で、本発明構成を適用した回路基板と、従来構成の回路基板を作製する。これらの回路基板は、駆動電圧１．８Ｖ、動作速度６Ｇｂｐｓの高速ＩＣチップ６１と共に、他の５つの信号を分配するＩＣチップ６３を含む計６個のＩＣチップが搭載され、３２個の出力端子６５を備えている。入力端子からＩＣチップ６３まで、高速ＩＣチップ６１から出力端子まで、各ＩＣチップ間は全ての配線が等しい長さでつながるよう設計されている。そのため配線長さの違いによる信号の遅延がなく、３２個全ての出力端子が同時に動作するようになっている。
【０１５５】
図１８Ａは試料Ｓ３１の回路基板の層構造を説明する断面図であり、図１８Ｂは試料Ｃ４の回路基板の層構造を説明する断面図である。以下、実施例３の各回路基板の層構成を説明する。
【０１５６】
＜試料Ｓ３１の層構成＞
図１８Ａに示す試料Ｓ３１の回路基板は、第１導電層Ｌ１〜第５導電層Ｌ５までの５層の導電層を有する。このうち、第２導電層Ｌ２はＣｕ箔（１８μｍ厚み）で構成されて電源層（ＶＤＤ）として用いられる。また第３導電層Ｌ３は導電性微粒子分散膜ａ（膜厚１０〜１５μｍ）で構成されてグランド層（ＧＮＤ）として用いられる。この微粒子分散膜ａは、薄片状のＡｇ粒子を含有するＡｇペースト（溶剤：Ｎ-メチル-２-ピロリドン）を用いて塗布成膜された層であり、Ａｇ粒子の平均粒子径７μｍ、含有量８５重量％である。これ以外の第１導電層Ｌ１，第４導電層Ｌ４，および第５導電層Ｌ５は、Ｃｕ箔（１８μｍ厚み）で構成されている。
【０１５７】
また第１導電層Ｌ１〜第５導電層Ｌ５の間には、第１絶縁層Ｒ１〜第５絶縁層Ｒ５までの５層の絶縁層を有する。このうち、第３導電層Ｌ３の導電性微粒子分散膜ａを挟持して配置された第２絶縁層Ｒ２および第３絶縁層Ｒ３は、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした溶剤可溶型のポリアミドイミド（ＰＡＩ）を塗布し、これを乾燥させてＰＡＩ（１）からなる有機絶縁膜で構成される。硬化または乾燥完了後のＰＡＩ（１）の比誘電率は２．９である。また、第１導電層Ｌ１および第５導電層Ｌ５はソルダーレジスト層ＳＲで覆われている。
【０１５８】
これ以外の第１絶縁層Ｒ１，第４絶縁層Ｒ４，および第５絶縁層Ｒ５は、ガラス布基材エポキシ樹脂（耐熱性グレードＦＲ−4）で構成される。尚、導電性微粒子分散膜ａで構成された第３導電層Ｌ３と、第４導電層Ｌ４との間には、第３絶縁層Ｒ３と第４絶縁層Ｒ４との２層が配置される。また第１絶縁層Ｒ１〜第５絶縁層Ｒ５の膜厚は、図示の通りである。
【０１５９】
以上のような層構成において、第１導電層Ｌ１〜第５導電層Ｌ５のうち、導電性微粒子分散膜ａからなる第３導電層Ｌ３は全面にベタ膜状で配置されて接続用の貫通孔および開口部のみが設けられており、これ以外の層は信号配線としてパターン形成される。ただし、電源層（ＶＤＤ）として用いられる第２導電層Ｌ２には、異なる電源電圧ＶＤＤを印加するための３本の電源層がパターン形成されている。これらの電源層は、他の信号配線と比較して十分に幅広で形成されている。
【０１６０】
また、第１絶縁層Ｒ１〜第５絶縁層Ｒ５には、接続孔が設けられ、上下の導電層を接続する接続部が設けられている。
【０１６１】
さらに第１導電層Ｌ１には、この回路基板に搭載されるＩＣチップの搭載位置に、それぞれ第２導電層Ｌ２に接続された電源端子と、第３導電層Ｌ３に接続されたグランド端子、および信号端子が設けられている。
【０１６２】
＜試料Ｃ４の層構成＞
図１８Ｂに示す試料Ｃ４の回路基板が、図１８Ａに示した試料Ｓ３１の回路基板と異なるところは、図示した通り、第３導電層Ｌ３をＣｕ箔（１８μｍ厚み）とし、絶縁層を第１絶縁層Ｒ１〜第４絶縁層Ｒ４の４層構造として全てガラス布基材エポキシ樹脂（耐熱性グレードＦＲ−4）で構成したところにあり、他の構成は同様である。
【０１６３】
＜実施例３の評価−１＞
以上のような実施例３の各回路基板について、３Ｇｂｐｓで動作させた場合においての電源電圧変動を測定する。この測定には、信号入力装置としてアンリツ製パルスパターンジェネレーターＭＰ１７６１Ｂ、出力信号および電源電圧の測定装置としてアジレント・テクノロジー社製デジタルオシロスコープ８６１００Ｃを、基板端子との接点にはアジレント・テクノロジー社製プローブＥ２６７５ＡもしくはＥ２６７７Ａを用いた。図１９に、高速ＩＣチップの電源入力部に一番近い端子における電源電圧の経時変化の測定結果を示す。図１９Ａは試料Ｓ３１のデータであり、図１９Ｂは試料Ｃ４のデータである。
【０１６４】
これらの結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを用いた試料Ｓ３１の電源電圧の変動は−１０．６％〜＋７％であったのに対して、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ４の電源電圧の変動は−１４．１％〜１４．３％である。
【０１６５】
この結果から、導電性微粒子分散膜ａを用いた本発明の回路基板では、高周波数帯域においての電源層間での電磁エネルギーの共振が抑えられたことにより、高速動作領域においての電源電圧の安定化が図られることが確認された。またこれにより、本発明の電源構造体を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に高速化の達成が可能であることが確認された。
【０１６６】
＜実施例３の評価−２＞
以上のような実施例３の各回路基板について、５０ＭＨｚで動作させた場合においての信号立ち上がり時間を測定する。この測定も、信号入力装置としてアンリツ製パルスパターンジェネレーターＭＰ１７６１Ｂ、出力信号および電源電圧の測定装置としてアジレント・テクノロジー社製デジタルオシロスコープ８６１００Ｃを、基板端子との接点にはアジレント・テクノロジー社製プローブＥ２６７５ＡもしくはＥ２６７７Ａを用いた。図２０はこの測定結果を示す。図２０Ａは試料Ｓ３１のデータであり、図２０Ｂは試料Ｃ４のデータである。
【０１６７】
これらの結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを用いた試料Ｓ３１の信号立ち上がり時間はRise Time＝７７［ｐs］であったのに対して、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ４の立ち上がり時間はRise Time＝９１［ｐs］である。
【０１６８】
この結果から、導電性微粒子分散膜ａを用いた本発明の回路基板では、高速周波数帯域においての動作速度の高速化が図られていることが確認された。
【符号の説明】
【０１６９】
１，２，３…電源構造体、５…回路基板、１１…電源層（グランド層）、１１’…電源層、１３…電源層、１５…層間絶縁膜、１３ａ，１５ａ…開口、１７，１９…有機絶縁膜、３１ｄ…電源配線（配線）、３１ｇ…グランド配線（他の配線）、３３ｄ，３３ｇ…接続孔、４１…絶縁膜、４３ｄ…裏面側電源配線（他の配線）、４３ｇ…裏面側グランド配線（配線）、ａ…導電性微粒子分散膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板および電源構造体に関し、特には基板中に２枚の電源層間に層間絶縁膜を挟持させた電源構造体とこれを備えた回路基板に関する。また本発明は、このような回路基板の製造方法および電源構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータや移動体通信機器など、ＩＣチップを搭載した電子機器の高速化および高実装密度化が進展している。このような電子機器においては、ＩＣチップに形成された半導体集積回路のスイッチング動作に起因する電源電圧の変動、および電磁ノイズの発生を防止することが重要な課題となっている。そこで、ＩＣチップの電源端子にデカップリングコンデンサを並列に接続してデカップリング回路を構成し、半導体集積回路のスイッチング動作に伴う電流の急激な変動をデカップリングコンデンサに吸収させることにより、電源電圧の変動および電磁ノイズの発生を抑えている。
【０００３】
以上のようなデカップリング回路においては、ＩＣチップとデカップリングコンデンサとの間の経路に発生する寄生インダクタンスが電源電圧に影響を与える。このため、ＩＣチップを搭載する回路基板の内部に、全面平板の電源層（以下ベタ電源層と記す）を対向配置し、これをデカップリングコンデンサとしてＩＣチップに近接させ、これによって寄生インダクタンスを小さく押さえる構成が採用されている。このようなデカップリングコンデンサは、誘電体層の両面に金属板を設け、これをベタ電源層として用いている（例えば下記特許文献１参照）。
【０００４】
ところが、ベタ電源層を設けた回路基板においては、高周波の電源電流が流れ込むことで２枚のベタ電源層間で電磁エネルギーが共振を起こす。この共振は、電磁放射の要因となると共に、電源電圧の変動を引き起こす新たな要因となる。
【０００５】
そこでこの共振を防止する構成として、各周波数帯域に対応する複数のデカップリングコンデンサを、ＩＣチップと並列に接続させた状態で回路基板上に配置する構成が実施されている。
【０００６】
さらに上記共振を防止する別の構成として、半導体集積回路の機能ブロックから配線される電源配線と設置配線とを所定の間隔で並設されるペア配線構造を形成し、パッケージ内部で分岐することなく、このペア配線構造を電源回路で合成する構成が提案されている（下記特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１８１４４５号公報（段落００１３〜００１４参照）
【特許文献２】特開２００９-６４８４３号公報（段落００１１，００１５参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、各周波数帯域に対応する複数のデカップリングコンデンサを回路基板上に配置する構成では、デカップリングコンデンサの存在によって電子機器の高集積化および小型化が妨げられている。しかも、半導体集積回路のスイッチング速度をさらに高速化するためには、さらに高周波の帯域に対応するデカップリングコンデンサを追加する必要がある。したがって、回路基板上におけるＩＣチップや他の機能素子のレイアウト設計の余裕は、ますます狭められる。さらに現実のコンデンサは抵抗成分やインダクタンス成分があるため自己共振周波数を持ち、ＧＨｚオーダーの高周波領域ではインピーダンスが下がらないという大きな技術的課題がある。クラウドコンピュータ世代における半導体集積回路には、１０ＧＨｚ以上のスイッチング速度が要求されている。ところが、現時点においては、１０ＧＨｚ付近かそれ以上の共振点を持つデカップリングコンデンサは存在していない。したがって、デカップリング回路を適用しての電子機器の高速化は限界に達している。
【０００９】
一方、ペア配線構造を電源回路で合成する構成では、ペア配線構造のパターン形成のための設計や形成工程に手間がかかる。
【００１０】
そこで本発明は、デカップリングコンデンサを必要とすることなく、電源層間での電磁エネルギーの共振による電磁放射と電源電圧の変動を防止可能な電源構造体および回路基板を提供し、これによって電子機器の高集積化および小型化を図ることを目的とする。また本発明は、このような回路基板を製造する方法および電源構造体を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するための本発明の回路基板および電源構造体は、層間絶縁膜と、この層間絶縁膜を挟持する状態で設けられた２つの電源層とを備えたものであって、少なくとも一方が有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜を有することを特徴としている。
【００１２】
このような構成の回路基板および電源構造体においては、電源層の少なくとも一方が導電性微粒子分散膜で構成されている。この導電性微粒子分散膜における導通は、膜中に含有された導電性微粒子同士の接触部分のオーミック接合によって図られる。また導電性微粒子同士が接触しなくても、トンネル効果やホットキャリア効果によっても導通が図られる。さらに導電性微粒子同士が離れた場合であっても、電界集中による放電効果や、さらに導電性微粒子を分散させる物質が半導体であればショットキー効果など多くの種類の近接場効果によって導通が補助される。以上のような様々な導通状態において、オーミック接合以外は、電磁エネルギーの進行に対して現象変化の時間を必要とするため、電磁エネルギーの進行に対して時間遅れを生じさせる要因となる。
【００１３】
また各導電性微粒子間には、導電性微粒子の間隔に対応する電圧差があり、この電圧差が変化しているときはその間の容量に応じた変位電流が流れる。すなわち容量性結合となる。これも電磁エネルギーの伝達を補助するだけでなく、電磁エネルギーの進行に対して時間遅れを生じさせる要因となる。
【００１４】
さらに複雑な現象として、電磁エネルギーの進行方向に電界ベクトルがある場合、導電性微粒子の表面にはその電界に応じた電子の粗密波が現れる。この粗密波エネルギーを量子化したものをプラズモンと呼ぶが、プラズモンとフォトン（電磁エネルギーの量子化したもの）とのエネルギー交換現象も、電磁エネルギーの伝達の補助をすると共に電磁エネルギーの進行に対して時間遅れを生じさせる要因となる。
【００１５】
尚、銀、金、など酸化しない金属、あるいはグラファイトからなる導電性微粒子を用いた場合には、オーミック接合の成分が大きくなる。一方、銅やアルミニウムなどの酸化する金属からなる導電性微粒子を用いた場合であっても、接触部の機械的酸化膜破壊などでオーミック接合がある程度確保される。しかしながら、どちらともに、上述したようなオーミック接合以外の電磁エネルギーの進行に対して時間遅れを生じさせる多くの成分によって導通状態が保たれる。
【００１６】
このため、２つの電源層のうちの少なくとも一方に、導電性微粒子を分散させてなる導電性微粒子分散膜を用いたことにより、変化する電流、電圧によって生じるあらゆる周波数帯域の電磁エネルギーの進行が、導電性微粒子同士の無数の接点および非接点で複雑に時間遅れを生じることになる。これにより、デカップリングコンデンサを用いることなく、電源層間においての電磁エネルギーの共振を、広い周波数帯域で抑えることが可能になる。しかも、オーミック接合以外のこれら導通現象は電磁エネルギーの損失とはならず、エネルギー効率のよい時間遅延分散回路となる。
【００１７】
また本発明は、このような構成の回路基板の製造方法、および電源構造体の製造方法でもあり、次の手順を行う。すなわち、先ず層間絶縁膜の少なくとも一方の面上に、導電性微粒子を有機材料に分散させてなる導電性微粒子分散膜を電源層として成膜する工程を行う。次いで、導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させる工程を行なう。これにより導電性粒子同士が、前記総合作用が起る距離まで互いに接近し、または部分的に接触することで導通状態が保たれる。
【００１８】
以上のような製造方法によれば、導電性微粒子を分散させた状態が保たれた導電性微粒子分散膜を電源層として形成することができる。このため、上述した本発明構成の電源構造体および回路基板を得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明の電源構造体および回路基板によれば、電源層の少なくとも一方を構成する導電性微粒子分散膜の作用により、デカップリングコンデンサを用いることなく、電源層間においての電磁エネルギーの共振を広い周波数帯域で抑えることが可能になる。このため、電磁放射と電源電圧の変動を防止することができる。この結果、この電源構造体を備えた回路基板を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に高速化を達成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の電源構造体の断面模式図である。
【図２】第２実施形態の電源構造体の断面模式図である。
【図３】第３実施形態の電源構造体の断面模式図である。
【図４】第４実施形態の回路基板の断面模式図である。
【図５】第４実施形態の回路基板の製造工程図（その１）である。
【図６】第４実施形態の回路基板の製造工程図（その２）である。
【図７】実施例１で作製した回路基板の平面図および断面図である。
【図８】実施例１の回路基板（試料Ｓ１１，Ｓ１２，Ｃ１，Ｃ１）について測定したＺ１１のグラフである。
【図９】実施例１の回路基板（試料Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｃ１）について測定したＺ１１のグラフである。
【図１０】実施例１の回路基板（試料Ｓ１１，Ｓ１５，Ｃ１）について測定したＺ１１のグラフである。
【図１１】実施例１の回路基板（試料Ｓ１１，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｃ１）について測定したＺ１１のグラフである。
【図１２】実施例１の回路基板（試料Ｓ１１，Ｓ１８，Ｓ１９，Ｃ１）について測定したＺ１１のグラフである。
【図１３】実施例２で作製した回路基板の層構成を説明するための断面図である。
【図１４】実施例２の回路基板について測定したＺ１１のグラフである。
【図１５】実施例２の回路基板について測定したＺ２１のグラフである。
【図１６】実施例２の回路基板について測定した放射ノイズのグラフである。
【図１７】実施例３で作製した回路基板のブロック図である。
【図１８】実施例３で作製した回路基板の層構成を説明するための断面図である。
【図１９】実施例３の回路基板について測定した電源電圧変動のグラフである。
【図２０】実施例３の回路基板を高速動作させた場合の信号立ち上がり時間を測定したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて、次に示す順に実施の形態を説明する。
１．第１実施形態（電源構造体の第１例）
２．第２実施形態（電源構造体の第２例）
３．第３実施形態（電源構造体の第３例）
４．第４実施形態（電源構造体を備えた回路基板の例）
尚、これらの各実施形態においては、先ず構造を説明し、次に製造方法を説明する。また、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する構成の説明は省略する。
【００２２】
≪１．第１実施形態≫
＜電源構造体の構成−１＞
図１は、第１実施形態の電源構造体１の断面模式図である。図１に示す電源構造体１は、２つの電源層１１,１３と、これらの間に挟持された層間絶縁膜１５とを備えた３層構造である。２つの電源層１１，１３は、それぞれが異なる電源に接続されるものである。以下、これらの構成要素の詳細について、電源層１１、電源層１３、層間絶縁膜１５の順に説明する。尚、２つの電源層１１，１３は、一方に高い電圧が印加され、他方に低い電圧が印加されて、お互いに参照し合うペアとして用いられ、通常は一方が電源、他方がグランドと称される。ここでは、２つの電源層１１，１３のうち、どちらが電源でどちらがグランドであっても良い。
【００２３】
またこの電源構造体１は、層間絶縁膜１５の全面に対して電源層１１，１３が設けられていなくても良く、層間絶縁膜１５を挟持する状態であれば、層間絶縁膜１５の両面において電源層１１，１３がパターニングされた構成であって良い。例えば、異なる複数の電源電圧の供給に用いられる場合、電源層１１，１３のうち、少なくとも電源として用いられる電源層が、層間絶縁膜１５上において複数に分割された形状にパターニングされていることとする。またパターニングされた電源層１１，１３の間に層間絶縁膜１５が挟持された状態が保たれれば、電源層１１，１３の両方がパターニングされていて良く、これにより複数の電源構造体部分を備えた電源構造体とする。
【００２４】
電源層１１は、バルク状の材料を平面的に引き伸ばした薄膜として構成されている。このような電源層１１を構成する材料は、導電性が良好な材料であれば限定されることはなく、例えば銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、およびこれらを主成分とする合金が金属箔として用いられる。ここでは例えば、銅箔からなる電源層１１が設けられていることとする。
【００２５】
電源層１３は、導電性微粒子を有機材料に分散させた導電性微粒子分散膜ａを有する。このような電源層１３は、図示したように導電性微粒子分散膜ａの単層構造として構成されていても良いし、導電性微粒子分散膜ａと例えば銅箔のような導電性材料との積層構造として構成されていても良い。積層構造で構成される場合であれば、導電性微粒子分散膜ａが層間絶縁膜１５に接して設けられることとする。
【００２６】
ここで用いる導電性微粒子は、導電性の良好な材料を用いて構成されていることとする。このような導電性微粒子は、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、またはグラファイトを用いて構成される。これらの材料は、単体で用いられても良く、またはこれらの材料を主成分とした合金として用いられても良い。さらに、これらの材料からなる複数種類の粒子や、さらに他の導電性材料からなる粒子を混ぜ合わせて導電性微粒子を構成しても良い。
【００２７】
これらの導電性微粒子は、薄片状（フレーク状）、球状、長粒状などの形状で用いられ、複数種類の形状を合わせて用いても良い。
【００２８】
導電性微粒子としてグラファイトを用いる場合、ａ，ｂ面を底面とした円盤形状のグラファイト粒子が用いられる。このグラファイト粒子は、グラフェンをａｂ面方向に積層させた粒子である。ここで、銅は、自由電子密度は１．３×１０23／ｃｍ３であるが、電子移動度は５．１×１０１ｃｍ２／Ｖ・ｓしかない。一方、グラファイトのａ，ｂ面は、自由電子密度は１０13／ｃｍ３しかないが、電子移動度は１×１０４ｃｍ２／Ｖ・ｓと高く、しかも平均自由行程が長い。そのため、グラファイトのａ，ｂ面の電気伝導度は銅より良いとされている。なおグラファイトのｃ軸方向は大きな抵抗を持つ。このため、グラフェンの薄い結晶粒子を導電性微粒子として用いることが望ましい。
【００２９】
また導電性微粒子の形状は、例えば長辺方向が５０μｍ以下、短辺方向が１０μｍ以下、その厚みが５μｍ以下の粒子形状を主とし、１０μｍ以下の球形、楕円球体、等方的異形態の粒子形状のものが含まれていることとする。
【００３０】
以上のような導電性微粒子を分散させる有機材料は、導電性微粒子を分散可能な材料を用いることとする。このような有機材料としては、たとえばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＢＴ（ビスマレイド・トリアジン）レジンなど、一般に使われている有機絶縁性材料の中から、適宜選択して用いることができる。
【００３１】
尚、以上のような導電性微粒子を有機材料中に分散させた後、硬化させてなる導電性微粒子分散膜ａは、その電気抵抗率が、導電性微粒子を構成する材料のバルク材料の電気抵抗率の１０倍以下であることが好ましいが、さらには好ましくは５倍程度である。このような導電性微粒子分散膜ａの電気抵抗率は、膜厚を厚くすることで引き下げられる。
【００３２】
以上の導電性微粒子分散膜ａは、溶剤で希釈した有機材料に導電性微粒子を分散させたペーストを用いて形成される。例えば一般的に市販されている銀ペーストを用いて形成される。銀ペーストは、例えば有機材料としてのエポキシ樹脂の前駆体および硬化剤、さらには必要に応じた他の添加を溶剤で希釈した溶液に、銀粒子を分散させてなる。このような銀ペーストを用いて薄膜を形成し、この薄膜中の有機材料を硬化させることにより、導電性粒子同士が、前記総合作用が起る距離まで互いに接近し、または部分的に接触することで導通状態が保たれ、導電性微粒子分散膜ａが得られる。
【００３３】
尚、このような導電性微粒子分散膜ａにおいては、有機材料（例えばエポキシ樹脂やポリアミドイミド樹脂）を硬化または乾燥させる過程で、膜中から溶剤が除去されている場合もある。また導電性微粒子分散膜ａには、導電性微粒子の分散性を向上させるための分散剤や助溶剤等の添加剤が含有されていても良い。
【００３４】
また、例えば銅箔からなる電源層１１、および導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚は、電源構造体１が取り扱う電流容量によって決められる。この電源構造体１が、電子回路に用いられるものであれば、電源層１１，１３の膜厚は数μｍ〜十数μｍが望ましい。またこの電源構造体１が、電力回路に用いられるものであれば、電源層１１，１３の膜厚は数μｍから数十ｍｍである。
【００３５】
以上のような電源層１１−１３間に挟持された層間絶縁膜１５は、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈可能な有機材料を用いて構成されていることが好ましい。この場合、層間絶縁膜１５および導電性微粒子分散膜ａを構成するそれぞれの有機材料を乾燥させる前または硬化させる前の前駆体が、同一の溶剤で希釈可能であるかあるいは溶解可能であれば良い。このような層間絶縁膜１５は、例えば導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同様の材料が用いられる。例えば、エポキシ樹脂に銀粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａを設けた場合であれば、層間絶縁膜１５にはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはポリアミドイミド樹脂等が用いられる。これらの樹脂やその前駆体は、アルコール、ケトン、エステル、などの溶剤で希釈あるいは溶解が可能である。それら希釈あるいは溶解が可能な溶剤の他の具体例としては、Ｎ-メチルピロリドン、γ-ブチロラクトン、ジグライム、シクロペンタノン、安息香酸エチルなどがある。
【００３６】
尚、このような有機絶縁膜からなる層間絶縁膜１５においては、有機材料の硬化または乾燥の過程で膜中から溶剤が除去されている場合もある。
【００３７】
また層間絶縁膜１５は、この電源構造体１に要求される性能に応じて適切な分子構造や誘電率に調整して用いられる。例えば、ポリアミドイミド樹脂からなる層間絶縁膜１５を用いる場合、ポリアミドイミドの分子構造の改良、もしくは高誘電率の粉末または低誘電率の粉末などを樹脂中に分散させることによって、誘電率が調整される。
【００３８】
以上のような層間絶縁膜１５の膜厚は、電源層１１，１３に所定の特性インピーダンスが得られるように設定される。この電源構造体１が、電子回路に用いられるものであれば、層間絶縁膜１５の膜厚は数μｍ〜２００μｍに設定される。また、この電源構造体１が、電力回路に用いられるものであれば、層間絶縁膜１５の膜厚は、数μｍ〜数ｍｍに設定される。このような範囲であれば、電源層１１，１３の特性インピーダンスが０．０１Ω〜数Ωになり、高速用の電源特性インピーダンスとしてふさわしいものとなる。
【００３９】
このような構成の電源構造体１は、回路基板やそれ以外の用途、例えば電源ケーブルあるいはバスバーとして用いられる。この場合、例えば基板取り出し電極に対して接続させて用いられる。また電源構造体１は、コネクタの中に埋め込まれた構成として用いられても良い。さらにこの電源構造体１は、無機絶縁膜または有機絶縁膜で電源層１１，１３が覆われていても良い。
【００４０】
＜電源構造体の製造方法−１＞
以上のような電源構造体１の製造方法は、次のようである。
【００４１】
先ず、例えば銅箔からなる電源層１１を用意し、この上部に層間絶縁膜１５として有機絶縁膜を成膜する。この際、有機材料を溶剤で希釈あるいは溶解した溶液を電源層１１上に塗布し、その後、乾燥処理することによって層間絶縁膜１５を得る。
【００４２】
次に、層間絶縁膜１５上に、導電性微粒子分散膜ａを成膜する。この際、有機材料を希釈した溶液に導電性微粒子を分散させたペーストを用い、層間絶縁膜１５上に塗布する。有機材料の希釈には、層間絶縁膜１５を構成する有機材料を希釈あるいは溶解したものと同一の溶剤を用いることが好ましい。その後、塗布した膜を乾燥処理することによって、導電性微粒子分散膜ａを得る。
【００４３】
次いで、導電性微粒子分散膜ａの有機材料を硬化または乾燥させる工程を行う。この工程では、層間絶縁膜１５を同時に硬化させる。ここでは、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させ、膜中における導電性微粒子の分散状態を保つことが重要である。したがってここでは、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子の融点よりも低い温度で熱処理を行う。これにより、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、および層間絶縁膜１５を構成する有機材料を硬化または乾燥させる。また、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、および層間絶縁膜１５を構成する有機材料が光硬化性樹脂である場合には、光照射による硬化を行っても良い。このようにして得た導電性微粒子分散膜ａが、電源層１３となる。尚、電源層１３が、導電性微粒子分散膜ａと例えば銅箔のような導電性材料との積層構造として構成されている場合であれば、以上のようにして作製した導電性微粒子分散膜ａの上部に銅箔のような導電性材料を積層する。これにより、層間絶縁膜１５側の導電性微粒子分散膜ａとこの上部の導電性材料との積層構造からなる電源層１３を得る。
【００４４】
以上のようにして、電源構造体１を完成させる。このようにして得られた電源構造体１は、２つの電源層１１，１３のうちの一方の電源層１３が、有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａを用いて構成されている。これにより、上述のように変化する電流および電圧によって生じるあらゆる周波数帯域の電磁エネルギーの進行が、導電性微粒子分散膜ａ中に分散されている導電性微粒子同士の無数の接点および非接点において複雑に時間遅れを生じることになる。したがって、第１実施形態の電源構造体１を用いることにより、電源層１１−１３間においての電磁エネルギーの共振を、数１００ＭＨｚから１０ＧＨｚ付近の高周波成分を含む広い周波数帯域で抑えることが可能になり、電磁放射を防止して安定した電源電圧の供給を図ることが可能になる。
【００４５】
またこのような効果は、以降の実施例において測定した自己インピーダンスと相互インピーダンスとが、数１００ＭＨｚから１０ＧＨｚ付近およびこれ以上の高周波成分を含む広い周波数帯域において従来構成よりも低い値に抑えられていることからも確認された。
【００４６】
またここで重要なことは、上述した電磁エネルギーの進行の時間遅れは、電磁エネルギーを損失する現象ではないことである。このため、エネルギーの伝播、伝送、伝達効率を高めることが可能である。すなわち、電流、電圧を維持した電源電圧の供給が可能である。
【００４７】
≪２．第２実施形態≫
＜電源構造体の構成−２＞
図２は、第２実施形態の電源構造体２の断面模式図である。図２に示す電源構造体２が、第１実施形態の電源構造体と異なるところは、導電性微粒子分散膜ａとして構成された電源層１３の上部が有機絶縁膜１７で覆われているところにあり、他の構成は第１実施形態と同様である。つまりこの電源構造体２は、例えば銅箔からなる電源層１１と、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３と、これらの間に挟持された層間絶縁膜１５と、導電性微粒子分散膜ａを覆う有機絶縁膜１７とで構成された４層構造である。
【００４８】
有機絶縁膜１７は、層間絶縁膜１５を構成する有機絶縁膜と類似の性質を有する膜である。すなわち有機絶縁膜１７は、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈あるいは溶解が可能な有機材料を用いて構成されていることが好ましい。つまり、有機絶縁膜１７および導電性微粒子分散膜ａを構成するそれぞれの有機材料を硬化させる前の前駆体および乾燥前の樹脂が、同一の溶剤で希釈あるいは溶解が可能であれば良い。このような有機絶縁膜１７は、例えば導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一材料（例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはポリアミドイミド樹脂）で構成されていることとする。このような有機絶縁膜１７は、層間絶縁膜１５よりも厚膜であっても良い。
【００４９】
したがって電源構造体２の構成は、導電性微粒子分散膜ａと、これを挟持する層間絶縁膜１５および有機絶縁膜１７の３層が、同一の溶剤で希釈あるいは溶解される有機材料を用いた構成である。尚、このような有機絶縁膜１７においては、有機材料の硬化の過程で膜中から溶剤が除去されている場合もある。
【００５０】
＜電源構造体の製造方法−２＞
以上のような電源構造体２の製造方法は、次のようである。
【００５１】
先ず、第１実施形態と同様に、例えば銅箔からなる電源層１１の上部に層間絶縁膜１５を成膜して乾燥させ、次いで導電性微粒子分散膜ａを成膜して乾燥させるまでを行う。
【００５２】
次に、導電性微粒子分散膜ａ上に、有機絶縁膜１７を成膜する。この際、有機材料を希釈した溶液を導電性微粒子分散膜ａ上に塗布し、その後、乾燥処理することによって有機絶縁膜１７を得る。有機材料の希釈や溶解には、導電性微粒子分散膜ａおよび層間絶縁膜１５を構成する有機材料を希釈あるいは溶解したものと同一の溶剤を用いることが好ましい。
【００５３】
以上の後、導電性微粒子分散膜ａの有機材料を硬化させる工程を行う。この工程では、層間絶縁膜１５および有機絶縁膜１７を同時に硬化させる。ここでは、第１実施形態と同様に、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させ、膜中における微粒子の分散状態を保つことが重要である。したがってここでは、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子の融点よりも低い温度で熱処理を行う。これにより、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、層間絶縁膜１５を構成する有機材料、および有機絶縁膜１７を構成する有機材料を硬化させる。また、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、層間絶縁膜１５を構成する有機材料、および有機絶縁膜１７を構成する有機材料が光硬化性樹脂である場合には、光照射による硬化を行っても良い。
【００５４】
以上のようにして、電源構造体２を完成させる。このようにして得られた電源構造体２は、第１実施形態と同様に２つの電源層１１，１３のうちの一方の電源層１３が、有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａで構成されている。これにより、第２実施形態の電源構造体２を用いることにより、第１実施形態と同様に、電源層１１−１３間においての電磁エネルギーの共振を、数１００ＭＨｚから１０ＧＨｚ付近の高周波成分を含む広い周波数帯域で抑えることが可能になり、電磁放射を防止して安定した電源電圧の供給を図ることが可能になる。
【００５５】
またこのような効果は、以降の実施例において測定した自己インピーダンスと相互インピーダンスとが、数１００ＭＨｚから１０ＧＨｚ付近の高周波成分を含む広い周波数帯域において従来構成よりも低い値に抑えられていることからも確認された。
【００５６】
さらに本第２実施形態の電源構造体２においては、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜１７によって、導電性微粒子分散膜ａを覆っている。これにより、電磁エネルギーの共振が、広い周波数帯域で平均的に抑えられることが以降の実施例において確認された。
【００５７】
またここで重要なことは、上述した電磁エネルギーの進行の時間遅れは、電磁エネルギーを損失する現象ではないことである。このため、第１実施形態と同様に、エネルギーの伝播、伝送、伝達効率を高めることが可能である。すなわち、電流、電圧を維持した電源電圧の供給が可能である。
【００５８】
≪３．第３実施形態≫
＜電源構造体の構成−３＞
図３は、第３実施形態の電源構造体３の断面模式図である。図３に示す電源構造体３が、第１実施形態および第２実施形態の電源構造体と異なるところは、２つの電源層１１’，１３の両方が導電性微粒子分散膜ａとして構成されているところにある。またこれらの導電性微粒子分散膜ａは、それぞれが有機絶縁膜１７，１９で覆われている。つまりこの電源構造体３は、２つの導電性微粒子分散膜ａが、有機絶縁膜１７，１９と有機絶縁膜として構成された層間絶縁膜１５とで挟持された構成となっている。
【００５９】
２つの導電性微粒子分散膜ａは、第１実施形態および第２実施形態と同様である。これらの導電性微粒子分散膜ａは、それぞれを構成する導電性微粒子および有機材料が同一材料であっても良く、異なる材料であっても良い。ただし、有機材料は、同一の溶剤に希釈あるいは溶解が可能な材料であることが好ましい。
【００６０】
層間絶縁膜１５は、第１実施形態および第２実施形態と同様である。
【００６１】
有機絶縁膜１７,１９は、第２実施形態で説明した有機絶縁膜１７と同様であり、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈あるいは溶解が可能な有機材料を用いて構成されていることが好ましい。このような有機絶縁膜１７，１９は、例えば導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一材料（例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、またはポリアミドイミド樹脂）で構成されていることとする。また、これらの有機絶縁膜１７，１９は、同一の溶剤に希釈あるいは溶解が可能な有機材料で構成されていれば、それぞれが異なる材料で構成されていても良い。さらに有機絶縁膜１７，１９は、層間絶縁膜１５よりも厚膜であっても良い。
【００６２】
以上より、電源構造体３の構成は、２つの導電性微粒子分散膜ａ，ａと、これを挟持する層間絶縁膜１５および有機絶縁膜１７，１９の５層が、同一の溶剤で希釈あるいは溶解される有機材料を用いた構成となっている。
【００６３】
尚、本第３実施形態の電源構造体３の変形例として、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１１’，１３を、無機絶縁膜または有機絶縁膜で覆った構成を例示することができる。
【００６４】
＜電源構造体の製造方法−３＞
以上のような電源構造体３の製造方法は、電源構造体３を構成する各層を一方側から順次成膜した後、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく各層を構成する有機材料を硬化させる工程を行えば良い。
【００６５】
すなわち先ず、表面平坦な基体を用意し、この上部に有機絶縁膜１９を成膜する。この際、有機材料を溶剤で希釈あるいは溶解した溶液を基体に塗布し、その後、乾燥処理することによって有機絶縁膜１９を得る。
【００６６】
次に、有機絶縁膜１９上に、電源層１１’としての導電性微粒子分散膜ａを成膜する。この際、有機材料を希釈した溶液に導電性微粒子を分散させたペーストを用い、有機絶縁膜１９上に塗布する。有機材料の希釈には、有機絶縁膜１９を構成する有機材料を希釈あるいは溶解したと同一の溶剤を用いることが好ましい。その後、塗布した膜を乾燥処理することによって、導電性微粒子分散膜ａを得る。
【００６７】
以降は第２実施形態と同様に、電源層１１’としての導電性微粒子分散膜ａの上部に層間絶縁膜１５を成膜して乾燥させ、次いで導電性微粒子分散膜ａを成膜して乾燥させ、さらに有機絶縁膜１７を成膜して乾燥させる。
【００６８】
次に、工程開始時に準備した表面平坦な基体を有機絶縁膜１９より剥離した後、２つの導電性微粒子分散膜ａの有機材料を硬化させる工程を行う。この工程では、層間絶縁膜１５および有機絶縁膜１７，１９を同時に硬化させる。ここでは、第１実施形態と同様に、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させ、膜中における微粒子の分散状態を保つことが重要である。したがってここでは、２つの導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子の融点よりも低い温度で熱処理を行う。２つの導電性微粒子分散膜ａが異なる導電性微粒子を用いたものであれば、これらの導電性微粒子のうち融点が低い方に合わせ、この融点よりも低い温度で熱処理を行う。
【００６９】
これにより、２つの導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、層間絶縁膜１５を構成する有機材料、および有機絶縁膜１７，１９を構成する有機材料を硬化させる。また、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料、層間絶縁膜１５を構成する有機材料、および有機絶縁膜１７,１９を構成する有機材料が光硬化性樹脂である場合には、光照射による硬化を行っても良い。
【００７０】
以上のようにして、電源構造体３を完成させる。このようにして得られた電源構造体３は、２つの電源層１１’，１３の両方ともが、有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａで構成されている。これにより、第３実施形態の電源構造体３を用いることにより、第１実施形態および第２実施形態よりもさらに確実に、電源層１１−１３間においての電磁エネルギーの共振を広い周波数帯域で抑えることが可能になり、電磁放射を防止して安定した電源電圧の供給を図ることが可能になる。
【００７１】
さらに本第３実施形態の電源構造体３においては、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜１７，１９によって、導電性微粒子分散膜ａを覆っている。これにより、第２実施形態と同様に、電磁エネルギーの共振を、広い周波数帯域で平均的に抑える効果が期待される。
【００７２】
またここで重要なことは、第１実施形態および第２実施形態と同様に、上述した電磁エネルギーの進行の時間遅れは、電磁エネルギーを損失する現象ではないことである。このため、エネルギーの伝播、伝送、伝達効率を高めることが可能である。すなわち、電流、電圧を維持した電源電圧の供給が可能である。
【００７３】
≪４．第４実施形態≫
＜回路基板の構成＞
図４は、第４実施形態の回路基板の断面模式図である。ここでは、本発明の回路基板の一例として、先の第２実施形態で説明した電源構造体２を用いた回路基板５の構成を説明する。
【００７４】
すなわち回路基板５は、例えば銅箔からなる電源層１１と、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３と、これらの間に挟持された層間絶縁膜１５と、導電性微粒子分散膜ａを覆う有機絶縁膜１７とで構成された４層構造の電源構造体２を備えている。ここで、２つの電源層１１,１３のうちの一方（ここでは電源層１１）は、例えばグランド層として設けられていることとする（以下、グランド層１１と記す）。
【００７５】
有機絶縁膜１７の上部には、電源配線３１ｄ、および他の配線としてのグランド配線３１ｇが設けられている。電源配線３１ｄは、有機絶縁膜１７に設けられた接続孔１７ｄを介して導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３に接続されている。この接続孔１７ｄは、内部が導電性材料で埋め込まれたものあるいは内壁をめっきによって導通させたものであり、以下の接続孔もこれと同様である。一方、グランド配線３１ｇは、有機絶縁膜１７および層間絶縁膜１５に設けられた接続孔１７ｇを介してグランド層１１に接続されている。この接続孔１７ｇは、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３に設けられた開口１３ａの内側に配置され、電源層１３に対して絶縁性が保たれている。また有機絶縁膜１７の上部には、電源配線３１ｄおよびグランド配線３１ｇの他にも、接続配線を含む他の配線３１が設けられていることとする。
【００７６】
また有機絶縁膜１７の上部には、これらの配線３１，電源配線３１ｄ，グランド配線３１ｇを覆う状態で、絶縁膜３３が設けられている。この絶縁膜３３の材質が限定されることはなく、有機材料または無機材料が用いられる。ここでは例えば有機材料で構成されていることとする。このような絶縁膜３３上には、上層配線３５が設けられている。これらの上層配線３５の一部は、それぞれが絶縁膜３３に設けられた接続孔３３ａを介して、電源配線３１ｄ、グランド配線３１ｇ、さらには他の配線３１に接続されている。
【００７７】
また、上層配線３５の一部は、ＩＣチップを搭載するための電極パッドの形状に成形されている。これにより、この回路基板５の上部に搭載したＩＣチップが、電源配線３１ｄを介して電源層１３に接続され、またグランド配線３１ｇを介してグランド層１１に接続されると共に、さらに他のＩＣチップに繋がる配線３１や外部端子に繋がる上層配線３５に接続される構成となっている。
【００７８】
一方、グランド層１１の上部には、絶縁膜４１が設けられている。この絶縁膜４１の材質が限定されることはなく、有機材料または無機材料が用いられる。ここでは例えば有機材料で構成されていることとする。このような絶縁膜４１上には、裏面側グランド配線４３ｇ、および他の配線としての裏面側電源配線４３ｄが設けられている。裏面側グランド配線４３ｇは、絶縁膜４１に設けられた接続孔４１ｇを介してグランド層１１に接続されている。一方、裏面側電源配線４３ｄは、絶縁膜４１および層間絶縁膜１５に設けられた接続孔４１ｄを介して導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３に接続されている。この接続孔４１ｄは、グランド層１１に設けられた開口１１ａの内側に配置され、グランド層１１に対して絶縁性が保たれている。また絶縁膜４１の上部には、以上の他にも、接続配線を含む他の配線４３が設けられていることとする。これらの配線４３の一部は、有機絶縁膜１７に形成した接続孔１７ａおよび絶縁膜４１に形成した接続孔４１ａを介して、有機絶縁膜１７上の配線３１に接続されていても良い。この場合、接続孔４１ａは、グランド層１１に設けられた開口１１ａの内側に配置され、グランド層１１に対して絶縁性が保たれていることとする。また、接続孔１７ａは、電源層１３に設けられた開口１３ａの内側に配置され、電源層１３に対して絶縁性が保たれていることとする。
【００７９】
これらの裏面側グランド配線４３ｇ、裏面側電源配線４３ｄ、および配線４３の一部は、ＩＣチップを搭載するための電極パッドの形状に成形されている。これにより、この回路基板５の上部に搭載したＩＣチップが、裏面側電源配線４３ｄを介して電源層１３に接続され、また裏面側グランド配線４３ｇを介してグランド層１１に接続されると共に、さらに他のＩＣチップに繋がる配線４３や外部端子に繋がる配線４３に接続される構成となっている。
【００８０】
尚、裏面側グランド配線４３ｇ、裏面側電源配線４３ｄ、および配線４３の一部は、さらに他の基板に回路基板５を搭載するための電極パッドの形状に成形されていても良い。
【００８１】
また以上のような構成において、グランド層１１−電源層１３間の層間絶縁膜１５は、他の絶縁膜３３，絶縁膜４１よりも膜厚が小さく、要求される性能に応じて適切な誘電率を有して形成されていることが好ましい。
【００８２】
さらにこの回路基板５は、層間絶縁膜１５の全面に対してグランド層１１および電源層１３が設けられている必要はなく、層間絶縁膜１５を挟持する状態であれば、層間絶縁膜１５の両面においてグランド層１１および電源層１３がパターニングされた構成であって良い。
【００８３】
例えば、層間絶縁膜１５の一方の面には、グランド層１１と同一層を用いて構成された他の信号配線が設けられても良く、層間絶縁膜１５の他方の面には、電源層１３と同一層を用いて構成された他の信号配線が設けられていても良い。つまり、回路基板５は、これを構成する複数の配線層のうち、所定の誘電率を有する層間絶縁膜１５を挟んで設けられた２つの配線層の一部をグランド層１１および電源層１３として用いた構成であって良い。
【００８４】
さらにこのような回路基板５に設けられる電源構造体２は、電源電圧に応じて、グランド層１１および電源層１３のうち少なくとも電源層１３が、層間絶縁膜１５上において複数に分割された形状にパターニングされていることは、先の電源構造体の構成において説明した通りである。
【００８５】
＜回路基板の製造方法＞
次に、上記構成の回路基板５の製造方法を、図５および図６の断面工程図に基づいて説明する。
【００８６】
先ず、図５Ａに示すように、例えば銅箔からなるグランド層（電源層）１１上に、有機材料からなる層間絶縁膜１５を成膜する。この際、有機材料を溶剤で希釈あるいは溶解した溶液をグランド層１１上に塗布し、その後、乾燥処理することによって層間絶縁膜１５を得る。
【００８７】
次に、図５Ｂに示すように、層間絶縁膜１５上に、開口１３ａを備えた導電性微粒子分散膜ａを電源層１３として成膜する。この際、有機材料を希釈した溶液に導電性微粒子を分散させたペーストを用い、インクジェト法、ディスペンサ法、印刷法、蒸着法などによって、必要位置に開口１３ａを有する形状に導電性微粒子分散膜ａをパターン成膜する。ペーストを構成する有機材料の希釈には、層間絶縁膜１５を構成する有機材料を希釈したと同一の溶剤を用いることが好ましい。その後、塗布した膜を乾燥処理することによって、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３を得る。
【００８８】
次に、図５Ｃに示すように、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３上に、有機絶縁膜１７を成膜する。この際、有機材料を希釈あるいは溶解した溶液を導電性微粒子分散膜ａ上に塗布し、その後、乾燥処理することによって有機絶縁膜１７を得る。有機材料の希釈あるいは溶解には、導電性微粒子分散膜ａおよび層間絶縁膜１５を構成する有機材料を希釈あるいは溶解したと同一の溶剤を用いることが好ましい。
【００８９】
その後、図５Ｄに示すように、電源層１３を構成する導電性微粒子分散膜ａの有機材料を硬化または乾燥させる工程を行う。この工程では、層間絶縁膜１５、有機絶縁膜１７を同時に硬化または乾燥させる。ここでは、先の電源構造体の製造方法で説明したと同様に、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させ、膜中における導電性微粒子の分散状態を保つことが重要である。したがってここでは、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子の融点よりも低い温度で熱処理を行う。
【００９０】
次に、図５Ｅに示すように、銅箔からなるグランド層１１に、開口１１ａを形成する。ここでは、ドリルを用いた切削加工またはレーザ加工により、必要位置に開口１１ａを形成する。また、開口１１ａの形成は、リソグラフィー法を適用してレジストパターンを形成し、これをマスクにして銅箔をエッチングすることによって行っても良い。
【００９１】
その後、図５Ｆに示すように、グランド層１１を覆う状態で、絶縁膜４１を成膜する。この絶縁膜４１は、例えば有機材料または無機材料を用いて構成される。このような絶縁膜４１は、塗布成膜、ラミネート加工、または積層プレス等により形成される。
【００９２】
次いで、図５Ｇに示すように、有機絶縁膜１７および層間絶縁膜１５に、各接続孔を形成する。これらの接続孔は、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３に達する接続孔１７ｄ、電源層１３に設けた開口１３ａ内においてグランド層１１に達する接続孔１７ｇ，および電源層１３に設けた開口１３ａ内においてグランド層１１に設けた開口１１ａに対応する位置に達する接続孔１７ａである。
【００９３】
また絶縁膜４１および層間絶縁膜１５に、各接続孔を形成する。これらの接続孔は、グランド層１１に達する接続孔４１ｇ，グランド層１１に設けた開口１１ａ内において導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３に達する接続孔４１ｄ、グランド層１１に設けた開口１１ａ内において接続孔１７ａに連通する接続孔４１ａである。
【００９４】
以上の各接続孔は、ドリルを用いた切削加工またはレーザ加工によって形成する。
【００９５】
その後、図６Ａに示すように、上述した各接続孔内に、メッキ法によって導通させるまたは穴埋め印刷法によって導電性材料を埋めこむ。穴埋め印刷法を適用した場合に、有機絶縁膜１７上および絶縁膜４１上に付着した導電性材料のインクペーストは、例えばスキージを用いて掻き取ることや粘着フィルムなどをラミネートし剥離することで取り除く。次いで、有機絶縁膜１７上に、電源層１３に接続された電源配線３１ｄ、グランド層１１に接続されたグランド配線３１ｇ、およびその他の配線３１を形成する。また、絶縁膜４１上に、電源層１３に接続された電源配線４３ｄ、グランド層１１に接続されたグランド配線４３ｇ、およびその他の配線４３を形成する。これらの各配線の形成は、例えば有機絶縁膜１７および絶縁膜４１上に銅箔を貼り合わせた後、この銅箔をパターニングすることによって行う。銅箔のパターニングは、ドリルを用いた切削加工またはレーザ加工によって行う。また、各配線の形成は、リソグラフィー法を適用してレジストパターンを形成し、これをマスクにして銅箔をエッチングすることによって行っても良い。
【００９６】
次に、図６Ｂに示すように、有機絶縁膜１７上に絶縁膜３３を成膜する。この絶縁膜３３は、例えば有機材料または無機材料を用いて構成される。このような絶縁膜３３は、塗布成膜、ラミネート加工、または積層プレス等により形成される。次に、絶縁膜３３に、電源配線３１ｄ、グランド配線３１ｇ、および他の配線３１に達する各接続孔３３ａをそれぞれ形成する。接続孔３３ａの形成は、例えばドリルを用いた切削加工またはレーザ加工によって行う。
【００９７】
次いで、図６Ｃに示すように、上述した各接続孔３３ａ内に、メッキ法によって導通させるまたは穴埋め印刷法によって導電性材料を埋めこむ。穴埋め印刷法を適用した場合に、絶縁膜３３上に付着した導電性材料のインクペーストは、例えばスキージを用いて掻き取ることや粘着フィルムなどをラミネートし剥離することで取り除く。次いで、絶縁膜３３上に、上層配線３５を形成する。各上層配線３５の一部は、接続孔３３ａを介して、電源配線３１ｄ、グランド配線３１ｇ、およびその他の配線３１に接続させる。これらの各上層配線３５の形成は、先の配線の形成方法と同様であり、例えば絶縁膜３３上に銅箔を貼り合わせた後、この銅箔をパターニングすることによって行う。
【００９８】
その後、必要に応じて図６Ｄに示すように、絶縁膜３３，４１を硬化させる工程を行う。ここでは、絶縁膜３３，４１の少なくとも一方が有機材料で構成されている場合に、必要に応じて、有機材料からなる絶縁膜３３,４１を硬化させる工程を行う。この際、先の電源構造体の製造方法で説明したと同様に、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子を変形させることなく有機材料を硬化させ、膜中における導電性微粒子の分散状態を保つことが重要である。したがってここでは、導電性微粒子分散膜ａ中の導電性微粒子の融点よりも低い温度で熱処理を行う。尚、絶縁膜３３,４１が無機材料からなる場合には、この工程を行う必要はない。
【００９９】
以上のようにして得られた回路基板５は、基板内の全面に内蔵した２つの電源層１１，１３のうちの一方の電源層１３が、有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜ａで構成されている。これにより、上述したように、変化する電流および電圧によって生じるあらゆる周波数帯域の電磁エネルギーの進行が、導電性微粒子分散膜ａ中に分散されている導電性微粒子同士の無数の接点および非接点で複雑に時間遅れを生じることになる。したがって、第４実施形態の回路基板５を用いて電子機器を構成することにより、デカップリングコンデンサを基板上に設けることなく、グランド層１１−電源層１３間においての電磁エネルギーの共振を広い周波数帯域で抑えることが可能になる。これにより、この回路基板５上に搭載したＩＣチップの駆動に起因する電磁放射を防止できると共に、安定した電源電圧によってＩＣチップ上の半導体集積回路を駆動させることが可能になる。
【０１００】
この結果、この回路基板５を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に、高速化を達成することが可能になる。
【０１０１】
尚、上述した第４実施形態においては、一例として、先の第２実施形態で説明した電源構造体２を用いた回路基板５の構成を説明した。しかしながら本発明の回路基板がこれに限定されることはなく、第１実施形態〜第３実施形態の電源構造体を備えた構成に適用可能である。
【実施例】
【０１０２】
≪実施例１≫
＜電源構造体の層構成＞
図７を用いて説明する層構成で、本発明構成を適用した電源構造体（Ｓ１１〜Ｓ１９）と、従来構成の電源構造体（Ｃ１，Ｃ２）を作製する。図７Ａは作製した電源構造体の平面図であり、図７Ｂは試料Ｓ１１〜Ｓ１９の電源構造体の断面図であり、図７Ｃは試料Ｃ１，Ｃ２の電源構造体の断面図である。尚、図７Ｂ，図７Ｃの断面図は、図７ＡのＡ−Ａ断面に相当する。
【０１０３】
図７Ａ〜図７Ｃに示される試料Ｓ１１〜Ｓ１９，Ｃ１，Ｃ２の電源構造体は、グランド層１１および電源層１３によって層間絶縁膜１５を挟持した構成を、さらに絶縁膜４１および有機絶縁膜１７で覆った５層構造である。これらの電源構造体において、グランド層１１の上部を覆う絶縁膜４１には、２つの開口４１ｃを設けている。開口４１ｃの底部に露出させたグランド層１１部分は、グランド端子Ｇとして用いられる。また開口４１ｃの底部に露出させたグランド層１１の一部は、電源層１３の取り出し用の電源端子Ｓとして独立した島状にパターニングされている。この電源端子Ｓは、層間絶縁膜１５に形成した接続部５１によって電源層１３に接続されている。
【０１０４】
以上のような構成において、図７Ｂに示した試料Ｓ１１〜Ｓ１９の電源構造体は、電源層１３としてＡｇ粒子を含有させた導電性微粒子分散膜ａを用いる。一方、図７Ｃに示した試料Ｃ１，Ｃ２の電源構造体は、電源層１３としてＣｕ箔を用い、この点において試料Ｓ１１〜Ｓ１９とは異なる。
【０１０５】
以上の実施例１の電源構造体における各層の構成は、下記表１に示す通りである。
【表１】
【０１０６】
＜電源構造体の製造方法＞
次に各電源構造体の製造手順を、上記表１を参照して説明する。
【０１０７】
先ず、Ｃｕ箔からなるグランド層１１の表面に、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした溶剤可溶型のポリアミドイミド（ＰＡＩ）を塗布し、これを乾燥させてＰＡＩ（１）からなる絶縁膜４１を形成する。この際、試料Ｓ１２および試料Ｃ２では、試料Ｓ１１他で用いたＰＡＩ（１）に対して、高誘電率材料であるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を粉末状で分散させて塗布することにより、高誘電率のＰＡＩ（１）からなる絶縁膜４１を形成する。絶縁膜４１の膜厚は１０〜１５μｍ程度とする。硬化または乾燥完了後の絶縁膜４１の比誘電率は、ＰＡＩ（１）で２．９、チタン酸バリウム(ＢａＴｉＯ３)を分散させた高誘電率のＰＡＩ（１）で３０．０である。
【０１０８】
また、Ｃｕ箔からなるグランド層１１の裏面に、各試料において絶縁膜４１と同様に、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした溶剤可溶型のポリアミドイミド（ＰＡＩ）を塗布し、これを乾燥させてＰＡＩ（１）からなる層間絶縁膜１５を形成する。層間絶縁膜１５の膜厚は３０〜４０μｍとする。ただし、試料Ｓ１６では、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした分子構造の異なる溶剤可溶型のポリアミドイミドＰＡＩ（２）を用い、試料Ｓ１７では膜厚２５μｍのポリイミド（ＰＩ）フィルムとＣｕ箔の張り合わされている銅張積層板を用いた。
【０１０９】
次いで、層間絶縁膜１５に接続孔を形成してこの内部に接続部５１を形成する。
【０１１０】
次に、層間絶縁膜１５上に電源層１３を形成する。試料Ｓ１１〜Ｓ１９では、導電性微粒子分散ペーストを塗布し、これを乾燥させることによって、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３を形成する。この際、上記表１に示したように、試料Ｓ１１〜Ｓ１９では、ａ）導電性微粒子分散膜ａにおける導電性微粒子の形状および材質、ｂ）導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚、およびｃ）導電性微粒子分散ペーストの溶剤をそれぞれに設定する。
【０１１１】
すなわち、ａ）導電性微粒子分散膜ａにおける導電性微粒子の形状および材質としては、試料Ｓ１８では球状Ａｇ（平均粒子径３μｍ、含有量８５重量％）、試料Ｓ１９では球状Ｎｉ（平均粒子径２μｍ、含有量８５重量％）、これ以外の試料Ｓ１１他では薄片状Ａｇ（平均粒子径７μｍ、含有量８５重量％）とする。
ｂ）導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚としては、試料Ｓ１３では３〜９μｍ、試料Ｓ１４では６５〜７５μｍ、これ以外の試料Ｓ１１他では１０〜１５μｍとする。
ｃ）導電性微粒子分散ペーストの溶剤としては、試料Ｓ１５ではγ−ブチロラクトン、これ以外の試料Ｓ１１他では絶縁膜４１を構成するＰＡＩ（１）と同様のＮ-メチル-２-ピロリドンを用いる。
【０１１２】
一方、試料Ｃ１，Ｃ２では、層間絶縁膜１５上に銅（Ｃｕ）箔（膜厚１８μｍ）を熱圧着により貼り合わせて電源層１３を形成する。
【０１１３】
その後、電源層１３の上部に、各試料において絶縁膜４１と同様に、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした溶剤可溶型のポリアミドイミド（ＰＡＩ）を塗布し、これを乾燥させてＰＡＩ（１）からなる有機絶縁膜１７を形成する。有機絶縁膜１７の膜厚は１０〜１５μｍ程度とする。ただし、試料Ｓ１８では、有機絶縁膜１７の形成を省略する。
【０１１４】
以上の後、絶縁膜４１に開口４１ｃを形成し、この底部に露出したグランド層１１をパターニングする。これにより、開口４１ｃの底部にグランド層１１を部分的に露出させたグランド端子Ｇと、グランド層１１を島状に分離して接続部５１を介して電源層１３に接続させた電源端子Ｓとを形成し、各電源構造体を得る。
【０１１５】
＜実施例１の評価＞
以上のような実施例１の各電源構造体について、３００ｋＨｚ〜２０ＧＨｚ（３×１０５Ｈｚ〜２×１０10Ｈｚ）の周波数帯域で電圧を印加した場合においての自己インピーダンスＺ１１を測定する。これらの測定には、測定装置５３としてアジレント・テクノロジー社製ベクトルネットワークアナライザＮ５２３０Ａを用い、測定端子との接点にはカスケード・マイクロテック社製Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｔｙｐｅ ＧＳＧ プローブを用いる。測定前の校正はＳＯＬＴ法で実施した。図８〜図１２には、各電源構造体について測定した自己インピーダンスＺ１１の測定結果を示す。
【０１１６】
［層間絶縁膜１５の誘電率］
図８には、層間絶縁膜１５の誘電率が異なる試料Ｓ１１，Ｓ１２，Ｃ１，Ｃ２の測定結果を示す。この結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３を用いた試料Ｓ１１，Ｓ１２では、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ１，Ｃ２と比較して、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）以上の高周波数帯域における自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。例えば、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）以上で、インピーダンス１Ω（１００Ω）に達する周波数は、試料Ｃ１，Ｃ２で１．２５ＧＨｚ（１．２５×１０９Ｈｚ）付近に対して、試料Ｓ１１，Ｓ１２では２．５ＧＨｚ（２．５×１０９Ｈｚ）付近であって、より広い範囲で自己インピーダンスＺ１１の値が低い値に保たれていることがわかる。
【０１１７】
以上より、導電性微粒子分散膜ａを用いた本発明の電源構造体によれば、デカップリングコンデンサを用いることなく、高周波数帯域においての電源層間での電磁エネルギーの共振が抑えられることが確認された。またこれにより、本発明の電源構造体を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に高速化の達成が可能であることが確認された。
【０１１８】
また絶縁膜４１、層間絶縁膜１５、および有機絶縁膜１７として、ＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１１と、これに高誘電率材料を含有させた高誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１２とを比較すると、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）よりも低い波数帯域においては、高誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１２が、低誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１１よりも、自己インピーダンスＺ１１の値が低い。これに対して、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）以上の高周波数帯域においては、低誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１１の方が、高誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ１２よりも、自己インピーダンスＺ１１の値が低くなっている。
【０１１９】
以上より、本発明の電源構造体においては、グランド層１１および電源層１３の周辺に配置する絶縁膜として低誘電率材料を用いることにより、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果がより高く得られると考えられる。
【０１２０】
［導電性微粒子分散膜ａの膜厚］
図９には、導電性微粒子分散膜ａで構成された電源層１３の膜厚が異なる試料Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１４の測定結果を、比較となる試料Ｃ１の測定結果と共に示す。この結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ１と比較して、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚が１０〜１５μｍの試料Ｓ１１では、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）以上の高周波数帯域における自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。
【０１２１】
また導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚が最も薄い試料Ｓ１３では、２ＧＨｚ（２×１０９Ｈｚ）以上で、自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示しているものの、全体的な周波数帯域においての値は高い。これは、試料Ｓ１３は、電源層１３の膜厚が薄いことによって体積抵抗率が上昇したためと考えられる。また、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３の膜厚が最も厚い試料Ｓ１４でも、２ＧＨｚ（２×１０９Ｈｚ）以上で、自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示しているものの、全体的な周波数帯域においての値は高い。
【０１２２】
以上から、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３を用いた本発明構成においては、導電性微粒子分散膜ａの膜厚を適宜に調整することにより、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果をより確実に得ることが可能であることが確認された。
【０１２３】
［導電性微粒子分散膜ａの溶剤］
図１０には、導電性微粒子分散膜ａを形成する際に用いる導電性微粒子分散ペーストの溶剤が異なる試料Ｓ１１，Ｓ１５の測定結果を、比較となる試料Ｃ１の測定結果と共に示す。この結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａが、層間絶縁膜１５および有機絶縁膜１７と同様の溶剤を用いて形成された試料Ｓ１１は、異なる溶剤を用いた試料Ｓ１５よりも、自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。また異なる溶剤を用いた試料Ｓ１５であっても、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ１との比較においては、１ＧＨｚ（１０９Ｈｚ）以上の高周波数帯域における自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。
【０１２４】
以上から、導電性微粒子分散膜ａからなる電源層１３を用いた本発明構成においては、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈可能な有機材料を用いて層間絶縁膜１５や有機絶縁膜１７を形成することにより、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果をより確実に得ることが可能であることが確認された。
【０１２５】
［層間絶縁膜１５の材質］
図１１には、層間絶縁膜１５の材質が異なる試料Ｓ１１，Ｓ１６，Ｓ１７の測定結果を、比較となる試料Ｃ１の測定結果と共に示す。この結果に示されるように、層間絶縁膜１５が、導電性微粒子分散膜ａと同様の溶剤を用いて形成された試料Ｓ１１は、異なる溶剤を用いた試料Ｓ１６よりも、自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。また層間絶縁膜１５としてフィルムを用いた試料Ｓ１７であっても、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ１との比較においては、２００ＭＨｚ（２×１０８Ｈｚ）以上の高周波数帯域における自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。
【０１２６】
以上から、導電性微粒子分散膜ａで構成された電源層１３を用いた本発明構成においては、層間絶縁膜１５と導電性微粒子分散膜ａとを同様の溶剤を用いて形成することにより、導電性微粒子分散膜ａを構成する有機材料と同一の溶剤に希釈可能な有機材料を用いて層間絶縁膜１５を形成することにより、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果をより確実に得ることが可能であることが確認された。
【０１２７】
またこれと共に、層間絶縁膜１５としてフィルムを用いることで簡便に形成可能な構成であっても、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果が得られることが確認された。
【０１２８】
［導電性微粒子分散膜ａにおける微粒子の形状および材質］
図１２には、導電性微粒子分散膜ａにおける微粒子の形状および材質が異なる試料Ｓ１１，Ｓ１８，Ｓ１９の測定結果を、比較となる試料Ｃ１の測定結果と共に示す。この結果に示されるように、球状のＡｇ粒子を用いた試料Ｓ１８および球状のニッケル（Ｎｉ）粒子を用いた試料Ｓ１９では、薄片状のＡｇ粒子を用いた試料Ｓ１１よりも、自己インピーダンスＺ１１が高い値を示している。
【０１２９】
以上から、導電性微粒子分散膜ａで構成された電源層１３を用いた本発明構成においては、導電性微粒子分散膜ａに含有される微粒子の形状を薄片状とすることにより、高周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果をより確実に得ることが可能であることが確認された。ただし、球状の微粒子を用いた場合であっても、微粒子分散膜ａ中における微粒子の含有量によって微粒子間の導通状態を調整することにより、測定結果の改善が見込まれる。
【０１３０】
≪実施例２≫
＜回路基板の構成＞
図１３に示す層構成で、本発明構成を適用した回路基板（試料Ｓ２１〜Ｓ２４）と、従来構成の回路基板（試料Ｃ３）を作製する。これらの回路基板は、ロジック系のＩＣチップとメモリ用のＩＣチップとの２つのチップが搭載される回路基板であって、ロジック系のＩＣチップは駆動電圧３．３Ｖ、駆動周波数４００ＭＨｚ、出力周波数２０ＭＨｚで駆動される。
【０１３１】
図１３Ａは試料Ｓ２１，Ｓ２２の回路基板の層構造を説明する断面図であり、図１３Ｂは試料Ｓ２３，Ｓ２４の回路基板の層構造を説明する断面図であり、図１３Ｃは試料Ｃ３の層構造を説明する断面図である。また下記表２には、実施例２の各回路基板の特徴的な構成を示した。以下、下記表２を参照しつつ、実施例２の各回路基板の層構成を説明する。
【０１３２】
【表２】
【０１３３】
＜試料Ｓ２１，Ｓ２２の層構成＞
図１３Ａに示す試料Ｓ２１，Ｓ２２の回路基板は、第１導電層Ｌ１〜第６導電層Ｌ６までの６層の導電層を有する。このうち、第２導電層Ｌ２はＣｕ箔（１８μｍ厚み）で構成されてグランド層（ＧＮＤ）として用いられる。また第３導電層Ｌ３は導電性微粒子分散膜ａ（膜厚１０〜１５μｍ）で構成されて電源層（ＶＣＣ）として用いられる。この導電性微粒子分散膜ａは、薄片状のＡｇ粒子を含有するＡｇペースト（溶剤：Ｎ-メチル-２-ピロリドン）を用いて塗布成膜された層であり、Ａｇ粒子の平均粒子径７μｍ、含有量８５重量％である。これ以外の第１導電層Ｌ１および第６導電層Ｌ６は、Ｃｕ箔（７０μｍ厚み）、第４導電層Ｌ４および第５導電層Ｌ５は、Ｃｕ箔（３５μｍ厚み）で構成されている。
【０１３４】
また第１導電層Ｌ１〜第６導電層Ｌ６の間には、第１絶縁層Ｒ１〜第６絶縁層Ｒ６までの６層の絶縁層を有する。このうち、第３導電層Ｌ３の導電性微粒子分散膜ａを挟持して配置された第２絶縁層Ｒ２および第３絶縁層Ｒ３は、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした溶剤可溶型のポリアミドイミド（ＰＡＩ）を塗布し、これを乾燥させてＰＡＩ（１）からなる有機絶縁膜で構成される。ただしの試料Ｓ２２の第２絶縁層Ｒ２には、ＰＡＩ（１）樹脂に対して、高誘電率材料であるチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）を粉末状で分散させて塗布することによって得た高誘電率のＰＡＩ（１）を用いる。硬化または乾燥完了後の比誘電率は、ＰＡＩ（１）で２．９、チタン酸バリウム(ＢａＴｉＯ３)を分散させた高誘電率のＰＡＩ（１）で３０．０である。
【０１３５】
これ以外の第１絶縁層Ｒ１、および第４絶縁層Ｒ４〜第６絶縁層Ｒ６は、ガラス布基材エポキシ樹脂（耐熱性グレードＦＲ−4）で構成される。尚、導電性微粒子分散膜ａで構成された第３導電層Ｌ３と、第４導電層Ｌ４との間には、第３絶縁層Ｒ３と第４絶縁層Ｒ４との２層が配置される。また第１絶縁層Ｒ１〜第６絶縁層Ｒ６の膜厚は、図示の通りである。
【０１３６】
以上のような層構成において、第１導電層Ｌ１と第６導電層Ｌ６とは、信号配線としてパターン形成される。一方、第２導電層Ｌ２〜第５導電層Ｌ５は、全面にベタ膜状で配置されて接続用の貫通孔のみが設けられている。また、第１絶縁層Ｒ１〜第６絶縁層Ｒ６には、接続孔が設けられ、上下の導電層を接続する接続部が設けられている。
【０１３７】
さらに第１導電層Ｌ１には、この回路基板に搭載されるロジック系のＩＣチップの搭載位置と、メモリ用のＩＣチップの搭載位置とに、それぞれ第２導電層Ｌ２に接続されたグランド端子と、第３導電層Ｌ３に接続された電源端子、および信号端子が設けられている。
【０１３８】
＜試料Ｓ２３，Ｓ２４の層構成＞
図１３Ｂに示す試料Ｓ２３，Ｓ２４の回路基板が、図１３Ａに示した試料Ｓ２１，Ｓ２２の回路基板と異なるところは、図示した通り、第１絶縁層Ｒ１の膜厚を３００μｍ、第６絶縁層Ｒ６の膜厚を１００μｍに変更したところにあり、他の構成は同様である。
【０１３９】
＜試料Ｃ３の層構成＞
図１３Ｃに示す試料Ｃ３の回路基板は、第１導電層Ｌ１〜第４導電層Ｌ４までの４層の導電層を有する。これら４層の導電層は、第１導電層Ｌ１および第４導電層Ｌ４は、Ｃｕ箔（７０μｍ厚み）、第２導電層Ｌ２および第３導電層Ｌ３は、Ｃｕ箔（３５μｍ厚み）で構成されている。このうち、第２導電層Ｌ２がグランド層（ＧＮＤ）として用いられ、第３導電層Ｌ３が電源層（ＶＣＣ）として用いられる。
【０１４０】
また第１導電層Ｌ１〜第４導電層Ｌ４の間には、第１絶縁層Ｒ１〜第３絶縁層Ｒ３までの３層の絶縁層を有する。これらの第１絶縁層Ｒ１〜第３絶縁層Ｒ３は、ガラス布基材エポキシ樹脂（耐熱性グレードＦＲ−4）で構成される。また第１絶縁層Ｒ１〜第３絶縁層Ｒ３の膜厚は、図示の通りである。
【０１４１】
以上のような層構成において、第１導電層Ｌ１と第４導電層Ｌ４とは、信号配線としてパターン形成される。一方、第２導電層Ｌ２および第３導電層Ｌ３は、全面にベタ膜状で配置されて接続用の貫通孔のみが設けられている。また、第１絶縁層Ｒ１〜第３絶縁層Ｒ３には、接続孔が設けられ、上下の導電層を接続する接続部が設けられている。
【０１４２】
さらに第１導電層Ｌ１には、この回路基板に搭載されるロジック系のＩＣチップの搭載位置と、メモリ用のＩＣチップの搭載位置とに、それぞれ第２導電層Ｌ２に接続されたグランド端子と、第３導電層Ｌ３に接続された電源端子、および信号端子が設けられている。
【０１４３】
＜実施例２の評価−１＞
以上のような実施例２の各回路基板について、３００ｋＨｚ〜２０ＧＨｚ（３×１０５Ｈｚ〜２×１０10Ｈｚ）の周波数帯域で電圧を印加した場合においての自己インピーダンスＺ１１と相互インピーダンスＺ２１を測定する。これらの測定には、測定装置としてアジレント・テクノロジー社製ベクトルネットワークアナライザＮ５２３０Ａを用い、測定端子との接点にはカスケード・マイクロテック社製Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｔｙｐｅ ＧＳＧ プローブを用いる。測定前の校正はＳＯＬＴ法で実施した。
【０１４４】
図１４には自己インピーダンスＺ１１の測定結果を示す。この結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた試料Ｓ２１〜Ｓ２４の回路基板では、導電性微粒子分散膜ａを用いない試料Ｃ３と比較して、広い周波数帯域で自己インピーダンスＺ１１の値が低い値を示している。これにより、本発明の電源構造体を用いることで、広い周波数帯域で電源電圧の変動が小さく抑えられ、安定した電源電圧をＩＣチップに供給できることが確認された。
【０１４５】
また特に、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた試料Ｓ２１〜Ｓ２４の回路基板では、導電性微粒子分散膜ａを用いない試料Ｃ３と比較して、３００ＭＨｚ（３×１０８Ｈｚ）以上の広い高周波数帯域において、自己インピーダンスＺ１１の値がより低い値を示している。
【０１４６】
これにより、本発明の回路基板を用いることで、デカップリングコンデンサを用いることなく、高周波数帯域においての電源層間での電磁エネルギーの共振が抑えられることが確認された。またこれにより、本発明の電源構造体を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に高速化の達成が可能であることが確認された。
【０１４７】
尚、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた試料Ｓ２１〜Ｓ２４のうち、微粒子分散膜ａを挟持する第２絶縁層Ｒ２および第３絶縁層Ｒ３として、高誘電率のＰＡＩ（１）を用いた試料Ｓ２２，Ｓ２４は、低誘電率材料ＰＡＩを用いた試料Ｓ２１，Ｓ２３と比較すると、３０ＭＨｚ（３×１０７Ｈｚ）よりも低い周波数帯域においては、自己インピーダンスＺ１１の値が低い。
【０１４８】
この結果から、本発明の電源構造体においては、導電性微粒子分散膜ａを挟持する有機絶縁膜として高誘電率材料を用いることにより、低周波数帯域において電源層間での電磁エネルギーの共振を抑える効果がより高く得られると考えられる。
【０１４９】
図１５には相互インピーダンスＺ２１の測定結果を示す。この結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた試料Ｓ２１〜Ｓ２４の回路基板では、導電性微粒子分散膜ａを用いない試料Ｃ３と比較して、広い周波数帯域で相互インピーダンスＺ２１の値が低い値を示している。これにより、本発明の電源構造体を用いることで、広い周波数帯域で電源電圧の変動が小さく抑えられ、電磁放射によるノイズの発生を防止できることが確認された。
【０１５０】
＜実施例２の評価−２＞
実施例２の試料Ｓ２１，Ｓ２２，Ｃ３の各回路基板について、３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚ（３×１０７Ｈｚ〜１０９Ｈｚ）の周波数帯域で電圧を印加した場合においての電磁放射ノイズを測定する。この測定は、ＶＣＣＩ規格にもとづき、電波暗室にて、３メートル法で、水平、垂直両方向の放射電界強度を測定した。
【０１５１】
図１６には放射ノイズの測定結果を示す。図１６Ａ（ｈ）は、試料Ｓ２１における水平方向のデータであり、図１６Ａ（ｖ）は試料Ｓ２１における垂直方向のデータである。図１６Ｂ（ｈ）は、試料Ｓ２２における水平方向のデータであり、図１６Ｂ（ｖ）は試料Ｓ２２における垂直方向のデータである。図１６Ｃ（ｈ）は試料Ｃ３における水平方向のデータであり、図１６Ｃ（ｖ）は、試料Ｃ３における垂直方向のデータである。尚、これらの図面中には、放射ノイズの規格値（ＶＣＣＩクラスｂ）を実線で示し、またこの値に対するマージン（６ｄＢ）を破線で示す。
【０１５２】
これらの結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた試料Ｓ２１，Ｓ２２では、水平方向、垂直方向ともに、放射ノイズの値が規格値（ＶＣＣＩクラスｂ）を超えることはない。これに対して、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ３では、５００ＭＨｚを超える高周波数帯域において、放射ノイズの値が規格値（ＶＣＣＩクラスｂ）を超える値を示す。
【０１５３】
この結果からも、導電性微粒子分散膜ａを導電層（ＶＣＣ）に用いた本発明の回路基板では、高周波数帯域においての電源層間での電磁エネルギーの共振が抑えられることが確認された。またこれにより、本発明の電源構造体を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に高速化の達成が可能であることが確認された。
【０１５４】
≪実施例３≫
＜回路基板の構成＞
図１７に示す構成で、本発明構成を適用した回路基板と、従来構成の回路基板を作製する。これらの回路基板は、駆動電圧１．８Ｖ、動作速度６Ｇｂｐｓの高速ＩＣチップ６１と共に、他の５つの信号を分配するＩＣチップ６３を含む計６個のＩＣチップが搭載され、３２個の出力端子６５を備えている。入力端子からＩＣチップ６３まで、高速ＩＣチップ６１から出力端子まで、各ＩＣチップ間は全ての配線が等しい長さでつながるよう設計されている。そのため配線長さの違いによる信号の遅延がなく、３２個全ての出力端子が同時に動作するようになっている。
【０１５５】
図１８Ａは試料Ｓ３１の回路基板の層構造を説明する断面図であり、図１８Ｂは試料Ｃ４の回路基板の層構造を説明する断面図である。以下、実施例３の各回路基板の層構成を説明する。
【０１５６】
＜試料Ｓ３１の層構成＞
図１８Ａに示す試料Ｓ３１の回路基板は、第１導電層Ｌ１〜第５導電層Ｌ５までの５層の導電層を有する。このうち、第２導電層Ｌ２はＣｕ箔（１８μｍ厚み）で構成されて電源層（ＶＤＤ）として用いられる。また第３導電層Ｌ３は導電性微粒子分散膜ａ（膜厚１０〜１５μｍ）で構成されてグランド層（ＧＮＤ）として用いられる。この微粒子分散膜ａは、薄片状のＡｇ粒子を含有するＡｇペースト（溶剤：Ｎ-メチル-２-ピロリドン）を用いて塗布成膜された層であり、Ａｇ粒子の平均粒子径７μｍ、含有量８５重量％である。これ以外の第１導電層Ｌ１，第４導電層Ｌ４，および第５導電層Ｌ５は、Ｃｕ箔（１８μｍ厚み）で構成されている。
【０１５７】
また第１導電層Ｌ１〜第５導電層Ｌ５の間には、第１絶縁層Ｒ１〜第５絶縁層Ｒ５までの５層の絶縁層を有する。このうち、第３導電層Ｌ３の導電性微粒子分散膜ａを挟持して配置された第２絶縁層Ｒ２および第３絶縁層Ｒ３は、Ｎ-メチル-２-ピロリドンを溶剤とした溶剤可溶型のポリアミドイミド（ＰＡＩ）を塗布し、これを乾燥させてＰＡＩ（１）からなる有機絶縁膜で構成される。硬化または乾燥完了後のＰＡＩ（１）の比誘電率は２．９である。また、第１導電層Ｌ１および第５導電層Ｌ５はソルダーレジスト層ＳＲで覆われている。
【０１５８】
これ以外の第１絶縁層Ｒ１，第４絶縁層Ｒ４，および第５絶縁層Ｒ５は、ガラス布基材エポキシ樹脂（耐熱性グレードＦＲ−4）で構成される。尚、導電性微粒子分散膜ａで構成された第３導電層Ｌ３と、第４導電層Ｌ４との間には、第３絶縁層Ｒ３と第４絶縁層Ｒ４との２層が配置される。また第１絶縁層Ｒ１〜第５絶縁層Ｒ５の膜厚は、図示の通りである。
【０１５９】
以上のような層構成において、第１導電層Ｌ１〜第５導電層Ｌ５のうち、導電性微粒子分散膜ａからなる第３導電層Ｌ３は全面にベタ膜状で配置されて接続用の貫通孔および開口部のみが設けられており、これ以外の層は信号配線としてパターン形成される。ただし、電源層（ＶＤＤ）として用いられる第２導電層Ｌ２には、異なる電源電圧ＶＤＤを印加するための３本の電源層がパターン形成されている。これらの電源層は、他の信号配線と比較して十分に幅広で形成されている。
【０１６０】
また、第１絶縁層Ｒ１〜第５絶縁層Ｒ５には、接続孔が設けられ、上下の導電層を接続する接続部が設けられている。
【０１６１】
さらに第１導電層Ｌ１には、この回路基板に搭載されるＩＣチップの搭載位置に、それぞれ第２導電層Ｌ２に接続された電源端子と、第３導電層Ｌ３に接続されたグランド端子、および信号端子が設けられている。
【０１６２】
＜試料Ｃ４の層構成＞
図１８Ｂに示す試料Ｃ４の回路基板が、図１８Ａに示した試料Ｓ３１の回路基板と異なるところは、図示した通り、第３導電層Ｌ３をＣｕ箔（１８μｍ厚み）とし、絶縁層を第１絶縁層Ｒ１〜第４絶縁層Ｒ４の４層構造として全てガラス布基材エポキシ樹脂（耐熱性グレードＦＲ−4）で構成したところにあり、他の構成は同様である。
【０１６３】
＜実施例３の評価−１＞
以上のような実施例３の各回路基板について、３Ｇｂｐｓで動作させた場合においての電源電圧変動を測定する。この測定には、信号入力装置としてアンリツ製パルスパターンジェネレーターＭＰ１７６１Ｂ、出力信号および電源電圧の測定装置としてアジレント・テクノロジー社製デジタルオシロスコープ８６１００Ｃを、基板端子との接点にはアジレント・テクノロジー社製プローブＥ２６７５ＡもしくはＥ２６７７Ａを用いた。図１９に、高速ＩＣチップの電源入力部に一番近い端子における電源電圧の経時変化の測定結果を示す。図１９Ａは試料Ｓ３１のデータであり、図１９Ｂは試料Ｃ４のデータである。
【０１６４】
これらの結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを用いた試料Ｓ３１の電源電圧の変動は−１０．６％〜＋７％であったのに対して、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ４の電源電圧の変動は−１４．１％〜１４．３％である。
【０１６５】
この結果から、導電性微粒子分散膜ａを用いた本発明の回路基板では、高周波数帯域においての電源層間での電磁エネルギーの共振が抑えられたことにより、高速動作領域においての電源電圧の安定化が図られることが確認された。またこれにより、本発明の電源構造体を用いることにより、電子機器の高集積化および小型化と共に高速化の達成が可能であることが確認された。
【０１６６】
＜実施例３の評価−２＞
以上のような実施例３の各回路基板について、５０ＭＨｚで動作させた場合においての信号立ち上がり時間を測定する。この測定も、信号入力装置としてアンリツ製パルスパターンジェネレーターＭＰ１７６１Ｂ、出力信号および電源電圧の測定装置としてアジレント・テクノロジー社製デジタルオシロスコープ８６１００Ｃを、基板端子との接点にはアジレント・テクノロジー社製プローブＥ２６７５ＡもしくはＥ２６７７Ａを用いた。図２０はこの測定結果を示す。図２０Ａは試料Ｓ３１のデータであり、図２０Ｂは試料Ｃ４のデータである。
【０１６７】
これらの結果に示されるように、導電性微粒子分散膜ａを用いた試料Ｓ３１の信号立ち上がり時間はRise Time＝７７［ｐs］であったのに対して、導電性微粒子分散膜ａを用いていない試料Ｃ４の立ち上がり時間はRise Time＝９１［ｐs］である。
【０１６８】
この結果から、導電性微粒子分散膜ａを用いた本発明の回路基板では、高速周波数帯域においての動作速度の高速化が図られていることが確認された。
【符号の説明】
【０１６９】
１，２，３…電源構造体、５…回路基板、１１…電源層（グランド層）、１１’…電源層、１３…電源層、１５…層間絶縁膜、１３ａ，１５ａ…開口、１７，１９…有機絶縁膜、３１ｄ…電源配線（配線）、３１ｇ…グランド配線（他の配線）、３３ｄ，３３ｇ…接続孔、４１…絶縁膜、４３ｄ…裏面側電源配線（他の配線）、４３ｇ…裏面側グランド配線（配線）、ａ…導電性微粒子分散膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜を挟持する状態で設けられたもので、少なくとも一方が有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜を有する２つの電源層とを備えた
回路基板。
【請求項２】
前記導電性微粒子は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、またはグラファイトを用いて構成された
請求項１記載の回路基板。
【請求項３】
前記層間絶縁膜は、前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成されている
請求項１または２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記導電性微粒子分散膜は、当該微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜で挟持されている
請求項１〜３の何れかに記載の回路基板。
【請求項５】
前記電源層のうちの少なくとも一方を覆う絶縁膜と、
前記絶縁膜の上部に設けられた配線とを備え、
前記配線は、前記絶縁膜に設けられた接続孔を介して前記電源層の一方に接続されている
請求項１〜４の何れかに記載の回路基板。
【請求項６】
前記絶縁膜は、前記導電性微粒子分散膜と前記配線との間に配置され、前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成されている
請求項５に記載の回路基板。
【請求項７】
前記絶縁膜の上部には、前記配線に対して絶縁された他の配線が設けられ、
前記他の配線は、
前記電源層のうち前記配線が接続された電源層に設けた開口と、当該開口の内側に位置する状態で前記絶縁膜におよび前記層間絶縁膜に形成された接続孔とを介して前記電源層のうちの他方の電源層に接続されている
請求項５または６に記載の回路基板。
【請求項８】
層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜を挟持する状態で設けられたもので、少なくとも一方が有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜を有する２つの電源層とを備えた
電源構造体。
【請求項９】
前記導電性微粒子は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、またはグラファイトを用いて構成された
請求項８記載の電源構造体。
【請求項１０】
前記層間絶縁膜は、前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成される
請求項８または９に記載の電源構造体。
【請求項１１】
前記導電性微粒子分散膜は、当該導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜で挟持されている
請求項８〜１０の何れかに記載の電源構造体。
【請求項１２】
２つの電源層と、当該電源層間に挟持された層間絶縁膜とを備えた回路基板の製造方法であって、
層間絶縁膜の少なくとも一方の面上に、導電性微粒子を有機材料に分散させてなる導電性微粒子分散膜を電源層の少なくとも一部として成膜する工程と、
前記導電性微粒子を変形させることなく前記有機材料を硬化させる工程とを行なう
回路基板の製造方法。
【請求項１３】
前記層間絶縁膜は、前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成され、
前記有機材料を硬化させる工程では、前記層間絶縁膜の硬化も同時に行う
請求項１２記載の回路基板の製造方法。
【請求項１４】
前記導電性微粒子分散膜を成膜する工程の後、前記有機材料を硬化させる工程の前に、
前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜で当該導電性微粒子分散膜を覆う工程を行い、
前記有機材料を硬化させる工程では、前記有機絶縁膜の硬化も同時に行う
請求項１２または１３に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１５】
２つの電源層と、当該電源層間に狭持された層間絶縁膜とを備えた電源構造体の製造方法であって、
層間絶縁膜の少なくとも一方の面上に、導電性微粒子を有機材料に分散させてなる導電性微粒子分散膜を電源層の少なくとも一部として成膜する工程と、
前記導電性微粒子を変形させることなく前記有機材料を硬化させる工程とを行なう
電源構造体の製造方法。
【請求項１６】
前記層間絶縁膜は、前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成され、
前記有機材料を硬化させる工程では、前記層間絶縁膜の硬化も同時に行う
請求項１５記載の電源構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記導電性微粒子分散膜を成膜する工程の後、前記有機材料を硬化させる工程の前に、
前記微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜で当該導電性微粒子分散膜を覆う工程を行い、
前記有機材料を硬化させる工程では、前記有機絶縁膜の硬化も同時に行う
請求項１５または１６に記載の電源構造体の製造方法。
【請求項１】
層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜を挟持する状態で設けられたもので、少なくとも一方が有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜を有する２つの電源層とを備えた
回路基板。
【請求項２】
前記導電性微粒子は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、またはグラファイトを用いて構成された
請求項１記載の回路基板。
【請求項３】
前記層間絶縁膜は、前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成されている
請求項１または２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記導電性微粒子分散膜は、当該微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜で挟持されている
請求項１〜３の何れかに記載の回路基板。
【請求項５】
前記電源層のうちの少なくとも一方を覆う絶縁膜と、
前記絶縁膜の上部に設けられた配線とを備え、
前記配線は、前記絶縁膜に設けられた接続孔を介して前記電源層の一方に接続されている
請求項１〜４の何れかに記載の回路基板。
【請求項６】
前記絶縁膜は、前記導電性微粒子分散膜と前記配線との間に配置され、前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成されている
請求項５に記載の回路基板。
【請求項７】
前記絶縁膜の上部には、前記配線に対して絶縁された他の配線が設けられ、
前記他の配線は、
前記電源層のうち前記配線が接続された電源層に設けた開口と、当該開口の内側に位置する状態で前記絶縁膜におよび前記層間絶縁膜に形成された接続孔とを介して前記電源層のうちの他方の電源層に接続されている
請求項５または６に記載の回路基板。
【請求項８】
層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜を挟持する状態で設けられたもので、少なくとも一方が有機材料に導電性微粒子を分散させた導電性微粒子分散膜を有する２つの電源層とを備えた
電源構造体。
【請求項９】
前記導電性微粒子は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、またはグラファイトを用いて構成された
請求項８記載の電源構造体。
【請求項１０】
前記層間絶縁膜は、前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成される
請求項８または９に記載の電源構造体。
【請求項１１】
前記導電性微粒子分散膜は、当該導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜で挟持されている
請求項８〜１０の何れかに記載の電源構造体。
【請求項１２】
２つの電源層と、当該電源層間に挟持された層間絶縁膜とを備えた回路基板の製造方法であって、
層間絶縁膜の少なくとも一方の面上に、導電性微粒子を有機材料に分散させてなる導電性微粒子分散膜を電源層の少なくとも一部として成膜する工程と、
前記導電性微粒子を変形させることなく前記有機材料を硬化させる工程とを行なう
回路基板の製造方法。
【請求項１３】
前記層間絶縁膜は、前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成され、
前記有機材料を硬化させる工程では、前記層間絶縁膜の硬化も同時に行う
請求項１２記載の回路基板の製造方法。
【請求項１４】
前記導電性微粒子分散膜を成膜する工程の後、前記有機材料を硬化させる工程の前に、
前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜で当該導電性微粒子分散膜を覆う工程を行い、
前記有機材料を硬化させる工程では、前記有機絶縁膜の硬化も同時に行う
請求項１２または１３に記載の回路基板の製造方法。
【請求項１５】
２つの電源層と、当該電源層間に狭持された層間絶縁膜とを備えた電源構造体の製造方法であって、
層間絶縁膜の少なくとも一方の面上に、導電性微粒子を有機材料に分散させてなる導電性微粒子分散膜を電源層の少なくとも一部として成膜する工程と、
前記導電性微粒子を変形させることなく前記有機材料を硬化させる工程とを行なう
電源構造体の製造方法。
【請求項１６】
前記層間絶縁膜は、前記導電性微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成され、
前記有機材料を硬化させる工程では、前記層間絶縁膜の硬化も同時に行う
請求項１５記載の電源構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記導電性微粒子分散膜を成膜する工程の後、前記有機材料を硬化させる工程の前に、
前記微粒子分散膜を構成する有機材料と同一の溶剤に希釈または溶解可能な有機材料を用いて構成された有機絶縁膜で当該導電性微粒子分散膜を覆う工程を行い、
前記有機材料を硬化させる工程では、前記有機絶縁膜の硬化も同時に行う
請求項１５または１６に記載の電源構造体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１８】
【図１７】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１８】
【図１７】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−９４８４３（Ｐ２０１２−９４８４３Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１１６１（Ｐ２０１１−２１１１６１）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（５００１３２２１４）学校法人明星学苑 (23)
【出願人】（３９００３２２３０）ニッポン高度紙工業株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（５００１３２２１４）学校法人明星学苑 (23)
【出願人】（３９００３２２３０）ニッポン高度紙工業株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
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