JP2004522306A - 固体電子部品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、固体電子部品の製造方法に関し、より詳細には、コンデンサの製造方法に関する。本発明の一実施例によれば、（ｉ）第１の基板（１０）を提供するステップであって、第１の基板（１０）が、第１の基板（１０）の表面に形成された複数の第１の固体電子部品素子（１６）を備えたステップと、（ｉｉ）第２の基板（１１０）を提供するステップであって、第２の基板（１１０）が、第２の基板（１１０）の表面に形成された複数の第２の固体電子部品素子（１１６）を備えたステップと、（ｉｉｉ）第１、第２の個々の部品素子の各々が互いに相互整列するよう、第１、第２の基板を整列させるステップと、（ｉｖ）第１、第２の素子を互いに動作接続し、それによりサンドイッチ基板を形成するための、第１、第２の基板を１つに固定するステップと、（ｖ）それぞれ第２の部品素子（１１６）に動作接続された第１の部品素子（１６）を備えた複数の個別部品（６０、７０）を形成するための、サンドイッチ基板を分割するステップとを含んだ、マルチプル固体電子部品を製造する方法が提供される。製造に適した部品の種類は、コンデンサ、ダイオードおよび抵抗であるが、これらに限定されるものではなく、この方法を使用して他の適切な部品を製造することも可能である。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体電子部品の製造方法に関し、好ましい実施例においてはコンデンサの製造方法に関する。また、本発明の固体電子部品の製造方法は、より詳細には、コンデンサなどの固体電子部品を製造するための大量生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体タンタルコンデンサの大量生産方法については既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。この製造方法は、固体タンタルの基板ウェハを提供するステップと、基板に高多孔性焼結タンタル層を形成するステップと、直線状直立多孔性タンタルボディのアレイを生成するための、多孔性タンタル層を直交チャネルパターンで鋸引きするステップと、ボディ上に誘電体層を生成するための、キューブを陽極処理するステップと、陰極層を形成するべく、ボディをマンガン硝酸塩溶液に浸し、かつ、塗布された溶液を二酸化マンガンに変えるための加熱ステップと、導電炭素層を個々に加え、続いて各ボディの頂端部に銀を加えるステップと、固体金属のウェハからなる蓋を銀層上にボンディングするステップと、基板に制約されたボディと蓋の間のチャネルに絶縁樹脂材を注入するステップと、および陽極端子が基板材料からなり、陰極端子が蓋材料からなり、また、容量性ボディが多孔性被覆タンタルボディからなる複数のコンデンサを生成するための、ウェハの平面に対して直角をなす方向に、各チャネルの中心線に沿ってアセンブリをスライスするステップとを備えている。
【０００３】
他の多くの電子製品についても同様であるが、とりわけ移動電話の小型化に伴い、固体コンデンサの容積効率の改善に対する要求が継続的に存在している。前述の特許文献１による方法は、複数の固体コンデンサを製造するための極めて有効な方法を提供している。
【０００４】
また、概ね特許文献１による方法に従って製造される固体コンデンサの容積効率を向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このプロセス改善によれば、蓋層が省略され、陰極端子が各コンデンサの陽極ボディの露出表面に直接形成されている。
【０００５】
さらに、マルチプルコンデンサ（multiple capacitor）を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。マルチプルコンデンサの各々がポール接点を共通面上に有しており、それによりコンデンサを個々の印刷回路基板（ＰＣＢ）接点上に置くことができ、ＰＣＢ上の部品のフットプリントを低減している。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５，３５７，３９９号明細書
【特許文献２】
ＰＣＴ／ＧＢ９９／０３５６６
【特許文献３】
ＰＣＴ／ＧＢ００／０１２６３
【特許文献４】
ＧＢ００／０３０５８
【特許文献５】
ＧＢ００／０３５５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、固体電子部品の製造方法、とりわけフットプリントが低減された固体電子部品の製造方法を提供することである。好ましい製造方法は、フットプリントが低減されたコンデンサの製造方法に関している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
（ｉ）第１の基板を提供するステップであって、第１の基板が、該第１の基板の表面に形成された複数の第１の固体電子部品素子を備えたステップと、
（ｉｉ）第２の基板を提供するステップであって、第２の基板が、該第２の基板の表面に形成された複数の第２の固体電子部品素子を備えたステップと、
（ｉｉｉ）第１及び第２の個々の固体電子部品素子の各々が互いに相互整列するように、第１及び第２の基板を整列させるステップと、
（ｉｖ）第１及び第２の固体電子部品素子を互いに動作接続し、それによりサンドイッチ基板を形成するための、第１及び第２の基板を１つに固定するステップと、
（ｖ）それぞれ第２の固体電子部品素子に動作接続された第１の固体電子部品素子を備えた複数の個別部品を形成するための、サンドイッチ基板を分割するステップと
を備えたマルチプル固体電子部品（multiple solid state electronic component）の製造方法が提供される。
【０００９】
製造に適した部品の種類は、コンデンサ、ダイオードおよび抵抗であるが、これらに限定されるものではなく、この方法を使用して他の適切な部品を製造することも可能である。
【００１０】
第１及び第２の固体電子部品素子には同じ電子的機能（electric function）を持たせることができ、例えば、各固体電子部品素子は、コンデンサであってもあるいは抵抗であっても良い。特定の実施例では、個々の素子は、一方では第１の固体電子部品素子と他方では第２の固体電子部品素子の中間として異なる動作特性（differing performance characteristics）を有している。したがって、例えば、異なるキャパシタンスを有するコンデンサを最終部品に組み込むことができる。
【００１１】
他の固体電子部品の製造方法として、また、本発明の他の実施例によれば、第１及び第２の固体電子部品素子は、それぞれ異なる電子的機能を有している。この製造方法によれば、例えば、抵抗に接続されたコンデンサを備えた部品を形成することができる。
【００１２】
前述の一般的な製造方法により、二重素子部品（dual element component）、例えば、コンデンサ対を単一部品の中に製造することができる。一対の電子素子を単一部品の中に統合することにより、２つの個別部品と比較すると、フットプリントが低減され、かつ、コンデンサを典型的にはＰＣＢ上の電気回路に組み込むために必要なはんだステップの数が減少する。もう１つの重要な利点は、１つの部品が２つの部品に取って代わるため、ＰＣＢのアセンブリ時間が短縮され、かつ、アセンブリステップの数が減少することである。
【００１３】
本発明の好ましい実施例によれば、
ａ）第１の基板層を形成するステップと、
ｂ）第１の基板層の一方の表面に、多孔性焼結バルブ作用材料（porous sintered valve-action material）からなる複数の第１の直立ボディを形成するステップと、
ｃ）第２の基板層を形成するステップと、
ｄ）第２の基板層の一方の表面に、多孔性焼結バルブ作用材料からなる複数の第２の直立ボディ（upstanding body）を形成するステップと、
ｅ）第１及び第２のボディ上に絶縁層を形成し、かつ、第１及び第２のボディの孔（porosity）を介して拡張させるステップと、
ｆ）絶縁層上に導電陰極層を形成するステップと、
ｇ）ボディが相互整列するよう、第１及び第２の基板を整列させるステップと、
ｈ）第１及び第２のボディが動作接続されたサンドイッチ基板（substrate sandwich）を形成するための、第１及び第２の基板を１つに固定するステップと、
ｉ）多孔性ボディを電気絶縁材料で封止するステップと、
ｊ）サンドイッチ基板を、それぞれ、第１のコンデンサが第１の多孔性ボディに対応し、第２のコンデンサが第２の多孔性ボディに対応する２つのコンデンサを備えた複数の個別容量部品に分割するステップとを備えたマルチプル固体容量部品（multiple solid state capacitive component）の製造方法を提供する。
【００１４】
本発明の特定の実施例によれば、ステップｇ）で基板の面と面が整列し、それらの個々の第１及び第２の直立ボディの面が互いに整列する。また、ステップｈ）には、第１及び第２の基板層を外側の層にしたサンドイッチ構成を形成するための、直立ボディの整列した自由端を電気接続するステップを備えており、それにより、サンドイッチ基板が分割されると、それぞれ、外側の第１及び第２の基板に対応する第１及び第２の陽極端子と、ボディの自由端間の電気接続部に対応する陰極領域とを有する複数の部品対が形成される。
【００１５】
ステップｇ）で、導電材料のプレートが第１のボディの各自由端と第２のボディの各自由端の間に挿入され、それによりプレート材を介して電気接続される。したがって、ステップｊ）の分割ステップでさらにプレート材が分割され、分割によって各々の部品に形成されるプレート材の露出表面部分によって各部品の陰極端子が提供される。プレート材端子サイトを提供することにより、陰極端子が負の電気接点を提供し、また、正の電気接点サイトを提供するべく２つの陽極端子が電気接続される並列対としてデバイスを構成することができる。２つの陽極端子は、通常、回路基板端子上の印刷回路線路によって接続される。また、陽極端子が２つの別個の正の接点サイトを提供し、陰極端子が負の接点サイトを提供するアレイ対を提供することも可能である。さらに、回路内の個々の陽極端子を接続することにより、陰極端子の接続を必要とすることなく直列対を提供することも可能である。
【００１６】
本発明のさらに他の実施例によれば、ステップｇ）は、第１の直立ボディの自由端と第２の直立ボディの自由端の間に加えられる個別導電性接着パッドによって実行される。したがって、ステップｉ）における封止プロセスでさらに電気接続領域が封止され、それにより各部品の陰極領域が曖昧になり、陰極端子を必要とすることなく部品を形成することができる。この実施例は、直列対コンデンサ部品の製造に適している。これらの部品の場合、負の端子は不要であり、したがって、上述した第１の実施例における陰極端子の形成に使用されるプレートは省略されている。導電性接着ペーストまたは類似を便利に使用して、直立ボディの自由端が電気接続されている。陰極端子との偶然の接触を防止するために、接続領域は封止されている。この実施例は、第１の実施例と同様に製造されるが、第１の実施例に従って製造される部品の融通性には明らかに欠けている。
【００１７】
本発明の他の実施例によれば、ステップｇ）で基板が背中合わせに整列して、それらの個々の第１及び第２の直立ボディの面が互いに反対側に位置し、また、ステップｈ）には、第１及び第２の基板層を内側の層にし、かつ、多孔性ボディを外側の層にしたサンドイッチ構成を形成するための、基板の背面と背面を１つに電気接続するステップを備えており、それにより、サンドイッチ基板が分割されると、それぞれ、内側の第１及び第２の接続基板に対応する陽極端子領域と、部品の第１及び第２の端部領域にそれぞれ対応する第１及び第２の陰極端子領域とを有する複数の部品対が形成される。
【００１８】
好ましい実施例では、コンデンサの形成に使用されるバルブ作用材料には、金属、詳細にはタンタルが使用されているが、本発明によるプロセスには他のバルブ作用材料および金属を使用することもできる。ニオブ、モリブデン、ケイ素、アルミニウム、チタン、タングステン、ジルコニウムおよびそれらの合金は、その一例である。
【００１９】
バルブ作用金属がタンタルの場合、基板は固体タンルウェハであることが好ましく、それにより多孔性金属との物理的および化学的両立性が保証される。
【００２０】
多孔性ボディは、粉末冶金手段によって形成されている。通常は、等級のより細かい緑粉末／結合剤混合物を基板にプレスする前に、等級の粗い粉末のシード層を基板に加え、かつ、焼結しなければならない。等級の粗い粉末によって機械的なキーイングが提供され、焼結多孔性ボディと基板の間に強力な接続が確実に生成される。製造プロセスにおける後続するステップの間、基板からの多孔性ボディの剥離が生じないことを保証するためには、この強力な接続が必要である。緑粉末／結合剤混合物の一様な層が基板に加えられ、焼結によって固定された後、所望のボディアレイを基板上に形成するべく機械加工される。ボディを形成するための他の方法がＰＣＴ特許出願に記載されている（例えば、特許文献４参照）。この他の方法には、基板上に緑ボディアレイを生成するためのダイ／処理プロセスが使用されており、焼結されたアレイが最終多孔性ボディを形成している。
【００２１】
誘電体層は、電解陽極処理プロセスによって形成され、酸化膜が多孔性焼結陽極ボディの表面に慎重に積み重ねられている。適切な方法については、当分野技術者には知られている。
【００２２】
陰極層は、直立ボディをマンガン硝酸塩などの陰極層プリカーソル溶液に浸した後、二酸化マンガンの陰極層を生成するべく加熱することによって形成されている。必要な深さおよび完全性を有する陰極層を徐々に積み重ねるために、浸漬ステップおよび加熱ステップは反復して実行される。
【００２３】
通常、陰極層は、浸漬ステップの間に、陽極ボディ上だけでなく、ボディ間の露出タンタル基板表面にも積み重ねられる。陰極端子の各々を個々の陽極端子から分離するために、さらに処理ステップが実行され、陽極ボディ周辺の基板からあらゆる陰極層（および誘電体層）が除去される。この処理には、さらに機械加工を施すプロセスが含まれており、基板の表面層を除去することにより、陽極ボディの各々の間に分離チャネルが形成される。例えば、直線状陽極ボディを形成するための直交行が機械加工されている部分では、分離チャネルは、陽極ボディ間の行および列の中心線に沿って機械加工される。この方法によれば、表面が被覆されていない階段が各コンデンサの陽極ボディの周囲に形成され、それにより陰極層が露出陽極端子から分離される。次に改質プロセスが実行され、新しく露出した表面が絶縁酸化膜層中に形成される。不要な汚染を防止するべく機械加工がレジスト層の使用に置換された他の分離プロセスがＰＣＴ特許出願に記載されている（例えば、特許文献５参照）。
【００２４】
封止プロセスは、直立ボディ間の空間に液体樹脂を浸透させることによって実行される。好ましい一実施例では、エポキシ樹脂などの絶縁プラスチック樹脂材が直立ボディ間の空間に充填されている。この方法によれば、基板が分割された場合に、それぞれ多孔性ボディ部分の周囲に保護樹脂スリーブを備えたコンデンサボディが残される。封止樹脂は、特定の樹脂の適合性および流動性に応じて加圧状態で加えられるか、あるいは単純な液浸によって加えられる。樹脂がセットされると、樹脂および基板が機械加工され、あるいは隣接する個々のコンデンサボディに切断される。封止材は、エポキシなどのプラスチック樹脂である。
【００２５】
陰極端子を有することが望ましい場合、陰極端子は、１つまたは複数の導電層を、分割プロセスによって各部品に提供される露出プレート帯に加えることによって形成される。端子部分のはんだ付けを容易にするために、必要に応じて、適切なはんだ融和性金属層被覆材が塗布される。
【００２６】
サンドイッチ基板の分割は、通常、基板の平面に対して直角に、隣接する多孔性ボディ部分間の「道（street）」に沿った機械加工、したがって封止材を通した機械加工によって実行される。
【００２７】
本発明の他の実施例によれば、前述の任意の方法によって製造されたコンデンサが提供される。
【００２８】
本発明の他の実施例によれば、前述の任意の方法によって製造されたコンデンサを備えた電子デバイスまたは電気デバイスが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の固体電子部品の製造方法の実施例について添付図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、本発明の固体電子部品の製造プロセスによる処理中の基板の横断面図である。符号１０は、固体タンタル円形ウェハ（solid tantalum circular wafer）の横断面を示したものである（正方形、長方形等の他の形状も可能である）。円形ウェハの上部表面には、焼結した、粒子の粗いコンデンサ等級タンタル粉末（coarse grained capacitor grade tantalum powder）１２が分散している。続いて、粒子の細かいコンデンサ等級タンタル粉末／結合剤の緑（すなわち未焼結）混合物が基板の上部表面にプレスされ、緑層（green layer）１３が形成される。
【００３１】
緑層１３が焼結され、粒子の細かい粉末が完全体多孔性網中に融解する。焼結は、摂氏約１６００度で実行される（最適温度は、粒子のサイズおよび焼結プロセスの継続時間によって決まる）。また、焼結プロセスにより、多孔性層が粗いシード層（coarse seeding layer）１２に融解する。
【００３２】
次に、基板アセンブリが機械加工され、図２に示すように、横方向チャネル１４および縦方向チャネル１５の直交格子が生成される。これらのチャネルは、可動回転切削ホイールを使用して粉砕される。チャネルは、図３に示すように、切削部分が基板に突き当たるよう、多孔性タンタル層の厚さを若干超えた深さに切削される。
【００３３】
機械加工プロセスにより、直交薄片ボディ（orthogonal section body）１６のアレイが基板上に生成される。この多孔性ボディ（porous body）がコンデンサの陽極部分を形成している。直流電源の正の端子を基板に接続した電解液（例えば、０．１％リン酸溶液）槽中での陽極処理により、陽極ボディに絶縁誘電体層（図示せず）が加えられ、それにより、ボディの多孔性金属表面および露出した基板上に薄い五酸化タンタル層（thin tantalum pentoxide layer）が形成される。
【００３４】
次に、良く知られているマンガン化プロセスにより、陽極ボディに陰極層（図示せず）が形成される。このプロセスでは、陽極処理された陽極ボディ（anode body）１６がマンガン硝酸塩溶液（manganese nitrate solution）に浸され、それによりボディの各々にウェット溶液が塗布され、ボディの内部の孔がウェット溶液で覆われる。次に、湿った空気中で基板が加熱され、塗布された硝酸塩が二酸化物に変化する。液浸および加熱サイクルは、必要な密着陰極層を積み重ねるべく、２０回以上に渡って繰り返される。
【００３５】
次に、液体炭素ペースト槽（liquid carbon paste）に浸すことにより、マンガン化されたボディに中間導電炭素層（図示せず）が塗布される。炭素ペーストをセットさせ、炭素層がセットすると、炭素が塗布されたボディを液体銀ペースト（liquid silver paste）に浸すことにより、炭素層に他の中間銀層（further intermediate layer）２７（図３）が塗布される。この中間銀層２７は、その下側の炭素層を超えて通過することはなく、それにより銀とその下側の非融和性酸化膜が直接接触することは絶対にない。
【００３６】
前述の製造プロセスでは、マンガン化する層の漂遊部分、炭素ペーストまたは銀ペーストによって、基板チャネル１５、１４の表面部分が汚染される。これらの導電部分は、最終コンデンサの陽極と陰極の間の短絡の原因になるため、必ず除去しなければならない。そのために、さらに機械加工ステップが実行され、チャネルの直交パターン３２が、陽極ボディの各々を分離している中心線に沿って基板表面に鋸引き（saw）される（図４）。この鋸引きは、漂遊マンガン化層（stray manganizing layer）（等）およびこの漂遊マンガン化層と共にその下側の誘電体絶縁酸化膜の両方が除去される深さまで実行される。この鋸引きによって基板ウェハの裸タンタルが露出し、この新しい表面が、保護絶縁層を基板に提供するべく誘電体層と共に改質される。この改質プロセスは、上述したように、元の誘電体層に対して実行される。
【００３７】
前述した手順と平行して、第２の同一基板１１０が同じ様に形成される。図５は、この第２の基板１１０を示した図であるが、参照番号は、ウェハ１０に対する番号に１００が追加されている（つまり第２のウェハの番号付けは、ｎ＋１００である）。
【００３８】
次に、コンデンサ部品を製造することができる本発明の固体電子部品の製造プロセスの２つの実施例について説明する。
【実施例１】
【００３９】
第２の基板１１０は、次に、鏡像の如くに第１の基板１０に対して整列配置され、ボディ１６と１１６が互いに対向している。第１の基板１０上の各ボディ１６の頂面に、銀ペーストの接着層４０が塗布され、それぞれボディ１６、１１６の対向する２つの上部表面が合体される（図５の矢印で示す）。図６は、接触された２つの基板１０、１１０を示した図である。接着層４０は、それぞれ第１のボディ１６と第２のボディ１１６の対の間の電気接触を提供する界面を形成している。接着剤４０は、接着剤の良好な結合および完全な硬化を保証するべく、圧縮圧力および温度の下でセットされる。
【００４０】
次に、封止プロセスが実行され、エポキシ樹脂溶液４１（図７）が、ボディ１６、１１６の対と対の間に形成されたチャネル１５、１１５、１４中に浸透する。すべての有効空間に浸透させるべく、エポキシ樹脂の浸透は加圧下で強制される。このエポキシ樹脂を硬化させることにより、ボディ対１６、１１６が、頑強に電気絶縁封止される。
【００４１】
続いて機械加工プロセスが実行され、サンドイッチ基板１０、１１０が個々の部品に分割される。この機械加工は、微細鋸（fine saw）を使用した、図７のダッシュ線で示すチャネル１４、１５、１１５の中心線を通る直交パターンに従った機械加工からなっている。この機械加工により、基板が、それぞれ図８に示すコンデンサ対（capacitor pair）６０を備えた個々の直線状部品に分割される。
【００４２】
コンデンサ対６０の各々は、それぞれ基板１０、１１０からなる２つの陽極端子部分２３、１２３からなっている。各々の基板に個々のコンデンサボディ１６、１１６が焼結されている。このコンデンサボディ１６、１１６は、エポキシ樹脂サイドウォール２４、２５で外装されている。基板中の階段３０、３１は、元の基板ウェハ中に形成された機械分離チャネル３２、１３２に対応している。この階段にはマンガン化被覆が施されていないため、また、何ら汚染されていないため、露出陽極端子と陰極端子が確実に分離されている。各コンデンサボディの頂端部領域には、炭素ペースト層（図示せず）、銀ペースト層２７、１２７、および部品の陰極部分を形成しているもう１つの銀ペースト層４０が塗布されている。陰極部分が樹脂封止材で外装されており、陰極端子が存在していないため、この部品は、２つの陽極端子を有するコンデンサ直列対（capacitor series pair）を示している。
【００４３】
最後の処理ステージは、五側面終端プロセス（five-sided termination process）である。この五側面終端プロセスは、エレクトロニクス業界では良く知られており、コンデンサの外部端子を形成するエンドキャップ２８、２９の形成が含まれている。終端金属層は、銀、ニッケルおよびスズの個別（好ましくはこの順序の）層からなっている。これらの金属は、電気回路または電子回路の接点または他の部品へのコンデンサ端子のはんだ付けによる電気接続の形成に適している。
【実施例２】
【００４４】
本発明による固体電子部品の第２の製造プロセスは、図１から図４に関連して上述した製造プロセスと同様に進行する。タンタルプレート５０が設けられ、その両面に銀接着ペースト５２が塗布されている（図９参照）。処理済み（上述したように）の基板１０、１１０が、図９の矢印Ｂ、Ｂ’で示すように、プレート５０の両側に１つに合体される。ボディ１６、１１６の炭素被覆端面２７、１２７が接着ペースト５２と接触すると（図１０参照）、電気接触が形成される。圧力および温度の下で銀接着剤がセットされ、良好な導電結合が形成される。これによりプレート５０が２つの処理済み基板１０と１１０の間にサンドイッチされる。
【００４５】
実施例１の場合と同様に封止プロセスが実行されるが、一方ではボディ１６間の領域に対応し、他方ではボディ１１６間の領域に対応する２つの個別樹脂浸透（two separate infiltrations of resin）４１が必要である。
【００４６】
封止樹脂を硬化させた後、実施例１の場合と同様、図１０にダッシュ線で示すチャネル１４、１５、１１５等に沿った機械加工により、サンドイッチ基板が個々の部品コンデンサ対に分割される。
【００４７】
図１１は、形成されたコンデンサ部品７０を示した図である。コンデンサ部品７０の各々は、それぞれ基板１０、１１０からなる２つの陽極端子部分２３、１２３からなっている。各々の基板に個々のコンデンサボディ１６、１１６が焼結されている。コンデンサボディは、エポキシ樹脂サイドウォール（epoxy resin sidewalls）２４、２５で外装されている。基板中の階段３０、３１は、元の基板ウェハ中に形成された機械分離チャネル（machine isolation channels）３２、１３２に対応している。この階段にはマンガン化被覆が施されていないため、また、何ら汚染されていないため、露出陽極端子と陰極端子が確実に分離されている。各コンデンサボディの端面領域には、炭素ペースト層（図示せず）および銀ペースト層２７、１２７が塗布されている。もう１つの銀ペースト層５２が、部品の陰極部分を形成している金属プレート（metal plate section）５０と並置されている。このプレート５０には、例えば、鋼または銅との結合またはめっきが可能な任意の導電材料を使用することができる。
【００４８】
次に、陽極端子部分に五側面終端プロセスが施される。この五側面終端プロセスは、エレクトロニクス業界では良く知られており、コンデンサの外部端子を形成するエンドキャップ２８、２９の形成（陽極端子部分の５つの露出部分への被覆）が含まれている。同様に、陰極領域の周囲に四側面終端プロセスが施され、それにより部品の４つのサイドウォールを覆う陰極端子帯（cathode terminal band）５５が形成され、プレート５０及び接着剤５２と電気接触する。
【００４９】
終端金属層は、銀、ニッケルおよびスズの個別（好ましくはこの順序の）層からなっていることが好ましい。これらの金属は、電気回路または電子回路の接点または他の部品へのコンデンサ端子のはんだ付けによる電気接続の形成に適している。
【００５０】
したがって、製造される部品は、２つの陽極端端子および１つの中央陰極端子を有している。この部品は、図１２、１３、１４に示すように、様々な方法で電気回路に統合することができる。個々の例として、図１２に示す、陰極端子が接続されない直列対（series pair）、図１３に示す、陽極の両方が単一回路線路に接続され、かつ、陰極端子が他の単一回路線路に接続される並列対（parallel pair）、図１４に示す、２つの陽極端子がそれぞれ個々の回路線路に接続され、かつ、陰極端子が第３の回路線路に接続されるアレイ対（array pair）がある。
【００５１】
本発明により、それぞれ、２つの個別コンデンサと比較した場合の容積効率に優れた、２つの個別部品ほどにはＰＣＢフットプリントを必要としないマルチプルコンデンサ対部品（multiple capacitor pair component）を製造する方法が提供される。この方法により、誤って配向することが不可能であるという意味において、いわゆる「無極」コンデンサが製造される。端部の極は、常に一方の極性値（上に示した実施形態の場合、正）を有し、中央極はもう一方の極性値（負）を有している。したがって、特定の配向をＰＣＢへの部品の接続に先立って決定する必要がないため、このコンデンサは実装が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の固体電子部品の製造プロセスによる処理中の基板の横断面図である。
【図２】製造プロセスの機械加工ステップ後の基板の上面図である。
【図３】本発明の製造プロセスによる処理中の基板の他の横断面図である。
【図４】本発明の製造プロセスによる処理中の基板のさらに他の横断面図である。
【図５】本発明の実施例１による処理中の２つの基板の断面図である。
【図６】実施例１による処理された基板の断面図である。
【図７】実施例１による処理されたサンドイッチ基板の断面図である。
【図８】実施例１により製造された個別コンデンサ対部品の断面図である。
【図９】本発明の固体電子部品の製造プロセスの実施例２による処理中の２つの基板の断面図である。
【図１０】本発明の実施例２により製造されたサンドイッチ基板の断面図である。
【図１１】本発明の実施例２により製造されたコンデンサ対部品の断面図である。
【図１２】直列対として回路に統合された第１及び第２の実施例による部品の平面図、および直列対を表現した略回路図である。
【図１３】並列対として回路に統合された、本発明の実施例２による部品の平面図、および並列対を表現した略回路図である。
【図１４】アレイ対として回路に統合された、本発明の実施例２による部品の平面図、およびアレイ対を表現した略回路図である。
【０００１】
本発明は、固体電子部品の製造方法に関し、好ましい実施例においてはコンデンサの製造方法に関する。また、本発明の固体電子部品の製造方法は、より詳細には、コンデンサなどの固体電子部品を製造するための大量生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体タンタルコンデンサの大量生産方法については既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。この製造方法は、固体タンタルの基板ウェハを提供するステップと、基板に高多孔性焼結タンタル層を形成するステップと、直線状直立多孔性タンタルボディのアレイを生成するための、多孔性タンタル層を直交チャネルパターンで鋸引きするステップと、ボディ上に誘電体層を生成するための、キューブを陽極処理するステップと、陰極層を形成するべく、ボディをマンガン硝酸塩溶液に浸し、かつ、塗布された溶液を二酸化マンガンに変えるための加熱ステップと、導電炭素層を個々に加え、続いて各ボディの頂端部に銀を加えるステップと、固体金属のウェハからなる蓋を銀層上にボンディングするステップと、基板に制約されたボディと蓋の間のチャネルに絶縁樹脂材を注入するステップと、および陽極端子が基板材料からなり、陰極端子が蓋材料からなり、また、容量性ボディが多孔性被覆タンタルボディからなる複数のコンデンサを生成するための、ウェハの平面に対して直角をなす方向に、各チャネルの中心線に沿ってアセンブリをスライスするステップとを備えている。
【０００３】
他の多くの電子製品についても同様であるが、とりわけ移動電話の小型化に伴い、固体コンデンサの容積効率の改善に対する要求が継続的に存在している。前述の特許文献１による方法は、複数の固体コンデンサを製造するための極めて有効な方法を提供している。
【０００４】
また、概ね特許文献１による方法に従って製造される固体コンデンサの容積効率を向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このプロセス改善によれば、蓋層が省略され、陰極端子が各コンデンサの陽極ボディの露出表面に直接形成されている。
【０００５】
さらに、マルチプルコンデンサ（multiple capacitor）を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。マルチプルコンデンサの各々がポール接点を共通面上に有しており、それによりコンデンサを個々の印刷回路基板（ＰＣＢ）接点上に置くことができ、ＰＣＢ上の部品のフットプリントを低減している。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５，３５７，３９９号明細書
【特許文献２】
ＰＣＴ／ＧＢ９９／０３５６６
【特許文献３】
ＰＣＴ／ＧＢ００／０１２６３
【特許文献４】
ＧＢ００／０３０５８
【特許文献５】
ＧＢ００／０３５５８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、固体電子部品の製造方法、とりわけフットプリントが低減された固体電子部品の製造方法を提供することである。好ましい製造方法は、フットプリントが低減されたコンデンサの製造方法に関している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
（ｉ）第１の基板を提供するステップであって、第１の基板が、該第１の基板の表面に形成された複数の第１の固体電子部品素子を備えたステップと、
（ｉｉ）第２の基板を提供するステップであって、第２の基板が、該第２の基板の表面に形成された複数の第２の固体電子部品素子を備えたステップと、
（ｉｉｉ）第１及び第２の個々の固体電子部品素子の各々が互いに相互整列するように、第１及び第２の基板を整列させるステップと、
（ｉｖ）第１及び第２の固体電子部品素子を互いに動作接続し、それによりサンドイッチ基板を形成するための、第１及び第２の基板を１つに固定するステップと、
（ｖ）それぞれ第２の固体電子部品素子に動作接続された第１の固体電子部品素子を備えた複数の個別部品を形成するための、サンドイッチ基板を分割するステップと
を備えたマルチプル固体電子部品（multiple solid state electronic component）の製造方法が提供される。
【０００９】
製造に適した部品の種類は、コンデンサ、ダイオードおよび抵抗であるが、これらに限定されるものではなく、この方法を使用して他の適切な部品を製造することも可能である。
【００１０】
第１及び第２の固体電子部品素子には同じ電子的機能（electric function）を持たせることができ、例えば、各固体電子部品素子は、コンデンサであってもあるいは抵抗であっても良い。特定の実施例では、個々の素子は、一方では第１の固体電子部品素子と他方では第２の固体電子部品素子の中間として異なる動作特性（differing performance characteristics）を有している。したがって、例えば、異なるキャパシタンスを有するコンデンサを最終部品に組み込むことができる。
【００１１】
他の固体電子部品の製造方法として、また、本発明の他の実施例によれば、第１及び第２の固体電子部品素子は、それぞれ異なる電子的機能を有している。この製造方法によれば、例えば、抵抗に接続されたコンデンサを備えた部品を形成することができる。
【００１２】
前述の一般的な製造方法により、二重素子部品（dual element component）、例えば、コンデンサ対を単一部品の中に製造することができる。一対の電子素子を単一部品の中に統合することにより、２つの個別部品と比較すると、フットプリントが低減され、かつ、コンデンサを典型的にはＰＣＢ上の電気回路に組み込むために必要なはんだステップの数が減少する。もう１つの重要な利点は、１つの部品が２つの部品に取って代わるため、ＰＣＢのアセンブリ時間が短縮され、かつ、アセンブリステップの数が減少することである。
【００１３】
本発明の好ましい実施例によれば、
ａ）第１の基板層を形成するステップと、
ｂ）第１の基板層の一方の表面に、多孔性焼結バルブ作用材料（porous sintered valve-action material）からなる複数の第１の直立ボディを形成するステップと、
ｃ）第２の基板層を形成するステップと、
ｄ）第２の基板層の一方の表面に、多孔性焼結バルブ作用材料からなる複数の第２の直立ボディ（upstanding body）を形成するステップと、
ｅ）第１及び第２のボディ上に絶縁層を形成し、かつ、第１及び第２のボディの孔（porosity）を介して拡張させるステップと、
ｆ）絶縁層上に導電陰極層を形成するステップと、
ｇ）ボディが相互整列するよう、第１及び第２の基板を整列させるステップと、
ｈ）第１及び第２のボディが動作接続されたサンドイッチ基板（substrate sandwich）を形成するための、第１及び第２の基板を１つに固定するステップと、
ｉ）多孔性ボディを電気絶縁材料で封止するステップと、
ｊ）サンドイッチ基板を、それぞれ、第１のコンデンサが第１の多孔性ボディに対応し、第２のコンデンサが第２の多孔性ボディに対応する２つのコンデンサを備えた複数の個別容量部品に分割するステップとを備えたマルチプル固体容量部品（multiple solid state capacitive component）の製造方法を提供する。
【００１４】
本発明の特定の実施例によれば、ステップｇ）で基板の面と面が整列し、それらの個々の第１及び第２の直立ボディの面が互いに整列する。また、ステップｈ）には、第１及び第２の基板層を外側の層にしたサンドイッチ構成を形成するための、直立ボディの整列した自由端を電気接続するステップを備えており、それにより、サンドイッチ基板が分割されると、それぞれ、外側の第１及び第２の基板に対応する第１及び第２の陽極端子と、ボディの自由端間の電気接続部に対応する陰極領域とを有する複数の部品対が形成される。
【００１５】
ステップｇ）で、導電材料のプレートが第１のボディの各自由端と第２のボディの各自由端の間に挿入され、それによりプレート材を介して電気接続される。したがって、ステップｊ）の分割ステップでさらにプレート材が分割され、分割によって各々の部品に形成されるプレート材の露出表面部分によって各部品の陰極端子が提供される。プレート材端子サイトを提供することにより、陰極端子が負の電気接点を提供し、また、正の電気接点サイトを提供するべく２つの陽極端子が電気接続される並列対としてデバイスを構成することができる。２つの陽極端子は、通常、回路基板端子上の印刷回路線路によって接続される。また、陽極端子が２つの別個の正の接点サイトを提供し、陰極端子が負の接点サイトを提供するアレイ対を提供することも可能である。さらに、回路内の個々の陽極端子を接続することにより、陰極端子の接続を必要とすることなく直列対を提供することも可能である。
【００１６】
本発明のさらに他の実施例によれば、ステップｇ）は、第１の直立ボディの自由端と第２の直立ボディの自由端の間に加えられる個別導電性接着パッドによって実行される。したがって、ステップｉ）における封止プロセスでさらに電気接続領域が封止され、それにより各部品の陰極領域が曖昧になり、陰極端子を必要とすることなく部品を形成することができる。この実施例は、直列対コンデンサ部品の製造に適している。これらの部品の場合、負の端子は不要であり、したがって、上述した第１の実施例における陰極端子の形成に使用されるプレートは省略されている。導電性接着ペーストまたは類似を便利に使用して、直立ボディの自由端が電気接続されている。陰極端子との偶然の接触を防止するために、接続領域は封止されている。この実施例は、第１の実施例と同様に製造されるが、第１の実施例に従って製造される部品の融通性には明らかに欠けている。
【００１７】
本発明の他の実施例によれば、ステップｇ）で基板が背中合わせに整列して、それらの個々の第１及び第２の直立ボディの面が互いに反対側に位置し、また、ステップｈ）には、第１及び第２の基板層を内側の層にし、かつ、多孔性ボディを外側の層にしたサンドイッチ構成を形成するための、基板の背面と背面を１つに電気接続するステップを備えており、それにより、サンドイッチ基板が分割されると、それぞれ、内側の第１及び第２の接続基板に対応する陽極端子領域と、部品の第１及び第２の端部領域にそれぞれ対応する第１及び第２の陰極端子領域とを有する複数の部品対が形成される。
【００１８】
好ましい実施例では、コンデンサの形成に使用されるバルブ作用材料には、金属、詳細にはタンタルが使用されているが、本発明によるプロセスには他のバルブ作用材料および金属を使用することもできる。ニオブ、モリブデン、ケイ素、アルミニウム、チタン、タングステン、ジルコニウムおよびそれらの合金は、その一例である。
【００１９】
バルブ作用金属がタンタルの場合、基板は固体タンルウェハであることが好ましく、それにより多孔性金属との物理的および化学的両立性が保証される。
【００２０】
多孔性ボディは、粉末冶金手段によって形成されている。通常は、等級のより細かい緑粉末／結合剤混合物を基板にプレスする前に、等級の粗い粉末のシード層を基板に加え、かつ、焼結しなければならない。等級の粗い粉末によって機械的なキーイングが提供され、焼結多孔性ボディと基板の間に強力な接続が確実に生成される。製造プロセスにおける後続するステップの間、基板からの多孔性ボディの剥離が生じないことを保証するためには、この強力な接続が必要である。緑粉末／結合剤混合物の一様な層が基板に加えられ、焼結によって固定された後、所望のボディアレイを基板上に形成するべく機械加工される。ボディを形成するための他の方法がＰＣＴ特許出願に記載されている（例えば、特許文献４参照）。この他の方法には、基板上に緑ボディアレイを生成するためのダイ／処理プロセスが使用されており、焼結されたアレイが最終多孔性ボディを形成している。
【００２１】
誘電体層は、電解陽極処理プロセスによって形成され、酸化膜が多孔性焼結陽極ボディの表面に慎重に積み重ねられている。適切な方法については、当分野技術者には知られている。
【００２２】
陰極層は、直立ボディをマンガン硝酸塩などの陰極層プリカーソル溶液に浸した後、二酸化マンガンの陰極層を生成するべく加熱することによって形成されている。必要な深さおよび完全性を有する陰極層を徐々に積み重ねるために、浸漬ステップおよび加熱ステップは反復して実行される。
【００２３】
通常、陰極層は、浸漬ステップの間に、陽極ボディ上だけでなく、ボディ間の露出タンタル基板表面にも積み重ねられる。陰極端子の各々を個々の陽極端子から分離するために、さらに処理ステップが実行され、陽極ボディ周辺の基板からあらゆる陰極層（および誘電体層）が除去される。この処理には、さらに機械加工を施すプロセスが含まれており、基板の表面層を除去することにより、陽極ボディの各々の間に分離チャネルが形成される。例えば、直線状陽極ボディを形成するための直交行が機械加工されている部分では、分離チャネルは、陽極ボディ間の行および列の中心線に沿って機械加工される。この方法によれば、表面が被覆されていない階段が各コンデンサの陽極ボディの周囲に形成され、それにより陰極層が露出陽極端子から分離される。次に改質プロセスが実行され、新しく露出した表面が絶縁酸化膜層中に形成される。不要な汚染を防止するべく機械加工がレジスト層の使用に置換された他の分離プロセスがＰＣＴ特許出願に記載されている（例えば、特許文献５参照）。
【００２４】
封止プロセスは、直立ボディ間の空間に液体樹脂を浸透させることによって実行される。好ましい一実施例では、エポキシ樹脂などの絶縁プラスチック樹脂材が直立ボディ間の空間に充填されている。この方法によれば、基板が分割された場合に、それぞれ多孔性ボディ部分の周囲に保護樹脂スリーブを備えたコンデンサボディが残される。封止樹脂は、特定の樹脂の適合性および流動性に応じて加圧状態で加えられるか、あるいは単純な液浸によって加えられる。樹脂がセットされると、樹脂および基板が機械加工され、あるいは隣接する個々のコンデンサボディに切断される。封止材は、エポキシなどのプラスチック樹脂である。
【００２５】
陰極端子を有することが望ましい場合、陰極端子は、１つまたは複数の導電層を、分割プロセスによって各部品に提供される露出プレート帯に加えることによって形成される。端子部分のはんだ付けを容易にするために、必要に応じて、適切なはんだ融和性金属層被覆材が塗布される。
【００２６】
サンドイッチ基板の分割は、通常、基板の平面に対して直角に、隣接する多孔性ボディ部分間の「道（street）」に沿った機械加工、したがって封止材を通した機械加工によって実行される。
【００２７】
本発明の他の実施例によれば、前述の任意の方法によって製造されたコンデンサが提供される。
【００２８】
本発明の他の実施例によれば、前述の任意の方法によって製造されたコンデンサを備えた電子デバイスまたは電気デバイスが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の固体電子部品の製造方法の実施例について添付図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、本発明の固体電子部品の製造プロセスによる処理中の基板の横断面図である。符号１０は、固体タンタル円形ウェハ（solid tantalum circular wafer）の横断面を示したものである（正方形、長方形等の他の形状も可能である）。円形ウェハの上部表面には、焼結した、粒子の粗いコンデンサ等級タンタル粉末（coarse grained capacitor grade tantalum powder）１２が分散している。続いて、粒子の細かいコンデンサ等級タンタル粉末／結合剤の緑（すなわち未焼結）混合物が基板の上部表面にプレスされ、緑層（green layer）１３が形成される。
【００３１】
緑層１３が焼結され、粒子の細かい粉末が完全体多孔性網中に融解する。焼結は、摂氏約１６００度で実行される（最適温度は、粒子のサイズおよび焼結プロセスの継続時間によって決まる）。また、焼結プロセスにより、多孔性層が粗いシード層（coarse seeding layer）１２に融解する。
【００３２】
次に、基板アセンブリが機械加工され、図２に示すように、横方向チャネル１４および縦方向チャネル１５の直交格子が生成される。これらのチャネルは、可動回転切削ホイールを使用して粉砕される。チャネルは、図３に示すように、切削部分が基板に突き当たるよう、多孔性タンタル層の厚さを若干超えた深さに切削される。
【００３３】
機械加工プロセスにより、直交薄片ボディ（orthogonal section body）１６のアレイが基板上に生成される。この多孔性ボディ（porous body）がコンデンサの陽極部分を形成している。直流電源の正の端子を基板に接続した電解液（例えば、０．１％リン酸溶液）槽中での陽極処理により、陽極ボディに絶縁誘電体層（図示せず）が加えられ、それにより、ボディの多孔性金属表面および露出した基板上に薄い五酸化タンタル層（thin tantalum pentoxide layer）が形成される。
【００３４】
次に、良く知られているマンガン化プロセスにより、陽極ボディに陰極層（図示せず）が形成される。このプロセスでは、陽極処理された陽極ボディ（anode body）１６がマンガン硝酸塩溶液（manganese nitrate solution）に浸され、それによりボディの各々にウェット溶液が塗布され、ボディの内部の孔がウェット溶液で覆われる。次に、湿った空気中で基板が加熱され、塗布された硝酸塩が二酸化物に変化する。液浸および加熱サイクルは、必要な密着陰極層を積み重ねるべく、２０回以上に渡って繰り返される。
【００３５】
次に、液体炭素ペースト槽（liquid carbon paste）に浸すことにより、マンガン化されたボディに中間導電炭素層（図示せず）が塗布される。炭素ペーストをセットさせ、炭素層がセットすると、炭素が塗布されたボディを液体銀ペースト（liquid silver paste）に浸すことにより、炭素層に他の中間銀層（further intermediate layer）２７（図３）が塗布される。この中間銀層２７は、その下側の炭素層を超えて通過することはなく、それにより銀とその下側の非融和性酸化膜が直接接触することは絶対にない。
【００３６】
前述の製造プロセスでは、マンガン化する層の漂遊部分、炭素ペーストまたは銀ペーストによって、基板チャネル１５、１４の表面部分が汚染される。これらの導電部分は、最終コンデンサの陽極と陰極の間の短絡の原因になるため、必ず除去しなければならない。そのために、さらに機械加工ステップが実行され、チャネルの直交パターン３２が、陽極ボディの各々を分離している中心線に沿って基板表面に鋸引き（saw）される（図４）。この鋸引きは、漂遊マンガン化層（stray manganizing layer）（等）およびこの漂遊マンガン化層と共にその下側の誘電体絶縁酸化膜の両方が除去される深さまで実行される。この鋸引きによって基板ウェハの裸タンタルが露出し、この新しい表面が、保護絶縁層を基板に提供するべく誘電体層と共に改質される。この改質プロセスは、上述したように、元の誘電体層に対して実行される。
【００３７】
前述した手順と平行して、第２の同一基板１１０が同じ様に形成される。図５は、この第２の基板１１０を示した図であるが、参照番号は、ウェハ１０に対する番号に１００が追加されている（つまり第２のウェハの番号付けは、ｎ＋１００である）。
【００３８】
次に、コンデンサ部品を製造することができる本発明の固体電子部品の製造プロセスの２つの実施例について説明する。
【実施例１】
【００３９】
第２の基板１１０は、次に、鏡像の如くに第１の基板１０に対して整列配置され、ボディ１６と１１６が互いに対向している。第１の基板１０上の各ボディ１６の頂面に、銀ペーストの接着層４０が塗布され、それぞれボディ１６、１１６の対向する２つの上部表面が合体される（図５の矢印で示す）。図６は、接触された２つの基板１０、１１０を示した図である。接着層４０は、それぞれ第１のボディ１６と第２のボディ１１６の対の間の電気接触を提供する界面を形成している。接着剤４０は、接着剤の良好な結合および完全な硬化を保証するべく、圧縮圧力および温度の下でセットされる。
【００４０】
次に、封止プロセスが実行され、エポキシ樹脂溶液４１（図７）が、ボディ１６、１１６の対と対の間に形成されたチャネル１５、１１５、１４中に浸透する。すべての有効空間に浸透させるべく、エポキシ樹脂の浸透は加圧下で強制される。このエポキシ樹脂を硬化させることにより、ボディ対１６、１１６が、頑強に電気絶縁封止される。
【００４１】
続いて機械加工プロセスが実行され、サンドイッチ基板１０、１１０が個々の部品に分割される。この機械加工は、微細鋸（fine saw）を使用した、図７のダッシュ線で示すチャネル１４、１５、１１５の中心線を通る直交パターンに従った機械加工からなっている。この機械加工により、基板が、それぞれ図８に示すコンデンサ対（capacitor pair）６０を備えた個々の直線状部品に分割される。
【００４２】
コンデンサ対６０の各々は、それぞれ基板１０、１１０からなる２つの陽極端子部分２３、１２３からなっている。各々の基板に個々のコンデンサボディ１６、１１６が焼結されている。このコンデンサボディ１６、１１６は、エポキシ樹脂サイドウォール２４、２５で外装されている。基板中の階段３０、３１は、元の基板ウェハ中に形成された機械分離チャネル３２、１３２に対応している。この階段にはマンガン化被覆が施されていないため、また、何ら汚染されていないため、露出陽極端子と陰極端子が確実に分離されている。各コンデンサボディの頂端部領域には、炭素ペースト層（図示せず）、銀ペースト層２７、１２７、および部品の陰極部分を形成しているもう１つの銀ペースト層４０が塗布されている。陰極部分が樹脂封止材で外装されており、陰極端子が存在していないため、この部品は、２つの陽極端子を有するコンデンサ直列対（capacitor series pair）を示している。
【００４３】
最後の処理ステージは、五側面終端プロセス（five-sided termination process）である。この五側面終端プロセスは、エレクトロニクス業界では良く知られており、コンデンサの外部端子を形成するエンドキャップ２８、２９の形成が含まれている。終端金属層は、銀、ニッケルおよびスズの個別（好ましくはこの順序の）層からなっている。これらの金属は、電気回路または電子回路の接点または他の部品へのコンデンサ端子のはんだ付けによる電気接続の形成に適している。
【実施例２】
【００４４】
本発明による固体電子部品の第２の製造プロセスは、図１から図４に関連して上述した製造プロセスと同様に進行する。タンタルプレート５０が設けられ、その両面に銀接着ペースト５２が塗布されている（図９参照）。処理済み（上述したように）の基板１０、１１０が、図９の矢印Ｂ、Ｂ’で示すように、プレート５０の両側に１つに合体される。ボディ１６、１１６の炭素被覆端面２７、１２７が接着ペースト５２と接触すると（図１０参照）、電気接触が形成される。圧力および温度の下で銀接着剤がセットされ、良好な導電結合が形成される。これによりプレート５０が２つの処理済み基板１０と１１０の間にサンドイッチされる。
【００４５】
実施例１の場合と同様に封止プロセスが実行されるが、一方ではボディ１６間の領域に対応し、他方ではボディ１１６間の領域に対応する２つの個別樹脂浸透（two separate infiltrations of resin）４１が必要である。
【００４６】
封止樹脂を硬化させた後、実施例１の場合と同様、図１０にダッシュ線で示すチャネル１４、１５、１１５等に沿った機械加工により、サンドイッチ基板が個々の部品コンデンサ対に分割される。
【００４７】
図１１は、形成されたコンデンサ部品７０を示した図である。コンデンサ部品７０の各々は、それぞれ基板１０、１１０からなる２つの陽極端子部分２３、１２３からなっている。各々の基板に個々のコンデンサボディ１６、１１６が焼結されている。コンデンサボディは、エポキシ樹脂サイドウォール（epoxy resin sidewalls）２４、２５で外装されている。基板中の階段３０、３１は、元の基板ウェハ中に形成された機械分離チャネル（machine isolation channels）３２、１３２に対応している。この階段にはマンガン化被覆が施されていないため、また、何ら汚染されていないため、露出陽極端子と陰極端子が確実に分離されている。各コンデンサボディの端面領域には、炭素ペースト層（図示せず）および銀ペースト層２７、１２７が塗布されている。もう１つの銀ペースト層５２が、部品の陰極部分を形成している金属プレート（metal plate section）５０と並置されている。このプレート５０には、例えば、鋼または銅との結合またはめっきが可能な任意の導電材料を使用することができる。
【００４８】
次に、陽極端子部分に五側面終端プロセスが施される。この五側面終端プロセスは、エレクトロニクス業界では良く知られており、コンデンサの外部端子を形成するエンドキャップ２８、２９の形成（陽極端子部分の５つの露出部分への被覆）が含まれている。同様に、陰極領域の周囲に四側面終端プロセスが施され、それにより部品の４つのサイドウォールを覆う陰極端子帯（cathode terminal band）５５が形成され、プレート５０及び接着剤５２と電気接触する。
【００４９】
終端金属層は、銀、ニッケルおよびスズの個別（好ましくはこの順序の）層からなっていることが好ましい。これらの金属は、電気回路または電子回路の接点または他の部品へのコンデンサ端子のはんだ付けによる電気接続の形成に適している。
【００５０】
したがって、製造される部品は、２つの陽極端端子および１つの中央陰極端子を有している。この部品は、図１２、１３、１４に示すように、様々な方法で電気回路に統合することができる。個々の例として、図１２に示す、陰極端子が接続されない直列対（series pair）、図１３に示す、陽極の両方が単一回路線路に接続され、かつ、陰極端子が他の単一回路線路に接続される並列対（parallel pair）、図１４に示す、２つの陽極端子がそれぞれ個々の回路線路に接続され、かつ、陰極端子が第３の回路線路に接続されるアレイ対（array pair）がある。
【００５１】
本発明により、それぞれ、２つの個別コンデンサと比較した場合の容積効率に優れた、２つの個別部品ほどにはＰＣＢフットプリントを必要としないマルチプルコンデンサ対部品（multiple capacitor pair component）を製造する方法が提供される。この方法により、誤って配向することが不可能であるという意味において、いわゆる「無極」コンデンサが製造される。端部の極は、常に一方の極性値（上に示した実施形態の場合、正）を有し、中央極はもう一方の極性値（負）を有している。したがって、特定の配向をＰＣＢへの部品の接続に先立って決定する必要がないため、このコンデンサは実装が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の固体電子部品の製造プロセスによる処理中の基板の横断面図である。
【図２】製造プロセスの機械加工ステップ後の基板の上面図である。
【図３】本発明の製造プロセスによる処理中の基板の他の横断面図である。
【図４】本発明の製造プロセスによる処理中の基板のさらに他の横断面図である。
【図５】本発明の実施例１による処理中の２つの基板の断面図である。
【図６】実施例１による処理された基板の断面図である。
【図７】実施例１による処理されたサンドイッチ基板の断面図である。
【図８】実施例１により製造された個別コンデンサ対部品の断面図である。
【図９】本発明の固体電子部品の製造プロセスの実施例２による処理中の２つの基板の断面図である。
【図１０】本発明の実施例２により製造されたサンドイッチ基板の断面図である。
【図１１】本発明の実施例２により製造されたコンデンサ対部品の断面図である。
【図１２】直列対として回路に統合された第１及び第２の実施例による部品の平面図、および直列対を表現した略回路図である。
【図１３】並列対として回路に統合された、本発明の実施例２による部品の平面図、および並列対を表現した略回路図である。
【図１４】アレイ対として回路に統合された、本発明の実施例２による部品の平面図、およびアレイ対を表現した略回路図である。
Claims (11)
- （ｉ）表面に複数の第１の固体電子部品素子を備えた第１の基板を形成するステップと、
（ｉｉ）表面に複数の第２の固体電子部品素子を備えた第２の基板を形成するステップと、
（ｉｉｉ）前記第１及び第２の固体電子部品素子の各々が互いに相互整列するように、前記第１及び第２の基板を整列させるステップと、
（ｉｖ）前記第１及び第２の固体電子部品素子を互いに動作接続して、サンドイッチ基板を形成するように、前記第１及び第２の基板を一体的に固定するステップと、
（ｖ）前記第２の固体電子部品素子に動作接続された前記第１の固体電子部品素子を備えた複数の個別部品を形成するために、前記サンドイッチ基板を分割するステップと
を備えたことを特徴とするマルチプル固体電子部品の製造方法。 - 前記第１及び第２の固体電子部品素子は、同じ電子的機能を有することを特徴とする請求項１に記載のマルチプル固体電子部品の製造方法。
- 前記固体電子部品素子の個々は、一方では第１の固体電子部品素子と他方では第２の固体電子部品素子の間の異なる動作特性を有することを特徴とする請求項２に記載のマルチプル固体電子部品の製造方法。
- 前記第１及び第２の固体電子部品素子は、各々異なる電子的機能を有することを特徴とする請求項１に記載のマルチプル固体電子部品の製造方法。
- ａ）第１の基板層を形成するステップと、
ｂ）該第１の基板層の一方の表面に、多孔性焼結バルブ作用材料からなる複数の第１の直立ボディを形成するステップと、
ｃ）第２の基板層を形成するステップと、
ｄ）該第２の基板層の一方の表面に、多孔性焼結バルブ作用材料からなる複数の第２の直立ボディを形成するステップと、
ｅ）前記第１及び第２の直立ボディ上に絶縁層を形成し、かつ、該第１及び第２の直立ボディの孔を介して拡張させるステップと、
ｆ）前記絶縁層上に導電陰極層を形成するステップと、
ｇ）前記直立ボディが相互整列するよう、前記第１及び第２の基板を整列させるステップと、
ｈ）前記第１及び第２の直立ボディが動作接続されたサンドイッチ基板を形成するために、前記第１及び第２の基板を一体的に固定するステップと、
ｉ）前記直立ボディを電気絶縁材料で封止するステップと、
ｊ）前記サンドイッチ基板を、それぞれ、第１のコンデンサが前記第１の直立ボディに対応し、第２のコンデンサが前記第２の直立ボディに対応する２つのコンデンサを備えた複数の個別容量部品に分割するステップと
を備えたことを特徴とするマルチプル固体容量部品の製造方法。 - 前記ステップｇ）で前記基板の面と面が整列して、それらの個々の第１及び第２の直立ボディの面が互いに整列し、また、前記ステップｈ）には、前記第１及び第２の基板層を外側の層にしたサンドイッチ構成を形成するための、前記直立ボディの整列した自由端を電気接続するステップを備え、それにより、前記サンドイッチ基板が分割されると、それぞれ、前記外側の第１及び第２の基板に対応する第１及び第２の陽極端子と、前記直立ボディの前記自由端間の電気接続部に対応する陰極領域とを有する複数の部品対が形成されることを特徴とする請求項５に記載のマルチプル固体容量部品の製造方法。
- 前記ステップｇ）で前記基板が背中合わせに整列して、それらの個々の第１及び第２の直立ボディの面が互いに反対側に位置し、また、前記ステップｈ）には、前記第１及び第２の基板層を内側の層にし、かつ、前記直立ボディを外側の層にしたサンドイッチ構成を形成するための、前記基板の背面と背面を電気接続するステップを備え、それにより、前記サンドイッチ基板が分割されると、それぞれ、前記内側の第１及び第２の接続基板に対応する陽極端子領域と、前記部品の第１及び第２の端部領域にそれぞれ対応する第１及び第２の陰極端子領域とを有する複数の部品対が形成されることを特徴とする請求項５に記載のマルチプル固体容量部品の製造方法。
- 前記ステップｇ）で、導電材料のプレートが前記第１の直立ボディの各自由端と第２の直立ボディの各自由端の間に挿入され、それにより前記プレート材を介して電気接続されることを特徴とする請求項６に記載のマルチプル固体容量部品の製造方法。
- 前記ステップｊ）の分割ステップでさらに前記プレート材が分割され、各部品の陰極端子が、分割によって各々の部品に形成される前記プレート材の露出表面部分によって形成されることを特徴とする請求項８に記載のマルチプル固体容量部品の製造方法。
- 前記ステップｇ）の前記電気接続は、前記第１の直立ボディの前記自由端と第２の直立ボディの自由端の間に加えられる個別導電性接着パッドによって実行されることを特徴とする請求項６に記載のマルチプル固体容量部品の製造方法。
- 前記ステップｉ）の封止プロセスでさらに電気接続領域が封止され、それにより各部品の前記陰極領域が曖昧になり、陰極端子を必要とすることなく部品を形成することができることを特徴とする請求項１０に記載のマルチプル固体容量部品の製造方法。
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