CN206835545U - 集成电路元件的安装结构 - Google Patents

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CN206835545U CN201621146785.4U CN201621146785U CN206835545U CN 206835545 U CN206835545 U CN 206835545U CN 201621146785 U CN201621146785 U CN 201621146785U CN 206835545 U CN206835545 U CN 206835545U
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Abstract

本实用新型实现能够在集成电路元件与安装基板之间容易配置具有电感器与一方的电容器电极的薄膜元件、并且在集成电路元件与安装基板之间构成基于电感器以及电容器的电路的集成电路元件的安装结构。本发明为具备具有外部端子的集成电路元件、形成有第1电容器电极的安装基板以及具有第1主面和第2主面的薄膜元件的集成电路元件的安装结构。薄膜元件具有绝缘性基板、通过薄膜工艺形成的薄膜电感器、形成于绝缘性基板的第2电容器电极以及形成于薄膜元件的第1主面的连接端子。薄膜元件的连接端子与外部端子连接,第1电容器电极与第2电容器电极以至少一部分进行对置。

Description

集成电路元件的安装结构
技术领域
本发明涉及集成电路元件的安装结构,尤其涉及例如将通过薄膜工艺形成的薄膜元件配置于集成电路元件与安装基板之间的集成电路元件的安装结构。
背景技术
以往,已知在经由焊球将集成电路元件安装于安装基板的情况下,在集成电路元件与安装基板之间配置叠层陶瓷电容器等在两端部的5个面形成有连接端子的表面安装部件的方法(专利文献1)。
在上述集成电路元件的安装结构中,能够将上述表面安装部件与集成电路元件以及安装基板的任一方或者双方连接。
专利文献1:日本特开2005-150283号公报
但是,在经由焊球将集成电路元件安装于安装基板的情况下,集成电路元件与安装基板之间的间隙非常小。因此,无法现实在集成电路元件与安装基板之间配置上述表面安装部件。
另外,即便是能够在集成电路元件与安装基板之间配置上述表面安装部件的情况下,也因连接端子的连接所使用的导电性接合材料(焊料)的量的不同,会导致表面安装部件的安装状态产生差别。
发明内容
本发明的目的在于提供能够容易地在集成电路元件与安装基板之间配置薄膜元件,并且能够稳定地安装薄膜元件的集成电路元件的安装结构。
(1)本发明的集成电路元件的安装结构具备集成电路元件以及具有安装端子的安装基板,其特征在于,还具备:
薄膜元件,其具有第1主面和与上述第1主面对置的第2主面;以及
第1电容器电极,其形成于上述集成电路元件,
上述薄膜元件具有:
绝缘性基板,其具有第1面以及第2面;
薄膜电感器,其通过薄膜工艺形成于上述绝缘性基板的上述第1面以及上述第2面之中的任一方;
第2电容器电极,其形成于上述绝缘性基板的上述第2面;以及
连接端子,其形成于上述薄膜元件的上述第1主面,并与上述薄膜电感器以及上述第2电容器电极之中的至少一方连接,
上述连接端子与上述安装端子连接,
上述第1电容器电极与上述第2电容器电极以至少一部分进行对置。
通过该结构,能够实现能够容易地配置于集成电路元件与安装基板的间隙的薄膜元件。另外,无需在薄膜元件的第2主面设置连接端子来与集成电路元件的外部端子连接,因此与在薄膜元件的内部具备电容器的情况相比,能够进一步减薄薄膜元件的厚度。并且,通过该结构,能够减少安装于安装基板的无源元件的数量,从而能够实现高密度化·高集成化。
(2)本发明的集成电路元件的安装结构具备具有外部端子的集成电路元件以及安装基板,其特征在于,还具备:
薄膜元件,其具有第1主面和与上述第1主面对置的第2主面;以及
第1电容器电极,其形成于上述安装基板,
上述薄膜元件具有:
绝缘性基板,其具有第1面以及第2面;
薄膜电感器,其通过薄膜工艺形成于上述绝缘性基板的上述第1面以及上述第2面之中的任一方;
第2电容器电极,其形成于上述绝缘性基板的上述第2面;以及
连接端子,其形成于上述薄膜元件的上述第1主面,并与上述薄膜电感器以及上述第2电容器电极的至少一方连接,
上述连接端子与上述外部端子连接,
上述第1电容器电极与上述第2电容器电极以至少一部分进行对置。
通过该结构,能够实现能够容易配置于集成电路元件与安装基板的间隙的薄膜元件。另外,无需在薄膜元件的第2主面设置连接端子来与安装基板的安装端子连接,因此与在薄膜元件的内部具备电容器的情况相比,能够进一步减薄薄膜元件的厚度。并且,通过该结构,能够减少安装于安装基板的无源元件的数目,从而能够实现高密度化·高集成化。
(3)在上述(1)或者(2)中,也可以上述薄膜元件还具有电介质部件,上述电介质部件的至少一部分配置于上述第1电容器电极与上述第2电容器电极之间。
(4)在上述(1)~(3)的任一项中,优选上述薄膜电感器形成于上述绝缘性基板的上述第1面,上述薄膜电感器以及上述第2电容器电极经由设置于上述绝缘性基板的层间连接导体被连接。通过该结构,薄膜电感器以及电容器的形成区域的俯视下的面积能够实现缩小化。
(5)在上述(4)中,也可以上述薄膜电感器的数量为多个。
(6)在上述(2)~(5)的任一项中,优选上述集成电路元件还具有电源电路,上述安装基板还具有接地部,上述薄膜电感器与上述电源电路连接,上述第1电容器电极与接地部连接。通过该结构,利用薄膜电感器与电容器构成低通滤波器或者平滑电路。
根据本发明,能够实现能够在集成电路元件与安装基板之间容易配置薄膜元件、并且能够稳定地安装薄膜元件的集成电路元件的安装结构。
附图说明
图1是表示在第1实施方式的电子设备201中集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件101的部分的主视图。
图2是图1中的Z1部的放大图。
图3是第1实施方式的薄膜元件101的剖视图。
图4是安装基板2的一部分以及薄膜元件101的分解立体图。
图5(A)是在电子设备201中集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件101的部分的电路图,图5(B)是安装基板2的一部分以及薄膜元件101的电路图。
图6(A)是表示使用薄膜元件101将集成电路元件1安装于安装基板2的状态的主视图,图6(B)是表示安装于安装基板2的集成电路元件1的回流焊接后的状态的主视图。
图7是第2实施方式的薄膜元件102的剖视图。
图8是安装基板2的一部分以及薄膜元件102的分解立体图。
图9(A)是在第2实施方式中在集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件102的部分的电路图,图9(B)是安装基板2的一部分以及薄膜元件102的电路图。
图10是表示在第3实施方式的电子设备203中集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件103的部分的主视图。
图11是图10中的Z2部的放大图。
图12是第3实施方式的薄膜元件103的剖视图。
图13(A)是第4实施方式的APU等的微处理器芯片3的仰视图,图13(B)是微处理器芯片3的主视图。
图14是表示安装于安装基板2的微处理器芯片3的回流焊接后的状态的主视图。
图15是表示第4实施方式的平滑电路相对于微处理器芯片3的连接结构的示意图。
附图标记说明:
C1、C2…电容器;L1、L2、L3、L4…薄膜电感器;CP1…第1电容器电极;CP2、CP21、CP22…第2电容器电极;P11、P12、P13、P14、P15…连接端子;PS1…绝缘性基板的第1面;PS2…绝缘性基板的第2面;S1…薄膜元件的第1主面;S2…薄膜元件的第2主面;T1a、T1b、T2a、T2b…开关元件;V11、V12、V13、V14、V15、V21、V22、V23、V24…层间连接导体;Vin…电源输入端子;Vout1、Vout2…输出端子;1…集成电路元件;2…安装基板;3…微处理器芯片;11…第1薄膜绝缘体层;12…第2薄膜绝缘体层;13…电介质部件;21…绝缘性基板;31、33…导电性接合材料;31B、33B…焊料凸块;41、43…安装端子;51、53…外部端子;71、72…控制电路;80、80a、80b、80c、80d、81…电源电路;101、101a、101b、101c、101d、102、103…薄膜元件;201、203…电子设备。
具体实施方式
以下,参照图举几个具体例表示用于实施本发明的多个方式。在各图中对于相同位置标注相同附图标记。考虑要点的说明或者理解的容易性,为了便于说明,分开表示实施方式,但能够进行不同实施方式所示的结构的局部置换或者组合。在第2实施方式以后省略与第1实施方式共同的事项的记述,仅对不同点进行说明。特别是,并不针对每个实施方式依次提及因相同的结构而产生的相同的作用效果。
《第1实施方式》
图1是表示在第1实施方式的电子设备201中集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件101的部分的主视图。图2是图1中的Z1部的放大图。此外,在图1以及图2中,夸张图示了各部分的厚度,以后的各实施方式中的主视图、剖视图也同样。另外,在图1以及图2中,为了避免图的复杂化而省略了连接端子P15的图示,以后的各实施方式中的主视图也同样。薄膜元件101是配置于集成电路元件与安装基板之间,并具备薄膜电感器与电容器用电极的一部分的电子部件。
电子设备201具备集成电路元件1、安装基板2以及薄膜元件101。在集成电路元件1的下表面形成有多个外部端子51、53,在安装基板2的上表面形成有第1电容器电极CP1以及多个安装端子43。集成电路元件1例如为半导体微处理器芯片、半导体IC芯片,安装基板2例如为印刷布线基板。
薄膜元件101是具有第1主面S1和与第1主面S1对置的第2主面S2且平面形状为正方形的绝缘性薄板。在薄膜元件101的第1主面S1形成有平面形状为正方形的连接端子P11、P12等。连接端子P11、P12等例如为在以Cu为主成分的导体图案覆盖有Ni、Au等的镀膜的连接端子。
如图1以及图2所示,薄膜元件101的连接端子P11、P12等经由导电性接合材料31与集成电路元件1的外部端子51分别连接,薄膜元件101的第2主面S2抵接于安装基板2的第1电容器电极CP1。另外,集成电路元件1的外部端子53经由导电性接合材料33与安装基板2的安装端子43连接。如之后详述那样,薄膜元件101在内部具备第2电容器电极CP2。第1电容器电极CP1与第2电容器电极CP2以至少一部分进行对置,并构成电容器C1。导电性接合材料31、33例如为焊料等。此外,在本实施方式中,第1电容器电极CP1与安装基板2的接地部连接。
图3是第1实施方式的薄膜元件101的剖视图。图4是安装基板2的一部分以及薄膜元件101的分解立体图。此外,在图3中省略了第1薄膜绝缘体层11以及第2薄膜绝缘体层12的图示。
薄膜元件101具有绝缘性基板21、第1薄膜绝缘体层11、第2薄膜绝缘体层12、电介质部件13、多个薄膜电感器L1、L2、L3、L4、第2电容器电极CP2以及多个层间连接导体V11、V12、V13、V14、V15、V21、V22、V23、V24。
绝缘性基板21是平面形状为正方形的绝缘性薄板,并具有第1面PS1以及第2面PS2。绝缘性基板21例如为高电阻Si基板。
在绝缘性基板21的第1面PS1形成有薄膜电感器L1~L4。薄膜电感器L1~L4是通过薄膜工艺形成的无源元件,且是约1圈的环状的导体图案。薄膜电感器L1~L4例如为Cu膜。
在绝缘性基板21的第2面PS2以夹设第2薄膜绝缘体层12的方式形成有第2电容器电极CP2。第2薄膜绝缘体层12形成于绝缘性基板21的第2面PS2的整个表面,第2电容器电极CP2形成于第2薄膜绝缘体层12的下表面整个表面。第2薄膜绝缘体层12例如为聚酰亚胺树脂、环氧树脂等。第2电容器电极CP2是通过薄膜工艺形成的导体膜,例如优选相对于热处理具有耐氧化性的Pt、Au、Ru等材料。
在第2电容器电极CP2的下表面形成有电介质部件13。电介质部件13为高介电常数的材料,例如为钛酸锶钡((Bax、Sr1-x)TiO3,以下记作“BST”)。
另外,在绝缘性基板21的第1面PS1形成有第1薄膜绝缘体层11。如图3所示,薄膜电感器L1~L4整体由第1薄膜绝缘体层11覆盖。第1薄膜绝缘体层11为了获得规定的大的电感值,例如优选磁性铁氧体。
在第1薄膜绝缘体层11的表面(薄膜元件101的第1主面S1)以岛状形成有连接端子P11、P12、P13、P14、P15。连接端子P11~P14经由层间连接导体V11、V12、V13、V14与薄膜电感器L1~L4的第1端分别连接。薄膜电感器L1~L4的第2端经由设置于绝缘性基板21的层间连接导体V21、V22、V23、V24与第2电容器电极CP2分别连接。
如图2以及图4所示,在集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件101,从而第1电容器电极CP1与第2电容器电极CP2隔着电介质部件13相互对置。因此,在第1电容器电极CP1与第2电容器电极CP2的对置部分形成有电容。因此,利用配置于第1电容器电极CP1、第2电容器电极CP2、第1电容器电极CP1和第2电容器电极CP2之间的电介质部件13构成电容器C1。
图5(A)是在电子设备201中的集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件101的部分的电路图,图5(B)是安装基板2的一部分以及薄膜元件101的电路图。
集成电路元件1具有DC/DC转换器等电源电路80。电源电路80与电源输入端子Vin以及薄膜元件101的连接端子P11、P12、P13、P14分别连接。薄膜元件101的连接端子P15与集成电路元件1连接。安装基板2的第1电容器电极与接地部连接。电源输入端子Vin例如为与安装基板2侧的电源电路连接的输入端子。
如图5(A)所示,薄膜元件101的电感器L与电源电路80连接,薄膜元件101的电容器C与安装基板的接地部连接。因此,在本实施方式中,利用电感器L与电容器C构成低通滤波器或者平滑电路。
具体而言,如图5(B)所示,4个薄膜电感器L1、L2、L3、L4的第1端与连接端子P11、P12、P13、P14导通,薄膜电感器L1、L2、L3、L4的第2端被共同连接而与连接端子P15导通。电容器C1的第1端与接地部导通,电容器C1的第2端与连接端子P15导通。
利用该结构进行电源电路80与连接端子P11、P12、P13、P14的选择性连接,由此能够切换薄膜元件101的时间常数。另外,在对电源电路80与4个薄膜电感器L1、L2、L3、L4进行了并联的情况下,能够减小直流电阻(DCR)。
接下来,参照图对利用了薄膜元件101的集成电路元件1的安装结构进行说明。图6(A)是表示使用薄膜元件101将集成电路元件1安装于安装基板2的状态的主视图,图6(B)是表示安装于安装基板2的集成电路元件1的回流焊接后的状态的主视图。
如图6(A)所示,在安装基板2的上表面安装有集成电路元件1。集成电路元件1为BGA(球栅阵列:Ball grid array)形式的封装体,在集成电路元件1的外部端子53形成有焊料凸块33B。集成电路元件1经由焊料凸块33B倒置安装于安装基板2。焊料凸块33B与安装基板2的安装端子43接触。
另外,在集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件101。在薄膜元件101的连接端子P11~P15形成有焊料凸块31B。焊料凸块31B与集成电路元件1的外部端子51接触,薄膜元件101的第2主面S2与安装基板2的第1电容器电极CP1接触。
之后,如图6(B)所示,在回流焊接工艺中,将集成电路元件1安装于安装基板2。
若具体进行说明,则通过回流焊接工艺将焊料凸块31B熔融为焊料31S。焊料31S将薄膜元件101的连接端子P11~P15与外部端子51之间电导通,并且在结构上接合。薄膜元件101的第2主面S2在回流焊接工艺后也抵接于安装基板2的第1电容器电极CP1。通过回流焊接工艺将焊料凸块33B熔融为焊料33S。焊料33S将外部端子53与安装端子43之间电导通,并且在结构上接合。
如图6(A)所示,若薄膜元件101与焊料凸块31B的总高度Ta(图6(A)中的薄膜元件101与焊料凸块31B的Z方向的总长度)为回流焊接工艺前的焊料凸块33B的高度Tb(图6(A)中的焊料凸块33B的Z方向的长度)以下(Ta≤Tb),则能够在集成电路元件1与安装基板2的间隙容易配置薄膜元件101。此外,若考虑在回流焊接工艺后焊料凸块33B缩小化,则薄膜元件101与焊料凸块31B的总高度Ta优选为回流焊接工艺前的焊料凸块33B的高度Tb的0.7倍以上且1倍以下(0.7Tb≤Ta≤Tb),更优选为0.75倍以上且0.85倍以下(0.75Tb≤Ta≤0.85Tb)。
此外,焊料凸块31B也可以形成于集成电路元件1的外部端子51,焊料凸块33B也可以形成于安装基板2的安装端子43。另外,也可以代替焊料凸块31B、33B,在外部端子53与安装端子43之间、外部端子51与连接端子P11~P15之间配置有焊球。在该情况下,也优选薄膜元件101与焊球的总高度Tc为回流焊接工艺前的配置于外部端子53与安装端子43之间的焊球的高度Td的0.7倍以上且1倍以下(0.7Td≤Tc≤Td)。
根据本实施方式的集成电路元件1的安装结构,能够起到如下效果。
(a)本实施方式的薄膜元件101在绝缘性基板21的第1面PS1以及第2面PS2具备通过薄膜工艺形成的薄膜电感器L1~L4以及第2电容器电极CP2。通过该结构,能够实现能够容易配置于集成电路元件1与安装基板2的间隙的薄膜元件101。
(b)在本实施方式中,形成于薄膜元件101的第1主面S1的第1连接端子P11~P15与集成电路元件1的外部端子51连接。在该结构中,在薄膜元件101的端面未形成有连接端子,从而抑制导电性接合材料31向薄膜元件101的端面浸润展开,因此薄膜元件101的安装状态稳定。
(c)并且,在本实施方式中,构成电容器C1的一部分的第1电容器电极CP1形成于安装基板2的上表面,薄膜元件101的第2主面S2抵接于第1电容器电极CP1。在该结构中,无需在薄膜元件101的第2主面S2设置连接端子并与安装基板2的安装端子连接,因此与在薄膜元件101的内部具备第1电容器电极CP1的情况相比,能够进一步减薄薄膜元件的厚度。另外,通过该结构,电容器C1能够以最短距离配置于形成于安装基板2的电路,因此能够减小电容器C1的寄生电感,从而能够实现高频特性优异的电路。此外,如本实施方式那样,在利用薄膜电感器L1~L4与电容器C1构成低通滤波器或者平滑电路的情况下,若向并联的电容器C1赋予大寄生电感,则产生不必要的极点,从而无法发挥作为所希望的低通滤波器的功能。因此,上述结构在利用薄膜电感器L1~L4与电容器C1构成低通滤波器或者平滑电路的情况下特别有用。
(d)在本实施方式中,薄膜元件101被夹设并连接于集成电路元件1与安装基板2之间。一般,在集成电路元件1与安装基板2之间未配置有薄膜元件的情况下,因将集成电路元件1的外部端子与安装基板的安装端子之间接合的导电性接合材料的量(大小)的不同等,而在集成电路元件1与安装基板2的间隙产生差别。另一方面,在本实施方式中,在集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件101,因此在集成电路元件1与安装基板2之间能够确保恒定的间隙。即,薄膜元件101作为隔离物发挥功能。并且,通过该结构,能够减少安装于安装基板2的无源元件的数量,从而能够实现高密度化及高集成化。另外,根据本实施方式,与在安装基板2安装有无源元件的情况相比,能够减少基于导电性接合材料的连接位置,因此连接可靠性提高。
(e)薄膜元件101在绝缘性基板21的第1面PS1形成有薄膜电感器L1~L4,在绝缘性基板21的第2面PS2形成有电容器C1。因此,薄膜电感器L1~L4以及电容器C1的形成区域的俯视状态下的面积能够实现缩小化。
(f)另外,在薄膜元件101中,第2薄膜绝缘体层12以及绝缘性基板21配置于作为磁性体铁氧体的第1薄膜绝缘体层11与第1电容器电极CP1之间。一般而言,在磁性体的内部形成有螺旋状的电感器的情况下,若在磁性体的表面形成有电极等导体图案,则电感器所产生的磁场受到基于导体图案的影响(涡流的产生、导体图案有助于磁场辐射等),从而存在电感器的Q值降低趋势。另一方面,在本实施方式中,在高导磁率的第1薄膜绝缘体层11与第2电容器电极CP2之间夹设低导磁率的第2薄膜绝缘体层12、绝缘性基板21,从而将薄膜电感器L1~L4与电容器C1磁分离。因此,抑制薄膜电感器L1~L4所产生的磁场因电容器C1而受到影响,从而能够抑制薄膜电感器L1~L4的Q值的降低。
《第2实施方式》
在第2实施方式中,示出了薄膜元件所具备的薄膜电感器以及电容器的形状及个数与第1实施方式不同的例子。
图7是第2实施方式的薄膜元件102的剖视图。图8是安装基板2的一部分以及薄膜元件102的分解立体图。此外,在图8中,省略了第1薄膜绝缘体层11以及第2薄膜绝缘体层12的图示。
薄膜元件102具有绝缘性基板21、第1薄膜绝缘体层11、第2薄膜绝缘体层12、电介质部件13、多个薄膜电感器L1、L2、多个第2电容器电极CP21、CP22以及多个层间连接导体V11、V12、V13、V14、V23、V24。
在绝缘性基板21的第1面PS1形成有薄膜电感器L1、L2。薄膜电感器L1、L2是通过薄膜工艺形成的无源元件,且是约1.5圈的螺旋状的导体图案。
在绝缘性基板21的第2面PS2以夹设第2薄膜绝缘体层12的方式形成有第2电容器电极CP21、CP22。第2薄膜绝缘体层12形成于绝缘性基板21的第2面PS2的整个表面,第2电容器电极CP21、CP22形成于第2薄膜绝缘体层12的下表面。在第2电容器电极CP21、CP22的下表面形成有电介质部件13。
在第1薄膜绝缘体层11的表面形成有连接端子P11~P14。连接端子P11、P12经由层间连接导体V11、V12与薄膜电感器L1、L2的第1端分别连接。连接端子P13、P14经由层间连接导体V13、V14与薄膜电感器L1、L2的第2端分别连接。另外,薄膜电感器L1、L2的第2端经由设置于绝缘性基板21的层间连接导体V23、V24与第2电容器电极CP21、CP22分别连接。
如图8所示,在集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件102,从而第1电容器电极CP1的一部分与第2电容器电极CP21隔着电介质部件13的一部分相互对置。因此,在第1电容器电极CP1与第2电容器电极CP21的对置部分形成有电容。因此,利用配置于第1电容器电极CP1、第2电容器电极CP21、第1电容器电极CP1和第2电容器电极CP21之间的电介质部件13构成电容器C1。
另外,在集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件102,从而第1电容器电极CP1的一部分与第2电容器电极CP22隔着电介质部件13的一部分相互对置。因此,在第1电容器电极CP1与第2电容器电极CP22的对置部分形成有电容。因此,利用配置于第1电容器电极CP1、第2电容器电极CP22、第1电容器电极CP1和第2电容器电极CP22之间的电介质部件13构成电容器C2。
图9(A)是在第2实施方式中在集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件102的部分的电路图,图9(B)是安装基板2的一部分以及薄膜元件102的电路图。
在本实施方式中,具备电源电路81以及薄膜元件102。电源电路81与电源输入端子Vin以及薄膜元件102的连接端子P11、P12分别连接。电源电路81例如为集成电路元件所具有的降压DC/DC转换器。
电源电路81具备多个控制电路71、72以及多个开关元件T1a、T1b、T2a、T2b。开关元件T1a、T1b、T2a、T2b为3端子的有源元件,例如为功率MOS-FET。
开关元件T1a、T2a的第1端与电源输入端子Vin分别连接,开关元件T1a、T2a的第2端与开关元件T1b、T2b的第1端分别连接。开关元件T1b、T2b的第2端与接地部分别连接。开关元件T1a、T2a的第3端分别与控制电路71、72连接,开关元件T1b、T2b的第3端分别与控制电路71、72连接。开关元件T1a的第2端与开关元件T1b的第1端的连接点与薄膜元件102的连接端子P11连接,开关元件T2a的第2端与开关元件T2b的第1端的连接点与薄膜元件102的连接端子P12连接。
如图9(A)以及图9(B)所示,两个薄膜电感器L1、L2的第1端与连接端子P11、P12导通,薄膜电感器L1、L2的第2端与连接端子P13、P14导通。电容器C1的两端与连接端子P13以及安装基板的接地部导通,电容器C2的两端与连接端子P14以及安装基板的接地部导通。在本实施方式中,连接端子P13、P14与输出端子Vout1、Vout2连接。
因此,利用薄膜电感器L1与电容器C1构成平滑电路,利用薄膜电感器L2与电容器C2构成平滑电路。通过该结构,构成具备DC/DC转换器的1输入2输出的电路,能够对向电源输入端子Vin输入的电压进行转换并从输出端子Vout1、Vout2输出两个单独的电源电压。
如本实施方式所示,构成电容器C1、C2的第1电容器电极与第2电容器电极只要构成为以至少一部分进行对置即可。
另外,如本实施方式所示,电介质部件13只要至少一部分配置于第1电容器电极与第2电容器电极的对置部分即可。即,电介质部件13也可以形成于第1电容器电极与第2电容器电极的对置部分以外的部分。另外,电介质部件13也可以仅形成于第1电容器电极与第2电容器电极的对置部分的一部分。此外,如之后详述那样,在本发明中电介质部件13不是必须的。
《第3实施方式》
在第3实施方式中,示出了将不具备第2薄膜绝缘体层的薄膜元件配置于集成电路元件与安装基板之间的例子。
图10是表示在第3实施方式的电子设备203中的集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件103的部分的主视图。图11是图10中的Z2部的放大图。
电子设备203具备集成电路元件1、安装基板2以及薄膜元件103。在集成电路元件1的下表面形成有第1电容器电极CP1以及多个外部端子51、53,在安装基板2的上表面形成有多个安装端子41、43。
薄膜元件103是平面形状为正方形的绝缘性薄板。在薄膜元件103的第1主面S1形成有平面形状为正方形的连接端子P11、P12等,在薄膜元件103的第2主面S2形成有平面形状为正方形的第2电容器电极CP2。
如图10以及图11所示,薄膜元件103的连接端子P11、P12等经由导电性接合材料31与安装基板2的安装端子41分别连接。
图12是第3实施方式的薄膜元件103的剖视图。
薄膜元件103具有绝缘性基板21、第1薄膜绝缘体层11、电介质部件13、多个薄膜电感器L1、L2等、第2电容器电极CP2以及多个层间连接导体V11、V22等。
在绝缘性基板21的第1面PS1形成有薄膜电感器L1、L2等。在绝缘性基板21的第2面PS2形成有第2电容器电极CP2。第2电容器电极CP2形成于绝缘性基板21的第2面PS2。另外,在第2电容器电极CP2的下表面形成有电介质部件13。
如图11所示,薄膜元件103安装于安装基板2,从而在集成电路元件1与安装基板2之间配置有薄膜元件103。此时,第1电容器电极CP1与第2电容器电极CP2相互对置,在第1电容器电极CP1与第2电容器电极CP2之间形成有电容。因此,利用配置于第1电容器电极CP1、第2电容器电极CP2、第1电容器电极CP1和第2电容器电极CP2之间的电介质部件13构成电容器C1。在本实施方式中,在第1电容器电极CP1与第2电容器电极CP2之间形成有间隙。
这样,在本发明中第2薄膜绝缘体层不是必须的。薄膜元件103不具备第2薄膜绝缘体层,因此与具备第2薄膜绝缘体层的第1实施方式的薄膜元件101等相比,能够进一步减薄厚度。
如本实施方式所示,第1电容器电极CP1也可以形成于集成电路元件1。另外,第2电容器电极CP2也可以直接形成于绝缘性基板21的第2面PS2。
此外,在本发明中电介质部件13不是必须的。可以在第1电容器电极CP1与第2电容器电极CP2之间形成有间隙,也可以在第1电容器电极CP1与第2电容器电极CP2之间配置有其他部件。
《第4实施方式》
在第4实施方式中,示出了在包括利用多个电源电压进行动作的电路的微处理器应用了本发明的薄膜元件的例子。
图13(A)是第4实施方式的APU等微处理器芯片3的仰视图,图13(B)是微处理器芯片3的主视图。此外,在图13(A)中,省略了焊料凸块33B的图示。
在微处理器芯片3的下表面形成有多个外部端子51、53,在多个外部端子51、53分别形成有焊料凸块31B、33B。另外,在微处理器芯片3的下表面安装有多个薄膜元件101a、101b、101c、101d。薄膜元件101a~101d与第1实施方式所示的薄膜元件101相同。
形成于微处理器芯片3的下表面的焊料凸块31B利用助焊剂等临时固定于薄膜元件101a~101d所具有的连接端子P11~P15。如图13(A)所示,薄膜元件101a~101d配置于平面形状为矩形的微处理器芯片3的四角(各角部附近)。此外,如图13(B)所示,焊料凸块33B的高度高于薄膜元件101a~101d。
微处理器芯片3经由薄膜元件101a~101d以及焊料凸块33B倒置安装于安装基板。
图14是表示安装于安装基板2的微处理器芯片3的回流焊接后的状态的主视图。
如图14所示,在微处理器芯片3与安装基板2的间隙配置有薄膜元件101a~101d,因此薄膜元件101a~101d作为隔离物发挥功能。即,微处理器芯片3与安装基板2的间隙由配置于微处理器芯片3的四角的薄膜元件101a~101d的高度尺寸规定。
此外,薄膜元件101a~101d抵接于安装基板2的第1电容器电极CP1,但是不接合(固定)于安装基板2。因此,在使用薄膜元件101a~101d将微处理器芯片3安装于安装基板2时,缓和向微处理器芯片3的四角的应力的集中,从而耐冲击性提高。
图15是表示第4实施方式的平滑电路相对于微处理器芯片3的连接结构的示意图。
微处理器芯片3具备动作电源电压不同的多个电路模块。在各电路模块形成有与电源电压对应的单独的电源电路80a、80b、80c、80d。各电源电路80a、80b、80c、80d的薄膜元件101a、101b、101c、101d设置于微处理器芯片3的外部,并经由基板上的布线图案被连接。
《其他实施方式》
在上述的实施方式中,示出了薄膜元件的平面形状为正方形的例子,但并不限定于该结构。薄膜元件的形状能够在起到本发明的作用·效果的范围内适当地进行变更,例如也可以是平面形状为矩形、多边形、圆形、椭圆形、L字形、T字形等的薄板。同样,绝缘性基板21的形状也能够在起到本发明的作用·效果的范围适当地进行变更,例如也可以是平面形状为矩形、多边形、圆形、椭圆形、L字形、T字形等的薄板。
在上述的实施方式中,示出了在绝缘性基板21的第1面PS1形成有薄膜电感器,在绝缘性基板21的第2面PS2形成有电容器的例子,但并不限定于该结构。薄膜电感器也可以形成于绝缘性基板21的第2面PS2。即,薄膜电感器以及电容器也可以均形成于绝缘性基板21的第2面PS2。另外,薄膜电感器也可以形成于绝缘性基板21的第1面PS1以及第2面PS2的双方。
另外,在上述的实施方式中,示出了在绝缘性基板21的第1面PS1直接形成有薄膜电感器的例子,但并不限定于该结构。薄膜电感器也可以以夹设SiO2膜等的方式形成于绝缘性基板21的表面。即,本发明中的“形成于绝缘性基板的第1面的”薄膜电感器以及第2电容器电极并不局限于直接形成于绝缘性基板21的第1面PS1,还包括薄膜电感器以及第2电容器电极以夹设其他部件的方式形成于绝缘性基板21的第1面PS1的情况。同样,本发明中的“形成于绝缘性基板的第2面的”薄膜电感器以及第2电容器电极并不局限于直接形成于绝缘性基板21的第2面PS2,还包括薄膜电感器以及第2电容器电极以夹设其他部件的方式形成于绝缘性基板21的第2面PS2的情况。
另外,在上述的实施方式中,示出了薄膜电感器为约1圈的环状的导体图案或者约1.5圈的螺旋状的导体图案的例子,但并不限定于此。薄膜电感器的卷绕数能够适当地进行变更,例如也可以为1圈以下或1圈以上。并且,薄膜电感器也可以为螺旋状的导体。
在上述的实施方式中,示出了薄膜电感器的卷绕轴沿着与绝缘性基板21的第1面PS1以及第2面PS2垂直的方向(Z方向)的例子,但并不限定于此。薄膜电感器的卷绕轴也可以沿着与绝缘性基板21的第1面PS1以及第2面PS2平行的方向(例如X方向或者Y方向等)。通过该结构,在薄膜电感器以及电容器的形成区域在俯视下重叠的情况下,能够抑制薄膜电感器所产生的磁通量被电容器妨碍的情况。
此外,在上述的实施方式中,示出了利用薄膜电感器与电容器构成低通滤波器或者平滑电路的例子,但并不限定于此。由集成电路元件1、安装基板2以及薄膜元件构成的电路能够适当地进行变更,例如可以构成高通滤波器,也可以为薄膜电感器与电容器串联而成的电路、π型电路或者T型电路等。另外,薄膜电感器以及电容器的数量并不限定于上述的实施方式的情况,能够利用由集成电路元件1、安装基板2以及薄膜元件构成的电路适当地进行变更。
在上述的实施方式中,示出了连接端子的平面形状为正方形的例子,但并不限定于该结构。连接端子的形状能够适当地进行变更,例如也可以为多边形、圆形、椭圆形、L字形、T字形等。另外,连接端子的个数也能够利用薄膜元件的电路结构适当地进行变更。并且,形成于薄膜元件的第1主面S1的连接端子的配置也能够适当地进行变更。

Claims (13)

1.一种集成电路元件的安装结构,具备集成电路元件以及具有安装端子的安装基板,其特征在于,还具备:
薄膜元件,其具有第1主面和与所述第1主面对置的第2主面;以及
第1电容器电极,其形成于所述集成电路元件,
所述薄膜元件具有:
绝缘性基板,其具有第1面和第2面;
薄膜电感器,其通过薄膜工艺形成于所述绝缘性基板的所述第1面和所述第2面之中的至少一方;
第2电容器电极,其形成于所述绝缘性基板的所述第2面;以及
连接端子,其形成于所述薄膜元件的所述第1主面,并与所述薄膜电感器和所述第2电容器电极之中的至少一方连接,
所述连接端子与所述安装端子连接,
所述第1电容器电极与所述第2电容器电极以至少一部分进行对置。
2.根据权利要求1所述的集成电路元件的安装结构,其特征在于,
所述薄膜元件还具有电介质部件,
所述电介质部件的至少一部分配置于所述第1电容器电极与所述第2电容器电极之间。
3.根据权利要求1所述的集成电路元件的安装结构,其特征在于,
在俯视状态下,所述薄膜元件设置于所述集成电路元件的角部。
4.根据权利要求1或2所述的集成电路元件的安装结构,其特征在于,
所述薄膜电感器形成于所述绝缘性基板的所述第1面,
所述薄膜电感器和所述第2电容器电极经由设置于所述绝缘性基板的层间连接导体而连接。
5.根据权利要求3所述的集成电路元件的安装结构,其特征在于,
所述薄膜电感器的数量为多个。
6.根据权利要求5所述的集成电路元件的安装结构,其特征在于,
所述多个薄膜电感器排列于相同平面上。
7.一种集成电路元件的安装结构,具备具有外部端子的集成电路元件以及安装基板,其特征在于,还具备:
薄膜元件,其具有第1主面和与所述第1主面对置的第2主面;以及
第1电容器电极,其形成于所述安装基板,
所述薄膜元件具有:
绝缘性基板,其具有第1面和第2面;
薄膜电感器,其通过薄膜工艺形成于所述绝缘性基板的所述第1面和所述第2面之中的至少一方;
第2电容器电极,其形成于所述绝缘性基板的所述第2面;以及
连接端子,其形成于所述薄膜元件的所述第1主面,并与所述薄膜电感器和所述第2电容器电极之中的至少一方连接,
所述连接端子与所述外部端子连接,
所述第1电容器电极与所述第2电容器电极以至少一部分进行对置。
8.根据权利要求7所述的集成电路元件的安装结构,其特征在于,
所述薄膜元件还具有电介质部件,
所述电介质部件的至少一部分配置于所述第1电容器电极与所述第2电容器电极之间。
9.根据权利要求7所述的集成电路元件的安装结构,其特征在于,
在俯视状态下,所述薄膜元件设置于所述集成电路元件的角部。
10.根据权利要求7所述的集成电路元件的安装结构,其特征在于,
所述薄膜电感器形成于所述绝缘性基板的所述第1面,
所述薄膜电感器和所述第2电容器电极经由设置于所述绝缘性基板的层间连接导体而连接。
11.根据权利要求9所述的集成电路元件的安装结构,其特征在于,
所述薄膜电感器的数量为多个。
12.根据权利要求11所述的集成电路元件的安装结构,其特征在于,
所述多个薄膜电感器排列于相同平面上。
13.根据权利要求7~10中任意一项所述的集成电路元件的安装结构,其特征在于,
所述集成电路元件还具有电源电路,
所述安装基板还具有接地部,
所述薄膜电感器与所述电源电路连接,
所述第1电容器电极与接地部连接。
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