CN116250050A - 电路零件以及半导体装置 - Google Patents

电路零件以及半导体装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116250050A
CN116250050A CN202180067874.7A CN202180067874A CN116250050A CN 116250050 A CN116250050 A CN 116250050A CN 202180067874 A CN202180067874 A CN 202180067874A CN 116250050 A CN116250050 A CN 116250050A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wiring
wiring layer
circuit component
circuit part
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180067874.7A
Other languages
English (en)
Inventor
宫崎达也
大河内裕太
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Publication of CN116250050A publication Critical patent/CN116250050A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/255Magnetic cores made from particles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/0006Printed inductances
    • H01F17/0013Printed inductances with stacked layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/20Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
    • H01F1/22Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
    • H01F1/24Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
    • H01F1/26Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated by macromolecular organic substances
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • H01F2027/2809Printed windings on stacked layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

电路零件具备树脂复合体和布线。上述树脂复合体由树脂材料和该树脂材料所含有的多个磁性粒子构成。上述布线形成于上述树脂复合体的表面。上述多个磁性粒子分散在上述树脂材料中。

Description

电路零件以及半导体装置
技术领域
本公开涉及电路零件以及半导体装置。
背景技术
现今,在工业设备、家电、信息终端、以及汽车用设备等各种电子设备搭载有电路零件。该电路零件例如有电感器、变压器等磁性零件。例如在专利文献1中公开了现有的电感器零件的一例。专利文献1所记载的电感器零件具有绝缘层和布线图案。绝缘层和布线图案交替地层压。布线图案例如呈螺旋状,通过向该布线图案流动电流来产生磁场。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-109097号公报
发明内容
发明所要解决的课题
伴随搭载有电路零件的电子设备的高性能化,要求该电路零件的特性的提高。例如,在电路零件是磁性零件的情况下,要求电感值的提高。因此,有使用棒状、圆环状的磁芯(铁芯)来提高电感值的装置,但在使用磁芯的情况下,因该磁芯的磁特性而产生铁芯损耗(铁损)。
鉴于上述情况,本公开的一个课题在于提供能够实现电感值的提高并能够实现铁损的抑制的电路零件。并且,另一课题在于提供具备这样的电路零件的半导体装置。
用于解决课题的方案
由本公开的第一方案提供的电路零件的特征在于,具备:树脂复合体,其在树脂材料中含有多个磁性粒子;以及布线,其形成于上述树脂复合体的表面,上述多个磁性粒子分散在上述树脂材料中。
由本公开的第二方案提供的半导体装置具备:由上述第一方案提供的电路零件;以及与上述电路零件导通的晶体管。
发明的效果
根据本公开的电路零件,能够兼顾电感值的提高和铁损的抑制这双方。另外,本公开的半导体装置具备能够兼顾电感值的提高和铁损的抑制这双方的电路零件,因此能够提高性能。
附图说明
图1是示出第一实施方式的电路零件的立体图。
图2是示出第一实施方式的电路零件的俯视图。
图3是沿着图2的III-III线的剖视图。
图4是将图3的一部分放大的局部放大剖视图,且是示出树脂复合体2的剖视示意图。
图5是示出第一实施方式的电路零件的制造方法的一个工序的俯视图。
图6是沿着图5的VI-VI线的剖视图。
图7是示出第一实施方式的电路零件的制造方法的一个工序的俯视图。
图8是沿着图7的VIII-VIII线的剖视图。
图9是示出第一实施方式的电路零件的制造方法的一个工序的剖视图。
图10是示出第一实施方式的电路零件的制造方法的一个工序的剖视图。
图11是示出具备第一实施方式的电路零件的半导体装置的主视图。
图12是示出第一实施方式的变形例的电路零件的俯视图。
图13是示出第一实施方式的变形例的电路零件的剖视图。
图14是示出第一实施方式的变形例的电路零件的剖视图。
图15是示出第一实施方式的变形例的电路零件的剖视图。
图16是示出第二实施方式的电路零件的立体图。
图17是示出第二实施方式的电路零件的俯视图。
图18是沿着图17的XVIII-XVIII线的剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本公开的电路零件以及半导体装置的优选的实施方式进行说明。以下,对相同或相似的构成要素标注相同的符号,省略重复的说明。
参照图1~图4,对第一实施方式的电路零件A1进行说明。如上述附图所示,电路零件A1具备支撑基板1、树脂复合体2以及布线3。
图1是示出电路零件A1的立体图。图1中,用假想线(双点划线)示出树脂复合体2。图2是示出电路零件A1的俯视图。图3是沿着图2的III-III线的剖视图。图4是将图3的一部分放大的局部放大剖视图,且是示出树脂复合体2的剖视示意图。
为便于说明,参照相互正交的三个方向、即x方向、y方向、z方向。z方向是电路零件A1的厚度方向。x方向是电路零件A1的俯视图(参照图2)中的左右方向。y方向是电路零件A1的俯视图(参照图2)中的上下方向。在以下的说明中,“俯视”是指当沿z方向观察时。
电路零件A1是利用流向布线3的电流获得电感的磁性零件。在本实施方式中,以电路零件A1是电感器的情况为例进行说明。电路零件A1的大小没有特别限定,但在一例中,x方向尺寸以及y方向尺寸分别为1mm~10mm左右。
支撑基板1支撑树脂复合体2以及布线3。支撑基板1例如在俯视时呈矩形。支撑基板1是绝缘性基板,例如是硅基板、环氧玻璃基板、树脂基板或者陶瓷基板等。
树脂复合体2在树脂材料20中含有多个磁性粒子21。多个磁性粒子21相对于树脂复合体2的体积占有率例如为60%以上且90%以下。树脂复合体2的相对磁导率、即树脂材料20和多个磁性粒子21的复合体的磁导率例如为10以上。树脂复合体2的相对磁导率不限定于10以上,但为了设为实用的电感值的电路零件A1,例如优选为10以上。树脂复合体2在俯视时呈矩形。树脂材料20例如是热固性树脂,举例为环氧树脂或酚醛树脂等。树脂复合体2形成在支撑基板1上。多个磁性粒子21包含多个第一粒子22以及多个第二粒子23。
如图4所示,多个第一粒子22分散在树脂材料20中。即,多个第一粒子22相互分离地存在于树脂材料20中。多个第一粒子22分别包含第一芯部221以及绝缘包覆膜222。作为一例,任意的两个第一粒子22的分离距离比该各第一粒子22(或第一芯部221)的直径大,但本公开不限定于此。例如,任意的两个第一粒子22以使相互的绝缘包覆膜222不接触的方式存在于树脂材料20中即可。在该情况下,该两个第一粒子22的分离距离也可以比各第一粒子22(或第一芯部221)的直径(或半径)小。
第一芯部221由金属磁性粉末构成。作为金属磁性粉末,优选为使用含有单体地示出强磁性的金属元素的材料,在一例中,例如可举出包含Fe、Co、Ni的任一种或多种元素的材料(Fe、Co、Ni以及它们的合金、化合物)。绝缘包覆膜222覆盖第一芯部221的全部表面。绝缘包覆膜222的构成材料例如是第一芯部221的氧化物。绝缘包覆膜222的构成材料也可以不是第一芯部221的氧化物,而是氧化硅、氮化硅、绝缘性树脂等。绝缘包覆膜222覆盖第一芯部221的整个表面,从而各第一粒子22具有绝缘性。第一芯部221的粒径例如为几百nm至几十μm左右,绝缘包覆膜222的膜厚例如为几nm至几十nm左右。各第一粒子22也可以不是绝缘包覆膜222覆盖第一芯部221的整个表面的结构,而是粒子整体为铁氧体等氧化物系磁性材料的结构,由此具有绝缘性。
多个第二粒子23分别在树脂材料20中与布线3接触。多个第二粒子23分别包含第二芯部231。
第二芯部231由金属磁性粉末构成。该金属磁性粉末与第一芯部221的金属磁性粉末相同。也就是说,作为第二芯部231的金属磁性粉末,优选为使用包含单体地示出强磁性的金属元素的材料,在一例中,例如可举出包含Fe、Co、Ni的任一种或多种元素的材料。第二芯部231的粒径与第一芯部221的粒径相同。
如图4所示,多个第二粒子23也可以以使第二芯部231的表面的至少一部分露出的方式形成有绝缘包覆膜232。绝缘包覆膜232的构成材料例如是第二芯部231的氧化物。绝缘包覆膜222和绝缘包覆膜232的各构成材料相同。绝缘包覆膜232的构成材料也可以不是第二芯部231的氧化物,而是氧化硅、氮化硅、绝缘性树脂等。具有绝缘包覆膜232的第二粒子23的从绝缘包覆膜232露出的第二芯部231的表面与布线3接触。绝缘包覆膜232的膜厚与绝缘包覆膜222的膜厚相同。
布线3为电路零件A1的功能中枢。电路零件A1例如利用布线3形成电感器。在本实施方式中,如图1所示,布线3卷绕成圆环形状。如图2所示,布线3在俯视时呈环状。布线3的构成材料是导电性的材料即可,没有特别限定,但当考虑布线电阻以及形成方法(利用镀敷形成至少一部分)时,例如优选为Cu或Cu合金。布线3包含第一布线层31、第二布线层32、导通部33、连结部34以及一对端子部35。
第一布线层31以及第二布线层32隔着树脂复合体2而相互对置。在图3所示的例子中,第一布线层31和第二布线层32分别配置于树脂复合体2的z方向的各面。第一布线层31以及第二布线层32例如是镀层。第一布线层31以及第二布线层32分别形成为在俯视时呈环状的图案。
第一布线层31分成多个第一布线部311。第二布线层32分成多个第二布线部321。各第一布线部311和各第二布线部321配置为在俯视时分别各一部分重叠。在图2所示的例子中,各第一布线部311和各第二布线部321配置为在俯视时在圆环方向上错开一半左右。多个第一布线部311以及多个第二布线部321分别在俯视时形成为越朝向径向的外方则宽度越大、越朝向内方则宽度越小的锥形状。多个第一布线部311以及多个第二布线部321分别呈大致扇状。多个第二粒子23分别与多个第一布线部311(第一布线层31)或多个第二布线部321(第二布线层32)的任一个相接。多个第一布线部311中的一个以及多个第二布线部321中的一个分别与连结部34相连。
导通部33将第一布线层31与第二布线层32连接。导通部33沿z方向贯通树脂复合体2。导通部33包含多个过孔331。
多个过孔331分别沿z方向贯通树脂复合体2,使多个第一布线部311的任一个与多个第二布线部321的任一个导通。各过孔331形成于在俯视时各第一布线部311与各第二布线部321重叠的区域。各过孔331的z方向的一方侧的端缘与各第一布线部311相连,z方向的另一方侧的端缘与各第二布线部321相连。
多个过孔331包含多个内方过孔331a以及多个外方过孔331b。在俯视时,多个内方过孔331a分别在布线3的径向的内方侧将各第一布线部311与各第二布线部321相连。在俯视时,多个外方过孔331b在布线3的径向的外方侧将各第一布线部311与各第二布线部321相连。
各第一布线部311在俯视时与在布线3的周向(圆环方向)上相邻的两个
第二布线部321重叠,在该第一布线部311与一方的第二布线部321重叠的区域配置有内方过孔331a,在该第一布线部311与另一方的第二布线部321重叠的区域配置有外方过孔331b。因而,与某第一布线部311相连的内方过孔331a和外方过孔331b分别与在布线3的圆环方向上相邻的第二布线部321相连。通过该结构,电流从第一布线部311依次通过内方过孔331a、第二布线部321以及外方过孔331b而向在圆环方向上相邻的第一布线部311流动。在图2所示的例子中,流向各第一布线部311的电流朝向布线3的径向内方,流向各第二布线部321的电流朝向布线3的径向外方。该电流路径绕圆环方向(在图2所示的例子中为顺时针)绕一圈,从而形成从与连结部34相连的第一布线部311到与连结部34相连的第二布线部321为止的圆环状的电流路径。
布线3通过第一布线层31、第二布线层32以及导通部33设计为,自电感成为预定的值。该自电感例如优选为10nH以上。
连结部34将第一布线层31以及第二布线层32与一对端子部35分别相连。连结部34有将第一布线层31与一对端子部35的一方相连的连结部、以及将第二布线层32与一对端子部35的另一方相连的连结部。
一对端子部35是电路零件A1中的电流的输入输出端子。一对端子部35的一方经由连结部34而与多个第一布线部311中的某第一布线部311相连。一对端子部35的另一方经由连结部34而与多个第二布线部321中的某第二布线部321相连。输入至一方的端子部35的电流从另一方的端子部35输出。在图1及图2所示的例子中,各端子部35配置于树脂复合体2的上表面(z方向的一方侧的面),但各端子部35的配置能够适当地变更。
接下来,参照图5~图10,对电路零件A1的制造方法进行说明。图5~图10是示出电路零件A1的制造方法的一个工序的图。图5及图7是俯视图。图6、图8以及图9是剖视图。图6是沿着图5的VI-VI线的剖视图。图8是沿着图7的VIII-VIII线的剖视图。图10是将图9的一部分放大的示意图。
首先,准备支撑基板1。准备的支撑基板1例如是绝缘性基板,使用硅基板、环氧玻璃基板或者陶瓷基板等。支撑基板1例如在俯视时呈矩形。
接着,在支撑基板1上形成第二布线层32。在第二布线层32的形成中,例如在支撑基板1的全部上表面形成镀层,如图5及图6所示,通过光刻对镀层进行图案化。该镀层的构成材料例如是Cu或Cu合金。利用图案化了的镀层,如图5及图6所示地形成第二布线层32(多个第二布线部321)。另外,在本实施方式中,如图5所示,也利用图案化了的镀层来形成与第二布线层32相连的连结部34。
接着,以覆盖第二布线层32的方式在支撑基板1上形成树脂复合体2。该树脂复合体2由含有多个磁性粒子21的树脂材料20构成。在形成在支撑基板1上的树脂复合体2中,多个磁性粒子21全部是第一粒子22,包含由金属磁性粉末构成的第一芯部221和作为该金属磁性粉末的氧化物的绝缘包覆膜222。也就是说,在该状态下,全部磁性粒子21的表面被绝缘包覆膜覆盖。
接着,如图7及图8所示,形成多个过孔331(导通部33)。多个过孔331可以用公知的形成方法。所形成的多个过孔331分别沿z方向贯通树脂复合体2,并与第二布线层32相连。在本实施方式中,如图7所示,当形成多个过孔331(导通部33)时,也形成连结部34的一部分。
接着,在树脂复合体2的上表面形成第一布线层31。在第一布线层31的形成中,向树脂复合体2的上表面中的形成第一布线层31的区域照射激光。被照射激光后的树脂复合体2的树脂材料20熔融。熔融了的树脂材料20的一部分有时也消失。图9及图10中,从树脂复合体2的上表面凹陷的部分是激光的照射区域。此时,如图10所示,分散在熔融了的树脂材料20中的多个磁性粒子21出现在树脂复合体2的表面。在出现的多个磁性粒子21中,分别通过激光的照射,表面的绝缘包覆膜222局部或全部被破坏。因此,该出现的多个磁性粒子21分别如图10所示地是第二粒子23。也就是说,在被照射激光后的区域中,出现多个第二粒子23。之后,使出现在树脂复合体2的上表面的多个磁性粒子21(多个第二粒子23)作为籽晶,进行化学镀。由此,与多个第二粒子23接触的镀层被析出。该镀层的构成材料例如为Cu或Cu合金。由被析出的镀层形成第一布线层31(多个第一布线部311)。另外,在本实施方式中,也由被析出的镀层形成与第一布线层31相连的连结部34以及一对端子部35。
通过经过以上的工序,制造图1~图4所示的电路零件A1。此外,上述的制造方法是一例,并不限定于此,也能够如下变更。在上述的制造方法中,当形成第二布线层32时,通过对形成于支撑基板1的全部上表面的镀层进行图案化来形成第二布线层32,但也可以利用其它方法来形成第二布线层32。例如,在支撑基板1的上表面形成材料与树脂复合体2的材料相同的树脂层,通过对该树脂层进行激光照射来使第二粒子23出现。然后,也可以将出现的第二粒子23作为籽晶而进行化学镀,从而形成第二布线层32。并且,也可以一并地形成第一布线层31和导通部33。例如,并非在形成树脂复合体2之后形成导通部33,而是对形成第一布线层31和导通部33的区域进行激光加工。之后,进行第一布线层31和导通部33的化学镀。由此,能够一并地形成第一布线层31和导通部33。
接下来,参照图11对使用了电路零件A1的半导体装置B1进行说明。如图11所示,半导体装置B1具备电路零件A1、晶体管Tr、电容器C、电路基板91以及密封部件92。图11是示出半导体装置B1的主视图。图11中,用假想线(双点划线)示出密封部件92。
如图11所示,半导体装置B1例如是BGA(Ball Grid Array:球栅阵列)型的封装构造。也可以与图11所示的例子不同,半导体装置B1是其它封装构造而并非BGA型。半导体装置B1例如是内置有晶体管Tr的电源模块。
电路基板91例如是印刷基板。电路基板91支撑电路零件A1、晶体管Tr、电容器C以及密封部件92。在电路基板91形成有未图示的布线图案,电路零件A1、晶体管Tr、电容器C等经由该布线图案适当地导通。在电路零件A1装配于电路基板91的状态下,各端子部35的形成面与电路基板91对置,各端子部35与上述布线图案接合。在半导体装置B1是BGA型的封装构造的例子中,如图11所示,电路基板91在与电路零件A1、晶体管Tr、电容器C以及密封部件92等的配置面(上表面)在z方向上相反的一侧的面(下表面)分别形成有较小的球状的多个电极911。
密封部件92形成在电路基板91上,覆盖电路零件A1、晶体管Tr以及电容器C等。密封部件92的构成材料是绝缘性树脂,在一例中为环氧树脂。
晶体管Tr例如是MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor:绝缘栅双极型晶体管)、或者HEMT(High Electron Mobility Transistor:高电子迁移率晶体管)等。晶体管Tr的构成材料是Si、SiC、或者GaN等半导体材料。
电路零件A1以及半导体装置B1的作用效果如下。
电路零件A1具备树脂复合体2和布线3。树脂复合体2在树脂材料20中含有多个磁性粒子21。多个磁性粒子21分散在树脂材料20中。通过设为该结构,由流向布线3的电流生成的磁通的一部分集中于多个磁性粒子21,因此抑制磁通的泄漏。由此,提高电路零件A1的电感值。另外,由于多个磁性粒子21分别比棒状、圆环状的磁芯微小,所以能够缩小涡流的环路面积。也就是说,通过使用多个磁性粒子21,降低涡流损耗,抑制铁损。尤其是,由于该涡流损耗与流向布线3的电流的频率的平方成比例,所以流向布线3的电流的频率越高,则抑制涡流损耗的效果越高。因此,电路零件A1能够同时实现电感值的提高和铁损的抑制。并且,由于抑制磁通的泄漏,所以能够抑制由磁通的泄漏对其它设备带来不良影响。
在电路零件A1中,多个磁性粒子21包含多个第一粒子22。多个第一粒子22具有绝缘性,在树脂复合体2中分散于树脂材料20。假设在通过化学镀而形成布线3的至少一部分(在本实施方式中为第一布线层31)的情况下,若各磁性粒子21是导体(即不包含第一粒子22的情况),则将显现在树脂复合体2的表面的各磁性粒子21作为籽晶而形成镀敷。因此,无法选择性地形成布线。另一方面,在电路零件A1中,由于在树脂复合体2中分散于树脂材料20的第一粒子22具有绝缘性,所以即使在树脂复合体2的表面显现各第一粒子22,也不会在该第一粒子22形成镀敷。也就是说,在电路零件A1中,能够选择性地形成布线3。
在电路零件A1中,多个磁性粒子21包含多个第二粒子23。多个第二粒子23与布线3(例如第一布线层31)接触。各第二粒子23包含第二芯部231,第二粒子23的表面的至少一部分是第二芯部231。第二芯部231由成分与第一芯部221的金属磁性粉末的成分相同的金属磁性粉末构成。第二粒子23是被照射激光后的磁性粒子21,覆盖第二芯部231的表面的绝缘包覆膜232通过激光的照射而局部或全部被破坏,从而形成第二粒子23。作为在树脂材料的表面形成布线的方法,例如有LDS(Laser Direct Structuring:激光直接成型)。LDS是如下技术:利用激光在包含LDS添加剂的树脂材料的表面生成金属核,将该金属核作为籽晶,例如通过化学镀等仅选择性地在激光的照射区域形成布线。在LDS中,需要LDS添加剂,但在电路零件A1中,代替LDS添加剂而由一部分的磁性粒子21(第二粒子23)形成金属核。也就是说,电路零件A1能够不添加LDS添加剂,而是通过与LDS同等的处理来形成布线3的一部分(在本实施方式中为第一布线层31)。另外,由于通过与LDS同等的处理来形成布线3的一部分,所以能够形成微细的布线图案(各第一布线部311)。也就是说,电路零件A1能够实现小型化。
在电路零件A1中,各第一粒子22的绝缘包覆膜222由第一芯部221的氧化物构成。根据该结构,通过对第一芯部221进行热氧化,能够在第一芯部221的表面形成绝缘包覆膜222。也就是说,通过对成为第一芯部221的金属磁性粉末进行热氧化来形成绝缘包覆膜222。因而,在电路零件A1中,容易形成绝缘性的磁性粒子21、即第一粒子22。
在电路零件A1中,布线3呈圆环形状地卷绕。根据该结构,对于由流向第一布线层31的各第一布线部311的电流生成的磁通和由流向第二布线层32的各第二布线部321的电流生成的磁通而言,在z方向上被第一布线层31和第二布线层32所夹的区域内,相互朝向相同的方向,并且在z方向上在第一布线层31以及第二布线层32的外方(第一布线层31的上方以及第二布线层32的下方),相互朝向相反侧。也就是说,电路零件A1能够提高电感值,并且减少磁通的泄漏。
半导体装置B1具备电路零件A1以及晶体管Tr。如上所述,电路零件A1抑制磁通的泄漏。因此,在半导体装置B1中,能够抑制由来自电路零件A1的磁通的泄漏引起的对晶体管Tr的动作产生的不良影响。
在半导体装置B1中,例如晶体管Tr和电路零件A1被密封部件92覆盖。根据该结构,晶体管Tr和电路零件A1形成为一体而形成封装。因此,通过实现电路零件A1的小型化,能够实现半导体装置B1的小型化。
在第一实施方式中,多个第一布线部311(第一布线层31)以及多个第二布线部321(第二布线层32)的各形状不限定于上述的例子。例如也可以如图12所示地构成。图12是示出该变形例的电路零件的俯视图。在图12所示的变形例中,与电路零件A1相比,各第一布线部311以及各第二布线部321在俯视时相对于布线3的径向倾斜。由此,在俯视时,各第一布线部311与各第二布线部321重叠的区域变大。因此,能够形成多个过孔331的区域变大,能够配置更多的过孔331。因此,在图12所示的例子中,第一布线层31与第二布线层32经由多个过孔331(导通部33)的导通变得良好。另外,在图12所示的电路零件中,从与图2的比较可理解,由于能够将各内方过孔331a设置于更靠布线3的径向内方的位置,所以能够使各第一布线部311以及各第二布线部321进一步向布线3的径向内方伸长。其结果,磁路截面面积扩大,因此能够增大电感值。也就是说,在图12所示的变形例中,与电路零件A1相比,能够更提高电感值。
在第一实施方式中,也可以在树脂复合体2之上(在z方向上与配置有支撑基板1的一侧相反的一侧)形成有树脂部件。图13是示出该变形例的电路零件的剖视图,与图3的截面对应。在图13所示的变形例中,在树脂复合体2之上,以覆盖第一布线层31的方式形成有树脂部件5。树脂部件5可以由与树脂复合体2的材料相同的材料构成,也可以由其它树脂材料(未分散磁性粒子21的树脂材料或者分散有与磁性粒子21不同的磁性粒子的树脂材料)构成。另外,也可以通过代替支撑基板1而使用树脂部件5,来在树脂复合体2的上表面以及下表面双方形成树脂部件5。尤其是,由于不需要在形成于树脂复合体2之上(或上下)的树脂部件5形成布线3,所以树脂部件5能够适用不包含LDS添加剂的树脂材料(也可以分散有铁氧体等氧化物系磁性粒子)。
在第一实施方式中,支撑基板1也可以由与树脂复合体2的材料相同的材料构成。也就是说,支撑基板1也可以不是绝缘性基板,而是由分散有多个磁性粒子21的树脂材料20构成。图14是示出该变形例的电路零件的剖视图,与图3的截面对应。在图14所示的变形例中,例如,通过对支撑基板1的激光的照射,使多个第二粒子23出现在支撑基板1的表面,通过将该出现的多个第二粒子23作为籽晶的化学镀,能够形成第二布线层32。也就是说,在该变形例中,能够与第一布线层31的形成相同地进行第二布线层32的形成。
在第一实施方式中,电路零件A1也可以不具备支撑基板1。图15是示出该变形例的电路零件的剖视图,与图3的截面对应。在图15所示的变形例中,例如对树脂复合体2的z方向的各面照射激光,使多个第二粒子23出现。然后,通过进行将出现的多个第二粒子23作为籽晶的化学镀,能够形成第一布线层31以及第二布线层32。此外,多个过孔331(导通部33)的形成可以在第一布线层31以及第二布线层32的形成前(激光的照射前)进行,也可以在第一布线层31以及第二布线层32的形成后进行。或者,也可以与第一布线层31的形成或第二布线层32的形成的任一方一起进行。
在第一实施方式中,在通过激光的照射以及化学镀来形成布线3的一部分(第一布线层31等)的方面,为了提高该布线3的一部分的形成精度,在树脂复合体2中,也可以除了在树脂材料20中添加多个磁性粒子21之外,还追加地添加上述LDS添加剂。
参照图16~图18,对第二实施方式的电路零件A2进行说明。如图16~图18所示,电路零件A2与电路零件A1相比,布线3的结构不同。
图16是示出电路零件A2的立体图。图16中,用假想线(双点划线)示出树脂复合体2。图17是示出电路零件A2的俯视图。图18是沿着图17的XVIII-XVIII线的剖视图。
在本实施方式中的布线3中,如图16及图17所示,第一布线层31以及第二布线层32分别呈平面螺旋状地卷绕。第一布线层31以及第二布线层32的各匝数没有特别限定。
在电路零件A2中,输入至一方的端子部35的电流经由与该端子部35相连的连结部34向第一布线层31输入。输入至第一布线层31的电流流过第一布线层31,并经由导通部33向第二布线层32输入。输入至第二布线层32的电流流过第二布线层32,并经由与该第二布线层32相连的连结部34从另一方的端子部35输出。
在电路零件A2中,也与电路零件A1相同地具备树脂复合体2和布线3。因此,电路零件A2与电路零件A1相同,由流向布线3的电流生成的磁通的一部分集中于多个磁性粒子21,从而提高电感值。另外,通过使用多个磁性粒子21,降低涡流损耗,抑制铁损。因此,与电路零件A1相同,电路零件A2能够同时实现电感值的提高和铁损的抑制。
电路零件A2能够利用与电路零件A1通用的结构来起到与上述电路零件A1相同的效果。另外,在上述半导体装置B1中,能够使用电路零件A2来代替电路零件A1。
在电路零件A2中,也能够与上述的电路零件A1的各变形例相同地构成。例如,同样,在电路零件A2中,也可以在树脂复合体2的上表面形成树脂部件5,支撑基板1也可以由与树脂复合体2的材料相同的材料构成,并且也可以没有支撑基板1。
在第一实施方式以及第二实施方式中,示出了由布线3形成电感器的例子,但不限定于此,也可以由布线3形成变压器或LC滤波器。在变压器中,由布线3形成两个绕组。两个绕组配置为相互磁耦合。在LC滤波器中,由布线3形成电感器部分和电容器部分。
本公开的电路零件以及半导体装置不限定于上述的实施方式。本公开的电路零件以及半导体装置的各部分的具体结构能够自由进行各种设计变更。例如,本公开的电路零件以及半导体装置包含以下的附记所记载的实施方式。
附记1.
一种电路零件,具备:
树脂复合体,其在树脂材料中含有多个磁性粒子;以及
布线,其形成于上述树脂复合体的表面,
上述多个磁性粒子分散在上述树脂材料中。
附记2.
根据附记1所记载的电路零件,
上述多个磁性粒子包含绝缘性的第一粒子。
附记3.
根据附记2所记载的电路零件,
上述第一粒子包含由金属磁性粉末构成的第一芯部和覆盖该第一芯部的整个表面的绝缘包覆膜。
附记4.
根据附记3所记载的电路零件,
上述绝缘包覆膜由上述第一芯部的氧化物构成。
附记5.
根据附记3或附记4所记载的电路零件,
上述多个磁性粒子还包含与上述布线相接的第二粒子,
上述第二粒子包含由成分与上述第一芯部的金属磁性粉末的成分相同的金属磁性粉末构成的第二芯部,
上述第二粒子的表面的至少一部分是上述第二芯部。
附记6.
根据附记1至附记5的任一项所记载的电路零件,
上述布线的构成材料包含Cu。
附记7.
根据附记1至附记6的任一项所记载的电路零件,
上述多个磁性粒子包含Fe、Ni、Co的任一种元素。
附记8.
根据附记1至附记7的任一项所记载的电路零件,
上述树脂复合体的相对磁导率为10以上。
附记9.
根据附记1至附记8的任一项所记载的电路零件,
由上述布线形成电感器。
附记10.
根据附记9所记载的电路零件,
上述电感器的自电感为10nH以上。
附记11.
根据附记1至附记10的任一项所记载的电路零件,
上述布线包含第一布线层、第二布线层以及导通部,
上述第一布线层与上述第二布线层隔着上述树脂复合体而相互对置,
上述导通部将上述第一布线层和上述第二布线层连接。
附记12.
根据附记11所记载的电路零件,
上述第一布线层分割为多个第一布线区域,
上述第二布线层分割为多个第二布线区域,
上述导通部包含使上述多个第一布线区域的每一个与上述多个第二布线区域的每一个导通的多个过孔,
在从与上述第一布线层以及上述第二布线层垂直的方向观察时,上述多个过孔分别形成于上述多个第一布线区域与上述多个第二布线区域重叠的部分。
附记13.
一种半导体装置,具备:
附记1至附记12的任一项所记载的电路零件;以及
与上述电路零件导通的晶体管。
附记14.
根据附记13所记载的半导体装置,
还具备由树脂构成的密封部件,
上述密封部件覆盖上述电路零件以及上述晶体管。
附记15.
根据附记13或附记14所记载的半导体装置,
上述晶体管是MOSFET、IGBT以及HEMT的任一种。
附记16.
根据附记13至附记15的任一项所记载的半导体装置,
上述晶体管的构成材料包含SiC、Si以及GaN的任一种。
符号的说明
A1、A2—电路零件,1—支撑基板,2—树脂复合体,20—树脂材料,21—磁性粒子,22—第一粒子,221—第一芯部,222—绝缘包覆膜,23—第二粒子,231—第二芯部,232—绝缘包覆膜,3—布线,31—第一布线层,311—第一布线部,32—第二布线层,321—第二布线部,33—导通部,331—过孔,331a—内方过孔,331b—外方过孔,34—连结部,35—端子部,5—树脂部件,B1—半导体装置,C—电容器,Tr—晶体管,91—电路基板,92—密封部件,911—电极。

Claims (16)

1.一种电路零件,其特征在于,具备:
树脂复合体,其在树脂材料中含有多个磁性粒子;以及
布线,其形成于上述树脂复合体的表面,
上述多个磁性粒子分散在上述树脂材料中。
2.根据权利要求1所述的电路零件,其特征在于,
上述多个磁性粒子包含绝缘性的第一粒子。
3.根据权利要求2所述的电路零件,其特征在于,
上述第一粒子包含由金属磁性粉末构成的第一芯部和覆盖该第一芯部的整个表面的绝缘包覆膜。
4.根据权利要求3所述的电路零件,其特征在于,
上述绝缘包覆膜由上述第一芯部的氧化物构成。
5.根据权利要求3或4所述的电路零件,其特征在于,
上述多个磁性粒子还包含与上述布线相接的第二粒子,
上述第二粒子包含由成分与上述第一芯部的金属磁性粉末的成分相同的金属磁性粉末构成的第二芯部,
上述第二粒子的表面的至少一部分是上述第二芯部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电路零件,其特征在于,
上述布线的构成材料包含Cu。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电路零件,其特征在于,
上述多个磁性粒子包含Fe、Ni、Co的任一种元素。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电路零件,其特征在于,
上述树脂复合体的相对磁导率为10以上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电路零件,其特征在于,
由上述布线形成电感器。
10.根据权利要求9所述的电路零件,其特征在于,
上述电感器的自电感为10nH以上。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电路零件,其特征在于,
上述布线包含第一布线层、第二布线层以及导通部,
上述第一布线层与上述第二布线层隔着上述树脂复合体而相互对置,
上述导通部将上述第一布线层和上述第二布线层连接。
12.根据权利要求11所述的电路零件,其特征在于,
上述第一布线层分割为多个第一布线区域,
上述第二布线层分割为多个第二布线区域,
上述导通部包含使上述多个第一布线区域的每一个与上述多个第二布线区域的每一个导通的多个过孔,
在从与上述第一布线层以及上述第二布线层垂直的方向观察时,上述多个过孔分别形成于上述多个第一布线区域与上述多个第二布线区域重叠的部分。
13.一种半导体装置,其特征在于,具备:
权利要求1至12中任一项所述的电路零件;以及
与上述电路零件导通的晶体管。
14.根据权利要求13所述的半导体装置,其特征在于,
还具备由树脂构成的密封部件,
上述密封部件覆盖上述电路零件以及上述晶体管。
15.根据权利要求13或14所述的半导体装置,其特征在于,
上述晶体管是MOSFET、IGBT以及HEMT的任一种。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的半导体装置,其特征在于,
上述晶体管的构成材料包含SiC、Si以及GaN的任一种。
CN202180067874.7A 2020-10-05 2021-09-06 电路零件以及半导体装置 Pending CN116250050A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020168339 2020-10-05
JP2020-168339 2020-10-05
PCT/JP2021/032596 WO2022074983A1 (ja) 2020-10-05 2021-09-06 回路部品および半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116250050A true CN116250050A (zh) 2023-06-09

Family

ID=81126449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180067874.7A Pending CN116250050A (zh) 2020-10-05 2021-09-06 电路零件以及半导体装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230360838A1 (zh)
JP (1) JPWO2022074983A1 (zh)
CN (1) CN116250050A (zh)
DE (1) DE112021004672T5 (zh)
WO (1) WO2022074983A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240055415A1 (en) * 2022-08-10 2024-02-15 Nxp Usa, Inc. Package with mold-embedded inductor and method of fabrication therefor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005109097A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Murata Mfg Co Ltd インダクタ及びその製造方法
US10111333B2 (en) * 2010-03-16 2018-10-23 Intersil Americas Inc. Molded power-supply module with bridge inductor over other components
JP6428931B2 (ja) * 2015-05-13 2018-11-28 株式会社村田製作所 インダクタ部品
WO2017141663A1 (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 株式会社村田製作所 無線通信デバイス、及びその製造方法
JP2020061410A (ja) * 2018-10-05 2020-04-16 株式会社村田製作所 積層型電子部品

Also Published As

Publication number Publication date
US20230360838A1 (en) 2023-11-09
DE112021004672T5 (de) 2023-06-29
WO2022074983A1 (ja) 2022-04-14
JPWO2022074983A1 (zh) 2022-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11328858B2 (en) Inductor component and inductor-component incorporating substrate
US11735353B2 (en) Inductor component and method of manufacturing same
US20220277878A1 (en) Inductor component
US12087502B2 (en) Inductor component
US7605682B2 (en) Magnetic core type laminated inductor
US9236171B2 (en) Coil component and method for producing same
US20160343498A1 (en) Coil component and manufacturing method thereof
US11404205B2 (en) Magnetic coupling coil element and method of manufacturing the same
CN112103028B (zh) 电感器部件
JP2018182222A (ja) プリント配線基板およびスイッチングレギュレータ
US20200105457A1 (en) Inductor component and method of manufacturing inductor component
KR20180023506A (ko) 인덕터 어레이 부품 및 그의 실장 기판
CN116250050A (zh) 电路零件以及半导体装置
KR20160117989A (ko) 코일 전자부품 및 그 제조방법
CN112466597B (zh) 电感器部件
JP6344540B2 (ja) 電力変換モジュール
US6873242B2 (en) Magnetic component
JP2009016732A (ja) 半導体デバイス及びその製造方法
US10512163B2 (en) Electronic component mounting board
JP2014127512A (ja) 配線基板、電子装置及び電子装置の製造方法
JP7411590B2 (ja) インダクタ部品およびその製造方法
WO2023149168A1 (ja) 回路部品、電子装置および回路部品の製造方法
JP2008103399A (ja) 電子基板、その製造方法および電子機器
JP2008103398A (ja) 電子基板、その製造方法および電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination