JP2005045112A - 部品内蔵フレキシブル回路基板およびその製造方法 - Google Patents
部品内蔵フレキシブル回路基板およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005045112A JP2005045112A JP2003279099A JP2003279099A JP2005045112A JP 2005045112 A JP2005045112 A JP 2005045112A JP 2003279099 A JP2003279099 A JP 2003279099A JP 2003279099 A JP2003279099 A JP 2003279099A JP 2005045112 A JP2005045112 A JP 2005045112A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- circuit wiring
- electrode circuit
- passive component
- film
- 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
Links
Landscapes
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
【課題】製品の一段の薄型化・小型化・高機能化が可能な部品内蔵フレキシブル回路基板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】フレキシブルな耐熱性樹脂フィルムの基材2と、導電体薄膜で形成した第1電極配線パターン3および第2電極配線パターン5で誘電体、抵抗体、導体のいずれかの材料を用いて形成した機能性薄膜を挟み込む構造の少なくとも1個の薄膜受動部品素子とを有し、薄膜受動部品素子の第1電極配線パターン3、第2電極配線パターン5、機能性薄膜はいずれも膜厚が基材2よりも薄く、基材2上に薄膜受動部品素子を複数層積層してコンデンサ積層体1を形成する構成である。
【選択図】図1
【解決手段】フレキシブルな耐熱性樹脂フィルムの基材2と、導電体薄膜で形成した第1電極配線パターン3および第2電極配線パターン5で誘電体、抵抗体、導体のいずれかの材料を用いて形成した機能性薄膜を挟み込む構造の少なくとも1個の薄膜受動部品素子とを有し、薄膜受動部品素子の第1電極配線パターン3、第2電極配線パターン5、機能性薄膜はいずれも膜厚が基材2よりも薄く、基材2上に薄膜受動部品素子を複数層積層してコンデンサ積層体1を形成する構成である。
【選択図】図1
Description
本発明は複合集積回路基板に関し、特に金属箔などの導電体で形成した回路配線を載置した樹脂などからなるフレキシブルなシート状の基材上に受動素子回路を形成したり、また、チップ状の受動素子やICなどの能動素子のベアチップを配置し、積層して形成した積層体で構成した部品内蔵フレキシブル回路基板およびその製造方法に関する。
最近の携帯電話、PDAなどのモバイル機器の小型化、薄型化、高機能化の進展に伴い、実装に許される装置内の領域空間あるいはエリアは、ますます小さくなっており、これまでの二次元的な高密度実装技術では対応が困難になりつつある。そして、新しい実装形態として部品を基板に内蔵することにより、新たな実装エリアや空間を確保し三次元的な実装を可能にする部品内蔵回路基板が注目を浴びている。これまでにも、部品内蔵回路基板としては、抵抗、キャパシタ、インダクタンスなどの受動素子をガラスエポキシ樹脂やセラミックスなどの基材または基板に内蔵する技術開発が行われ、一部実用化されている。
例を挙げると、薄膜集積回路を形成した基板と、積層法により形成された積層型コンデンサ、積層型インダクタまたは抵抗、あるいはこれらの混成部品を複合した積層体を設けた構造の複合集積回路部品が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
上記の例のほかにも、フレキシブルフィルムからなる絶縁性キャリア上のキャリア電極にコンデンサなどの受動素子を接続、配設して絶縁性キャリアを、ガラスエポキシ樹脂からなる絶縁基板間に内蔵(あるいはインプレグネート、インコーポレイト)させ、絶縁基板間とキャリア電極をスルーホールおよび導電層で接続する構成の受動素子内蔵基板が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
また、電子回路密度のさらなる高度化と高集積化実装を目指して、ガラスエポキシ樹脂やセラミックスなどのリジッドな基材または基板を用いないで、フレキシブルフィルムのみを用いた構成も考えられており、図9に製造工程の概略手順を示すようにフレキシブルフィルムに受動部品を配設し、複数枚のフレキシブルフィルムを重ねフィルム間を電気的に接続して多層構成にした受動部品を内蔵するフレキシブル回路基板も提案されている(例えば、特許文献3参照)。
製造工程の概略を図9に示した受動部品を内蔵するフレキシブル回路基板においては、それぞれ受動素子を含む各種回路を1枚の耐熱性フィルム102に焼成してフレキシブル回路基板を形成している。工程(a)では、所定形状の耐熱性フィルム102を配置する。工程(b)では、耐熱性フィルム102の表面に電極ペーストをスクリーン印刷して、電極ペースト膜104a、LCペースト膜112aおよびコイルペースト膜116aを同時に形成する。工程(c)では、この耐熱性フィルム102を焼成して、ペースト膜中の有機物を燃焼除去し、電極成分だけから構成される電極膜104、LC膜112およびコイル膜116を形成する。工程(d)では、電極膜104の間に抵抗体ペーストと誘電体ペーストを所定形状にスクリーン印刷して、抵抗体ペースト膜110aと誘電体ペースト膜114aを形成する。工程(e)では、この耐熱性フィルム102を焼成して、ペースト膜中の有機物を燃焼除去し、抵抗体膜110とコンデンサ膜114を同時に形成する。このようにして、受動部品を内蔵するフレキシブル回路基板106が形成される。
特開平7−45786号公報(第2−3頁、第1図)
特開2001−168534号公報(第4−5頁、第1−5図)
特開2003−86906号公報(第7頁、第11図)
しかし、上述のセラミックスやガラス基材を用いて受動部品を形成した従来の部品内蔵回路基板では、高温プロセスに耐える基材であるため膜製造技術による機能デバイスの形成は可能であったが、基材自体の脆さのため厚みは0.3mm程度が薄さの限界であり、薄くすることだけでなくフレキシブル性を持たせることにおいても課題があった。
また、セラミックスやガラス基材を用いて受動部品などの機能デバイスを形成するにあたり、積層化技術も開示されているが、比較的形成がしやすい抵抗同士の積層、またはインダクタンスとコンデンサの積層程度に限定され、しかも、ほとんどが厚膜形成技術を利用して形成するものであるため、例えば、コンデンサ同士や、抵抗とコンデンサ、インダクタンスおよびコンデンサと抵抗を積層したり、あるいは異なる特性の受動素子を積層するなどして必要な受動部品を自由に組み合わせて機能部品回路を形成することは非常に難しく、特に各受動素子の特性を設計値に合わせて安定に製造することにいたっては従来の技術では不可能といってもよかった。
また、フレキシブルフィルムのみを用いた部品内蔵回路基板の構成においては、それぞれ受動素子を含む各種回路を1枚の耐熱性フィルムに焼成して部品内蔵フレキシブル回路基板を形成するのであるが、この場合もそれぞれ受動素子を含む各種回路は厚膜印刷法により異なった受動部品を二次元的に配設して形成しており、受動素子を含む各種回路を形成した複数枚の耐熱性フィルムを積層し部品内蔵回路基板を構成することは可能であるが、しかし、このフレキシブルフィルムのみを用いた部品内蔵回路基板の構成でも、各種の受動部品を厚膜形成技術を利用して形成するため、前述したセラミックスやガラス基材を用いて受動部品などの機能デバイスを形成するのと同じように、1枚の耐熱性フィルム上で各種の受動部品を自在に積層して機能部品回路を形成することは困難というより、ほとんど不可能であった。
また、従来の部品内蔵回路基板の場合、外部電極に相当する銅配線は、基材上にあらかじめ銅などの金属箔を接着あるいは圧接したり、またはめっき技術やスクリーン印刷技術で形成した導電体層により銅配線として形成しており、このような銅配線があると、受動部品回路などの機能性薄膜を形成する場合、銅配線の厚み(通常10〜20μm)が段差となり、機能性薄膜の形成が困難になるという課題も生じている。
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、薄い有機フィルム基材上に厚さ1μm以下のコンデンサ、抵抗などの機能性薄膜を直接形成する技術を用いることで、従来チップ部品と比較して厚みが約1/100になるほか、薄くフレキシブルであるという基材の性質により、限られた空間にデバイスの設置が可能となり、デバイス機能を有するシートの積層接続により、配線長の極短化ができて高周波信号の伝達ロスを低減可能であるばかりでなく、さらに、複数の受動部品を積層可能であることによる回路設計の自由度が大幅に向上して製品の一段の薄型化・小型化・高機能化が可能な部品内蔵フレキシブル回路基板およびその製造方法を提供するものである。
上記課題を解決するために、本発明の部品内蔵フレキシブル回路基板は、フレキシブルな耐熱性樹脂フィルムの基材と、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で誘電体、抵抗体、導体のいずれかの材料を用いて形成した機能性薄膜を挟み込む構造の少なくとも1個の薄膜受動部品素子とを有し、薄膜受動部品素子の第1の電極回路配線、第2の電極回路配線、機能性薄膜はいずれも膜厚が基材よりも薄く、基材上に薄膜受動部品素子を複数層積層して受動部品積層体が形成される構成を有している。この構成に加えて、本発明の部品内蔵フレキシブル回路基板は、薄膜受動部品素子は、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で挟み込まれる機能性薄膜は、誘電体で形成したコンデンサ、または抵抗体で形成した抵抗、または導体で形成したインダクタンスである構成、フレキシブルな耐熱性樹脂フィルムの基材の直上に形成する薄膜受動部品素子は、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で挟み込まれる機能性薄膜が誘電体で形成したコンデンサ、または抵抗体で形成した抵抗である構成、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で挟み込まれる機能性薄膜が誘電体で形成したコンデンサからなる第1の薄膜受動部品素子の上に、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で挟み込まれる機能性薄膜が誘電体で形成したコンデンサ、または抵抗体で形成した抵抗からなる第2の薄膜受動部品素子を積層するとき、第1の薄膜受動部品素子の第2の電極回路配線と第2の薄膜受動部品素子の第1の電極回路配線とを共有させて一体化する構成、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で挟み込まれる機能性薄膜が抵抗体で形成した抵抗からなる第1の薄膜受動部品素子の上に、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で挟み込まれる機能性薄膜が誘電体で形成したコンデンサ、または抵抗体で形成した抵抗、または導体で形成したインダクタンスからなる第2の薄膜受動部品素子を積層するとき、または、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で挟み込まれる機能性薄膜が誘電体で形成したコンデンサ、または抵抗体で形成した抵抗からなる第1の薄膜受動部品素子の上に、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で挟み込まれる機能性薄膜が導体で形成したインダクタンスからなる第2の薄膜受動部品素子を積層するとき、第1の薄膜受動部品素子の第2の電極回路配線と第2の薄膜受動部品素子の第1の電極回路配線との間に絶縁体で形成した絶縁層を挟み込む構成、基材上に薄膜受動部品素子が複数層積層されて形成される受動部品積層体を複数並列配置する構成、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で挟み込まれる機能性薄膜が誘電体で形成したコンデンサ、または抵抗体で形成した抵抗からなる第1の薄膜受動部品素子の上に、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で挟み込まれる機能性薄膜が誘電体で形成したコンデンサ、または抵抗体で形成した抵抗からなる第2の薄膜受動部品素子を積層するとき、第2の薄膜受動部品素子が複数個並列配置される構成、膜厚が基材よりも薄い導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で挟み込まれる機能性薄膜が導体で形成したインダクタンスである薄膜受動部品素子は、最上層に積層される構成、誘電体で形成したコンデンサ、または抵抗体で形成した抵抗からなる機能性薄膜は、トリミングにより、それぞれ抵抗値または容量値を制御できる構成、フレキシブルな耐熱性樹脂フィルムの基材の厚さは、25μmから125μmの範囲にある構成、フレキシブルな耐熱性樹脂フィルムの基材の厚さは、60μmから90μmの範囲にある構成、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線の厚さは、0.1μmから1.0μmの範囲にある構成、第1の電極回路配線および第2の電極回路配線上に、膜厚が大きい外部電極をそれぞれ形成し、接続する構成をも有している。
これらの構成により、フレキシブルなフィルムを基材とする機能性薄膜の厚みが、従来のチップ部品の約1/100の厚さ(1μm以下)であるため、薄くてフレキシブルな(自由に曲げることができる)デバイスを実現できる。なぜなら、従来のデバイスは、セラミックスやガラス基材を用いており、その脆さのため厚みは0.3mm程度が薄さの限界であり、フレキシブル性を持たせることが困難であったが、本発明では薄い有機フィルム基材上に厚さ1μm以下のコンデンサ、抵抗などの機能性薄膜を形成する技術を用いることで、従来チップ部品と比較して厚みが約1/100の薄くてフレキシブルなデバイスを実現できる。そして、基材となる有機フィルム上に、コンデンサや抵抗体などを直接形成するためシートデバイス内には、はんだ材料などの部品接続材料が不要であり、コンデンサや抵抗などの機能性薄膜を基材となる有機フィルム上に直接形成することで、限られた空間にデバイスの設置が可能となり、電子機器の一段の薄型化・小型化とともに高機能化を実現できる。
さらに、デバイス機能を有するシートの積層接続により、配線長の極短化が可能となり、高周波信号の伝達ロスを低減できる。なぜなら、数10μm以下の薄い有機フィルム上に厚み1μm以下と極めて薄い機能性薄膜が形成されているため、高周波信号を送る場合に、従来は部品間の配線で生じる抵抗成分やコイル成分のため伝達ロスが生じていたのであるが、本発明の部品内蔵フレキシブル回路基板は、高周波信号の伝達ロスを約1/10に低減することが可能になるからである。また、例えば半導体部品の直下にコンデンサや抵抗などの機能を配置することが可能となり、半導体端子と機能部品間の配線長を極めて短くすることも可能になる。
また、上記課題を解決するために、本発明の部品内蔵フレキシブル回路基板の製造方法は、フレキシブルな耐熱性樹脂フィルムの基材上に、導電体材料で第1の電極回路配線を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成する工程と、第1の電極回路配線上に、誘電体、抵抗体、導体のいずれかの材料を用いて機能性薄膜を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成する工程と、機能性薄膜上に、導電体材料で第2の電極回路配線を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成する工程とにより薄膜受動部品素子を形成し、薄膜受動部品素子に、同じ工程を経て形成される別の薄膜受動部品素子を複数層積層して受動部品積層体を構成する手順を有している。この手順に加えて、本発明の部品内蔵フレキシブル回路基板の製造方法は、フレキシブルな耐熱性樹脂フィルムの基材の直上には、導電体材料で第1の電極回路配線を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成され、第1の電極回路配線上に、誘電体、または抵抗体の材料を用いて機能性薄膜を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成され、機能性薄膜上に、導電体材料で第2の電極回路配線を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成されてコンデンサ、または抵抗となる薄膜受動部品素子が構成される手順、導電体材料で第1の電極回路配線を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成され、第1の電極回路配線上に、誘電体の材料を用いて機能性薄膜を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成され、機能性薄膜上に、導電体材料で第2の電極回路配線を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成されてコンデンサとなる第1の薄膜受動部品素子が形成され、第1の薄膜受動部品素子の上に、導電体材料で第1の電極回路配線を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成され、第1の電極回路配線上に、誘電体または抵抗体の材料を用いて機能性薄膜を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成され、機能性薄膜上に、導電体材料で第2の電極回路配線を膜厚が基材よりも薄くなるように成膜形成されてコンデンサまたは抵抗となる第2の薄膜受動部品素子が形成されて積層構成されるとき、第1の薄膜受動部品素子の第2の電極回路配線と第2の薄膜受動部品素子の第1の電極回路配線とを共有させて一体化する手順をも含んでいる。
これらの手順構成により、抵抗、インダクタンスのような受動部品を複数層積層して受動部品積層体を形成することが容易になり、このような受動部品積層体を含む部品内蔵回路基板を実現することが可能になる。また、受動部品積層体が従来のものと異なり、非常に薄くできるだけでなく、薄膜状のコンデンサ、抵抗インダクタンスのような受動部品を複数層で縦に積層でき、このことにより、回路配線が短くなって周波数特性の向上を期待できるようになる。特に、精度よく形成した受動部品層を備える受動部品積層体を含むフィルム状のシートの積層接続により、配線長の極短化ができて高周波信号の伝達ロスを低減可能であるばかりでなく、さらに、複数の受動部品を積層可能であることによる回路設計の自由度が大幅に向上して製品の一段の薄型化・小型化・高機能化を可能にするものである。
以上説明したように、本発明はコンデンサ、抵抗、インダクタンスのような受動部品を複数層積層して受動部品積層体を形成し、このような受動部品積層体を含む部品内蔵回路基板を実現するものである。したがって、本発明の部品内蔵回路基板は、受動部品積層体が従来のものと異なり、非常に薄くできるだけでなく、薄膜状のコンデンサ、抵抗インダクタンスのような受動部品を複数層で縦に積層しているので、回路配線が短くなって周波数特性の向上を期待できる。特に特性値をトリミングにより設定できるので、精度よく形成した受動部品層を備える受動部品積層体を含むフィルム状のシートの積層接続により、配線長の極短化ができて高周波信号の伝達ロスを低減可能であるばかりでなく、さらに、複数の受動部品を積層可能であることによる回路設計の自由度が大幅に向上して製品の一段の薄型化・小型化・高機能化が可能になるものである。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における部品内蔵フレキシブル回路基板を構成する耐熱性を有するフレキシブルフィルム上に2段に積層して形成したコンデンサ部の構成を示す図である。また、図2はコンデンサ部を形成する概略工程を説明する流れ図である。
図1は、本発明の実施の形態1における部品内蔵フレキシブル回路基板を構成する耐熱性を有するフレキシブルフィルム上に2段に積層して形成したコンデンサ部の構成を示す図である。また、図2はコンデンサ部を形成する概略工程を説明する流れ図である。
図1の上部にはコンデンサ部の拡大断面図を、図1の下部にはコンデンサ部の構成要素の組立て斜視図を示し、その中間に2つのコンデンサC1、C2が積層されてなるコンデンサ積層体1を回路構成で示している。図1において、耐熱性を有する樹脂製の薄いシートまたはフィルム状のフレキシブルな基材2上にスパッタリング法などの薄膜形成技術で形成した導電体からなる電極回路配線であるそれぞれ第1電極配線パターン3、第2電極配線パターン5、第3電極配線パターン7で2層に積層した第1誘電体層4、第2誘電体層6をそれぞれ挟み込むように積層されてコンデンサ積層体1が形成されている。この後、部品内蔵フレキシブル回路基板に組み込むために外部電極8a、8bを蒸着法のほか、めっき法、厚膜印刷法などによって形成する。ただし、図1においては、電極回路配線である第3電極配線パターン7上に形成する外部電極は図示していない。
従来の部品内蔵回路基板では、外部電極に相当する銅配線は、基材上にあらかじめ銅などの金属箔を接着あるいは圧接したり、またはめっき技術やスクリーン印刷技術で形成した導電体層により銅配線として形成しており、このような銅配線があると、受動部品回路などの機能性薄膜を形成する場合、銅配線の厚み(通常10〜20μm)が段差となり、機能性薄膜の形成が困難になるという課題を既に述べた。この課題を克服するため、機能性薄膜を形成した後に外部配線やスルーホール電極形成が必要となり、本発明の部品内蔵回路基板では上述の外部電極を形成している。このように、導体のスパッタなどにより極めて薄く配線パターンを形成していることが、受動部品回路などの機能性薄膜の形成だけでなく、さらに複数層の機能性薄膜を積層形成することをも可能にするのである。
ここで、上述のコンデンサ積層体1を形成する手順を図2により説明する。図2において、耐熱性を有する、例えばポリイミドなどの樹脂製の薄いシート状またはフィルム状のフレキシブルな基材2上に、例えば銅などの導電体材料をスパッタ蒸着して第1導電体薄膜3aを膜形成する(ステップS01)。次に、周知のフォトリソ技術を利用して、第1導電体薄膜3aをエッチングして所定の厚さの電極回路配線である第1電極配線パターン3を得る(ステップS02)。なお、ステップS01からステップS02の工程においてはレジスト膜の塗布、電極パターン露光、レジスト膜の除去などの周知のフォトリソ技術を利用するが、フォトリソ技術に関する処理に関しては図示せず、詳しい説明も省略している。以後のフォトリソ処理の工程においても同様である。続いて、第1電極配線パターン3を形成したフレキシブルな基材2上に、例えば、2酸化ケイ素(SiO2)などの誘電体材料を周知の薄膜形成方法を用いて第1誘電体膜4aを成膜形成する(ステップS03)。この後、再度周知のフォトリソ技術を利用して、第1誘電体膜4aをエッチングして所定の厚さの第1誘電体層4を得る(ステップS04)。続いて、第1電極配線パターン3および第1誘電体層4を形成したフレキシブルな基材2上に、例えば、銅などの導電体材料をスパッタ蒸着して第2導電体薄膜5aを膜形成する(ステップS05)。この後また、周知のフォトリソ技術を利用して、第2導電体薄膜5aをエッチングして所定の厚さの電極回路配線となる第2電極配線パターン5を得る(ステップS06)。引き続き、第1電極配線パターン3、第1誘電体層4および第2電極配線パターン5を形成したフレキシブルな基材2上に、例えば、2酸化ケイ素(SiO2)などの誘電体材料を周知の薄膜形成方法を用いて第2誘電体膜6aを成膜形成する(ステップS07)。その後、また周知のフォトリソ技術を利用して、第2誘電体膜6aをエッチングして所定の厚さの第2誘電体層6を得る(ステップS08)。さらに、第1電極配線パターン3、第1誘電体層4、第2電極配線パターン5および第2誘電体層6を形成したフレキシブルな基材2上に、もう一度、例えば、銅などの導電体材料をスパッタ蒸着して第3導電体薄膜7aを膜形成する(ステップS09)。そして、最後に周知のフォトリソ技術を利用して、第3導電体薄膜7aをエッチングして所定の厚さの第3電極配線パターン7を形成して、コンデンサ積層体1を得る(ステップS10)。
なお、上述の説明では、耐熱性を有する樹脂製の薄いシートまたはフィルム状のフレキシブルな基材2として、ポリイミドを例に挙げたが、これに限定されるものではない。ポリイミドのほかに、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイドなどの耐熱性有機フィルムや液晶ポリマーも基材2に利用できる。また樹脂に限らず、無機材料フィルムも利用可能であるし、薄い金属箔または金属フィルムに上記の耐熱性有機材料や無機材料をコーティングして基材2に適用することも可能である。基材2の厚さは、工程における加工性の観点から25μmから125μmが好ましいが、操作性を考えると、75μm±15μmの厚さがさらに好ましい。
また、第1導電体薄膜3a、第2導電体薄膜5aおよび第3導電体薄膜7aの成膜にあたり、銅などの導電体材料をスパッタ蒸着して成膜形成する例で説明しているが、導電体材料は銅に限定されるものではなく、アルミニウム、金、白金やパラジウムなどの金属、あるいはこれらの金属の合金材料を用いることも可能である。成膜方法もスパッタ蒸着のほかに、真空蒸着、電子ビーム(EB)蒸着などの成膜技術も利用可能である。形成したこれらの薄膜から、第1電極配線パターン3、第2電極配線パターン5および第3電極配線パターン7を形成するが、各電極は0.1μmから1.0μmの厚さに形成することが望ましい。
さらに、第1誘電体膜4aおよび第2誘電体膜6aの成膜については、誘電体材料として2酸化ケイ素(SiO2)を例に挙げているが、これに限定されることはなく、各種酸化物誘電体材料やチタン酸バリウム(TiBaO3)、チタン酸ストロンチウム(TiSrO3)、PZTなどの強誘電体材料も当然利用できる。成膜に用いる薄膜形成方法は、スパッタリング法や電子ビーム成膜法を利用できる。そして、第1誘電体膜4aおよび第2誘電体膜6aからそれぞれ形成する第1誘電体層4および第2誘電体層6がコンデンサ積層体1を構成するのであるが、第1誘電体層4と第2誘電体層6の容量がそれぞれ異なるように形成してもよい。このために、第1誘電体膜4aおよび第2誘電体膜6aの成膜膜厚、二次元サイズならびに形状、また材料をそれぞれ変更して形成することになる。これらの各種パラメータを変化させることにより、コンデンサ積層体1を構成するそれぞれの誘電体層の容量、耐圧などの特性が制御可能であり、部品内蔵回路基板の設計自由度が大きく広がることになる。
また、図2におけるコンデンサ部を形成する概略工程を説明する流れ図では、図1に示した外部電極8a,8bに相当する銅配線を形成する手順が省略されている。実際の部品内蔵回路基板に用いる場合、電極回路配線となる第1電極配線パターン3、第2電極配線パターン5、第3電極配線パターン7それぞれの上に外部電極8a,8bを蒸着法のほか、めっき法、厚膜印刷法などによって、厚さ10〜20μmの銅配線を形成する工程が必要である。
コンデンサ積層体1の構成は図1に示した構成のほかに、図3に示すような構成も考えられる。図3(a)は、耐熱性を有するフレキシブルフィルム上に2段に積層して形成した別の構成のコンデンサ部の拡大断面図である。図3(a)に示したコンデンサ積層体1が図1に示したコンデンサ積層体1と大きく異なるところは、耐熱性を有する樹脂製の薄いシートまたはフィルム状のフレキシブルな基材2上に、電極回路配線となる第1電極配線パターン3、第1誘電体層4および第2電極配線パターン5を薄膜形成技術でそれぞれ形成した後に、2つに分けて並列配置で、第2誘電体層6c、6dを積層して構成するところである。2つの誘電体層6c、6dにはそれぞれ第3電極配線パターン7c、7dが形成されて、並列的に2つのコンデンサが積層されることになる。図3(a)中で図1に示したコンデンサ積層体1と同じ構成要素には同一符号を付している。そして、図3(a)の左上部に、この下部コンデンサC1に2つの並列配置コンデンサC2a、C2bが積層されてなるコンデンサ積層体1の回路構成が示されている。このコンデンサ積層体1の形成手順は、図2に示した概略工程の流れ図の第2誘電体膜6aを形成するステップS07までは全く同じであり、以後の工程も上部コンデンサ部を2つに分離して形成することが異なるだけで基本的なプロセスは同じである。当然この場合も、第1誘電体膜4aおよび第2誘電体膜6aの成膜膜厚、および材料を変更して形成することができる。さらに、上部コンデンサ部については、二次元サイズならびに形状を同じにすれば、容量・耐圧といった特性を同じものを形成できるし、二次元サイズ・形状を異なったものにすれば、容量・耐圧などの特性が異なるコンデンサを形成することができる。また図2示した工程のステップS07以降のプロセスにおいて、マスキングとステップS08からステップS10までの工程を繰り返すことにより、上部コンデンサについて異なるタイプのコンデンサを形成することも可能であり、さらに設計の自由度が大きくなる。
一方、図3(b)は、耐熱性を有するフレキシブルフィルム上に2層に積層して形成したほかの構成のコンデンサ部の拡大断面図である。図3(b)の構成では、第1の電極配線パターン3上に、下部コンデンサ部の構成要素も第1誘電体層4c、4dおよび第2電極配線パターン5c、5dのように、2つの並列配置にして、そこにそれぞれ上部コンデンサ部を図3(a)に示した構成のコンデンサ積層体1と同様に形成している。図3(b)中でも、図1および図3(a)に示したコンデンサ積層体1と同じ構成要素には同一符号を付している。そして、図3(b)の左上部に、この並列配置された下部コンデンサC1a、C1bに2つのコンデンサC2a、C2bが積層されてなるコンデンサ積層体1の回路構成が示されている。このコンデンサ積層体1の形成手順は、図2に示した概略工程の流れ図の上下のコンデンサ部を2つに分離して形成することが異なるだけで基本的なプロセスは同じである。また図3(a)の構成で説明したように、並列配置した上部コンデンサ、下部コンデンサについてそれぞれについて、二次元サイズならびに形状を同じに形成できるし、異なったものに形成もできる。しかし、それぞれのコンデンサ部について、理論的には、全く異なる特性、形状に形成することは可能であるが、直列に配置される上下コンデンサについては二次元サイズ、形状を同じする方が望ましい。ここで外部電極に言及しておくと、図3には図示していないが、各電極配線パターン上に図1に示すような外部電極を形成する必要がある。
なお、図3(a)においては、上部コンデンサのみを2つ並列配置にする例を、また、図3(b)においては、上部、下部コンデンサをそれぞれ2つずつ並列配置にする例をそれぞれ説明したが、これらのコンデンサをそれぞれ3つ以上の並列配置にすることも当然可能である。さらに、図1、図3ではコンデンサ積層体を2層に積層する場合のみを示しているが3層以上に積層形成することができることは言うまでもない。
上述の薄いフレキシブルなフィルム状基材上にコンデンサを積層形成した受動部品積層体だけでなく、ほかの各種の受動素子回路を形成したり、さらにこれらのフィルム状基材を積層したり、また、チップ状の受動素子やICなどの能動素子のベアチップを配置して、これらも内蔵させて形成した積層体として部品内蔵フレキシブル回路基板を構成することができる。図4は、このような部品内蔵フレキシブル回路基板の例を示す断面図である。
図4において、薄いフレキシブルなフィルム状基材42上にコンデンサや抵抗のような受動部品を複数積層してなる受動部品積層体41aを形成したり、また、ほかの各種の受動素子回路41bを形成したり、さらにこれらのフィルム状基材42を積層したり、また、チップ状の受動素子41cやICなどの能動素子のベアチップ41dを配置して、フィルム状基材42の薄膜形成導体配線状に形成した外部導体配線43によりスルーホール(ビアホール)44を通して接続され、これらを層間接着剤45により固定内蔵させて形成した積層体として部品内蔵フレキシブル回路基板46が形成されている。
以上説明したように、本発明の実施の形態1におけるコンデンサを積層形成した受動部品積層体を含む部品内蔵回路基板は、受動部品積層体が従来のものと異なり、非常に薄くできるだけでなく、薄膜状のコンデンサ同士を縦に積層しているので、回路配線が短くなって周波数特性の向上を期待できる。また、このようなフィルム状のシートの積層接続により、配線長の極短化ができて高周波信号の伝達ロスを低減可能であるばかりでなく、さらに、複数の受動部品を積層可能であることにより回路設計の自由度が大幅に向上して製品の一段の薄型化・小型化・高機能化が可能になる。
(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2における部品内蔵フレキシブル回路基板を構成する耐熱性を有するフレキシブルフィルム上に抵抗とコンデンサで2段に積層して形成した受動部品回路部の構成を示す図である。
図5は、本発明の実施の形態2における部品内蔵フレキシブル回路基板を構成する耐熱性を有するフレキシブルフィルム上に抵抗とコンデンサで2段に積層して形成した受動部品回路部の構成を示す図である。
図5の上部には抵抗とコンデンサを2段に積層して形成した受動部品回路部の拡大断面図、図5の下部には抵抗とコンデンサで2段に積層して形成した受動部品回路部の構成要素の組立て斜視図を示し、その中間に抵抗R1、コンデンサC1が積層されてなる受動部品積層体51を回路構成で示している。図5において、耐熱性を有する樹脂製の薄いシートまたはフィルム状のフレキシブルな基材2上に薄膜形成技術で形成した導電体からなる電極回路配線となる第1電極配線パターン53、第2電極配線パターン54で抵抗体層9を挟み込むように形成し、その上に絶縁体(誘電体)材料で絶縁層52を形成し、次いで、導電体からなる下部コンデンサ電極配線パターン55、誘電体材料からなる誘電体層56、導電体からなる上部コンデンサ電極配線パターン57を順次形成して、実施の形態1と同じように上部コンデンサ部を抵抗体部の上に積層させた受動部品積層体51が形成されている。この後、部品内蔵フレキシブル回路基板に組み込むために外部電極8a、8bを蒸着法のほか、めっき法、厚膜印刷法などによって形成する。図5においても、上部コンデンサ電極配線パターン57上に形成する外部電極は図示していない。また、図5中で、図1と同じ構成要素には同じ符号を付している。
本発明の実施の形態2における部品内蔵フレキシブル回路基板を構成する受動部品積層体51の形成は基本的に実施の形態1のコンデンサ積層体1の形成方法と同様であり、図2に示した実施の形態1のコンデンサ積層体1を形成する手順に準じて行う。図2に示した手順と異なるのは、ステップS03の第1誘電体膜形成とステップS04の第1誘電体層形成とが、それぞれ抵抗体材料膜形成と抵抗体層9形成とに換わり、ステップS06に相当する第2電極配線パターン54形成とステップS07に相当する第2誘電体薄膜形成の間に絶縁体(誘電体)膜形成してパターン化した絶縁層52を形成する工程および下部コンデンサ電極配線パターン55を形成する工程が追加されるところである。ほかの工程は図2に示した実施の形態1のコンデンサ積層体1を形成する手順と同じである。
次に、実施の形態1の工程と異なるところに重点を置いて、受動部品積層体51の形成の工程を簡単に説明する。まず、耐熱性を有する、例えばポリイミドなどの樹脂製の薄いシート状またはフィルム状のフレキシブルな基材2上に、例えば銅などの導電体材料をスパッタ蒸着して第1導電体薄膜を成膜形成し、周知のフォトリソ技術を利用して、第1導電体薄膜をエッチングして所定の厚さとサイズの第1電極配線パターン53を得る。ここまでの工程は実施の形態1におけるコンデンサ積層体1の形成の手順とほとんど同じである。ただ、第1電極配線パターン53のサイズと配設位置が異なっている。抵抗体層9を挟む電極であるので、基材2の一方の端部側にコンデンサ積層体1の第1電極配線パターン3より小さい面積で形成すればよい。
続いて、第1電極配線パターン53を形成したフレキシブルな基材2上に、例えばTa,Ta−N,Ta−Si,Ni−Cr,Ta−Al,Ta−Cr−Si−Al,Fe−Cr−Siなどの抵抗体材料を周知の方法を用いて抵抗体材料膜を成膜形成する。この後、周知のフォトリソ技術を利用して、抵抗体材料膜をエッチングして所定の厚さ、サイズの抵抗体層9を得る。これに続いて、第1電極配線パターン53およびを抵抗体層9を形成したフレキシブルな基材2上に、銅などの導電体材料をスパッタ蒸着して第2導電体薄膜を膜形成する。再び、フォトリソ技術を利用して、第2導電体薄膜をエッチングして所定の厚さ、サイズの第2電極配線パターン54を得る。第2電極配線パターン54のサイズは第1電極配線パターン53とほぼ同じでよいが、位置が抵抗体層9を挟んで対称な位置に配設されるところが、実施の形態1におけるコンデンサ積層体1形成の場合とは異なっている。
引き続き、第1電極配線パターン53、抵抗体層9および第2電極配線パターン54を形成したフレキシブルな基材2上に、誘電体材料のような絶縁体で周知の方法を用いて絶縁体膜を成膜形成し、周知のフォトリソ技術を利用して、絶縁体膜をエッチングして所定の厚さ、サイズの絶縁層52を得る。なお、絶縁層52は後述の誘電体層56と同じ誘電体材料を用いて形成してもよい。絶縁層52は、後から形成する下部コンデンサ電極配線パターン55と、既に前に形成した抵抗体層9とを絶縁分離するために設けるものである。この絶縁層52の上に、例えば、銅などの導電体材料をスパッタ蒸着して第3導電体薄膜を膜形成し、再び、周知のフォトリソ技術を利用して、第3導電体薄膜をエッチングして所定の厚さの下部コンデンサ電極配線パターン55を形成する。この後、第1電極配線パターン53、抵抗体層9、第2電極配線パターン54、絶縁層52および下部コンデンサ電極配線パターン55を形成したフレキシブルな基材2上に、例えば、2酸化ケイ素(SiO2)などの誘電体材料を周知の方法を用いて誘電体膜を成膜形成し、周知のフォトリソ技術を利用して、誘電体膜をエッチングして所定の厚さの誘電体層56を得る。さらに、第1電極配線パターン53、抵抗体層9、第2電極配線パターン54、絶縁層52、下部コンデンサ電極配線パターン55および誘電体層56を形成したフレキシブルな基材2上に、さらにもう一度、銅などの導電体材料をスパッタ蒸着して第4導電体薄膜を膜形成し、そして、最後に周知のフォトリソ技術を繰り返して、第4導電体薄膜をエッチングして所定の厚さの上部コンデンサ電極配線パターン57を形成して、受動部品積層体51が完成する。
なお、本発明の実施の形態2における、部品内蔵フレキシブル回路基板を構成する耐熱性を有するフレキシブルフィルム上に抵抗とコンデンサで2段に積層して形成した受動部品回路部の構成については、図6に示すように、図5とは少し異なる別の構成も可能である。すなわち、第2電極配線パターン54を第1電極配線パターン53と同様なパターンにし、絶縁層52で抵抗体層9を覆う構成にするものである。この構成にすることにより、第1電極配線パターン53と第2電極配線パターン54を同時に形成することが可能になって、製造工程上においても工数削減につながり、より現実的で好ましい。
また、本発明の実施の形態2における、受動部品積層体51を構成する基材2の材料、電極材料、誘電体材料などの材料や、各電極、誘電体層の形成方法は実施の形態1で説明した材料、方法を用いることができる。また、抵抗体材料も上記に例示した以外の材料を用いることができる。そして、絶縁層52は抵抗体層9と下部コンデンサ電極配線パターン55を絶縁分離することが目的であるので、絶縁層52の形成には、誘電体層56形成に使用した材料とは別の誘電体材料で形成してもよい。
また、本発明の実施の形態2における受動部品積層体で、上層に積層して形成する各種の抵抗体層は、材料の選択、厚さ、面積などを所定に設計して、その抵抗値を設定できるほか、レーザートリミングやメカニカルトリミングにより望む抵抗値に設定することが可能である。多数の異なる抵抗を配置する場合などは、トリミングを使用すると効果的である。また、トリミング処理は抵抗体層だけでなく、コンデンサ層にも適応可能である。
本発明の実施の形態2における部品内蔵フレキシブル回路基板を構成する耐熱性を有するフレキシブルフィルム上に積層して形成した受動部品積層体の場合も、外部電極に相当する銅配線を基材上にあらかじめ銅などの金属箔を接着あるいは圧接したり、または電着やスクリーン印刷形成した導電体層により銅配線として形成しているのではなく、配線パターンを導体材料でスパッタリングなどにより薄膜形成している。これは、銅配線では銅配線の厚み(通常10〜20μm)が段差となり、機能性薄膜の形成が困難であったという従来の部品内蔵回路基板で説明した課題を解消するためである。そのために、本発明の部品内蔵回路基板に用いる受動部品積層体の場合も、従来の銅配線に代えて、機能性薄膜を形成した後に外部配線やスルーホール電極形成が必要となり、本発明の実施の形態1と同様に外部電極を形成している。
そして、本発明の実施の形態2の部品内蔵フレキシブル回路基板においても、上述のような薄いフレキシブルなフィルム状の基材上にコンデンサや抵抗のような受動部品を複数積層形成したり、また、ほかの各種の受動素子回路を形成したり、さらにこれらのフィルム状基材を積層したり、また、チップ状の受動素子やICなどの能動素子のベアチップを配置して、これらをも内蔵させて形成した積層体として、図4に断面図で示すような部品内蔵フレキシブル回路基板を構成することができる。
以上説明したように、本発明の実施の形態2における抵抗とコンデンサを積層形成した受動部品積層体を含む部品内蔵回路基板は、受動部品積層体が従来のものと異なり、非常に薄くできるだけでなく、薄膜状の抵抗とコンデンサを縦に積層しているので、回路配線が短くなって周波数特性の向上を期待できる。特に抵抗値をトリミングにより設定できるので、精度よく形成した抵抗体層を備える受動部品積層体を含むフィルム状のシートの積層接続により、配線長の極短化ができて高周波信号の伝達ロスを低減可能であるばかりでなく、さらに、複数の受動部品を積層可能であることにより回路設計の自由度が大幅に向上して製品の一段の薄型化・小型化・高機能化が可能になる。
(実施の形態3)
図7は、本発明の実施の形態3における部品内蔵フレキシブル回路基板を構成する耐熱性を有するフレキシブルフィルム上にコンデンサとインダクタンスで2段に積層して形成した受動部品回路部の構成を示す図である。
図7は、本発明の実施の形態3における部品内蔵フレキシブル回路基板を構成する耐熱性を有するフレキシブルフィルム上にコンデンサとインダクタンスで2段に積層して形成した受動部品回路部の構成を示す図である。
図7の上部にはコンデンサとインダクタンスを2段に積層して形成した受動部品回路部の拡大断面図、図7の下部にはコンデンサとインダクタンスで2段に積層して形成した受動部品回路部の構成要素の組立て斜視図を示し、その中間にコンデンサC1、インダクタンスL1が積層されてなる受動部品積層体71を回路構成で示している。図7において、耐熱性を有する樹脂製の薄いシートまたはフィルム状のフレキシブルな基材2上にスパッタリング法などの薄膜形成技術で形成した導電体からなる第1電極配線パターン3、第2電極配線パターン5で第1誘電体層4を挟み込むように形成し、その上に絶縁体(誘電体)材料で絶縁層72を形成する。次いで、導電体からなる下部インダクタンス電極パターン76と渦巻状のインダクタンス層74を形成し、絶縁体(誘電体)材料からなる第2絶縁体層75、上部インダクタンス電極パターン77の順に形成して、実施の形態2において説明した抵抗部とコンデンサ部を積層させた受動部品積層体51と同様に、インダクタンス部をコンデンサ部の上に積層させた受動部品積層体71が形成される。この後、部品内蔵フレキシブル回路基板に組み込むために外部電極(図示せず)を蒸着法のほか、めっき法、厚膜印刷法などによって実施の形態1の図1あるいは、実施の形態2の図5に示したように形成する。また、図7中で、実施の形態1および実施の形態2におけるコンデンサ積層体、受動部品積層体と同じ構成要素には同じ符号を付している。
なお、本発明の実施の形態3の受動部品積層体71では、図7において、インダクタンス層74を渦巻状パターンで形成した例を示して説明したが、インダクタンス層74の形状はこれに限定されるものではなく、四角形の渦状パターンや大面積の二次元パターンを小面積の配線パターンで連続配置形成してインダクタンス層74に利用してもよい。さらに、図8に示すように、耐熱性を有するフレキシブルフィルム上にコンデンサを形成した上層に別構成のインダクタンスを積層形成して受動部品回路部を実現できる。図8の上部にはコンデンサとインダクタンスを2段に積層して形成した受動部品回路部の拡大断面図、図8の下部にはコンデンサとインダクタンスで2段に積層して形成した受動部品回路部の構成要素の組立て斜視図を示しいる。
図8に示す受動部品積層体81おいては、耐熱性を有する樹脂製の薄いシートまたはフィルム状のフレキシブルな基材2上にスパッタリング法などの薄膜形成技術で形成した導電体からなる第1電極配線パターン3、第2電極配線パターン5で第1誘電体層4を挟み込むようにコンデンサ部を形成し、その上に絶縁体(誘電体)材料で絶縁層72を形成するところまでは、図7に示した構成の受動部品積層体71と全く同じである。コンデンサ部の上層に積層形成するインダクタンス部の構成が異なっている。すなわち、コンデンサ部の上に絶縁層72を形成した後で、導電体からなる下部インダクタンス電極パターン86および上部インダクタンス電極パターン87で絶縁体(誘電体)材料からなる第2絶縁体層85を挟み込むようにインダクタンス部を形成している。なぜならば、複数の配線状の下部インダクタンス電極パターン86の端部86aと、同じく複数の配線状の上部インダクタンス電極パターン87の端部87aとが接続して1ターン分のコイルとなり、続いて上部インダクタンス電極パターン87の端部87bと下部インダクタンス電極パターン86の端部86bとが接続して次の1ターン分のコイルとなるように続き、複数ターンのコイルとなるので、インダクタンスとして利用可能である。また、第2絶縁体層85を形成するための絶縁体(誘電体)材料にフェライト用材料を用いれば第2絶縁体層85がコアになり、特性が優れたインダクタンスとなる。
このようにして図7で示したのとは別の構成のインダクタンス部をコンデンサ部の上に積層させた受動部品積層体81が形成される。この後、部品内蔵フレキシブル回路基板に組み込むために外部電極(図示せず)を蒸着法のほか、めっき法、厚膜印刷法などによって実施の形態1の図1あるいは、実施の形態2の図5に示したように形成することも前述の図7の構成と同じである。図8中では、図7と同じ構成要素には同じ符号を付している。
そして、図7に示した受動部品積層体71、および図8に示した受動部品積層体81の形成方法は、基本的に実施の形態1のコンデンサ積層体1の形成方法、または実施の形態2の受動部品積層体51の形成方法に類似しているので、材料および工程手順の詳しい説明は、重複を避けるため省略する。
本発明の実施の形態3における部品内蔵フレキシブル回路基板を構成する耐熱性を有するフレキシブルフィルム上に積層して形成した受動部品積層体の場合も、外部電極に相当する銅配線を基材上にあらかじめ銅などの金属箔を接着あるいは圧接したり、または電着やスクリーン印刷形成した導電体層により銅配線として形成しているのではなく、配線パターンを導体材料でスパッタリングなどにより薄膜形成している。これは、銅配線では銅配線の厚み(通常10〜20μm)が段差となり、機能性薄膜の形成が困難であったという従来の部品内蔵回路基板で説明した課題を解消するためである。そのため、本発明の部品内蔵回路基板に用いる受動部品積層体の場合も、従来の銅配線に代えて、機能性薄膜を形成した後に外部配線やスルーホール電極形成が必要となり、本発明の実施の形態1および実施の形態2で説明したような外部電極を形成している。
そして、本発明の実施の形態3の部品内蔵フレキシブル回路基板においても、上述のような薄いフレキシブルなフィルム状の基材上にコンデンサやインダクタンスのような受動部品を複数積層形成したり、また、ほかの各種の受動素子回路を形成したり、さらにこれらのフィルム状基材を積層したり、また、チップ状の受動素子やICなどの能動素子のベアチップを配置して、これらをも内蔵させて形成した積層体として、図4に断面図で示すような部品内蔵フレキシブル回路基板を構成することができる。
以上説明したように、本発明の実施の形態3におけるコンデンサとインダクタンスを積層形成した受動部品積層体を含む部品内蔵回路基板は、受動部品積層体が従来のものと異なり、非常に薄くできるだけでなく、薄膜状のコンデンサとインダクタンスを縦に積層しているので、回路配線が短くなって周波数特性の向上を期待できる。したがって、フィルム状のシートの積層接続により、配線長の極短化ができて高周波信号の伝達ロスを低減可能であるばかりでなく、さらに、複数の受動部品を積層可能であることによる回路設計の自由度が大幅に向上して製品の一段の薄型化・小型化・高機能化が可能になる。
以上のように、本発明にかかる部品内蔵回路基板は、受動部品積層体が従来のものと異なり、非常に薄くできるだけでなく、薄膜状のコンデンサ、抵抗インダクタンスのような受動部品を複数層で縦に積層しているので、回路配線が短くなって周波数特性の向上を期待でき、特に、特性値をトリミングにより設定でき、また、精度よく形成した受動部品層を備える受動部品積層体を含むフィルム状のシートの積層接続により、配線長の極短化が可能で、高周波信号の伝達ロスを低減できると同時に、さらに、複数の受動部品を積層可能であることにより回路設計の自由度が大幅に向上して製品の一段の薄型化・小型化・高機能化が可能になり、例えばデータの高速処理が必要で、薄さと可撓性を有することが重要なPDA、携帯電話などの携帯情報器機用やICカード用などの積層化した信頼性の高い部品内蔵フレキシブル回路基板を安価に提供するのに適している。
1 コンデンサ積層体
2 基材
3,53 第1電極配線パターン
3a 第1導電体薄膜
4,4c,4d 第1誘電体層
4a 第1誘電体膜
5,5c,5d,54 第2電極配線パターン
5a 第2導電体薄膜
6,6c,6d 第2誘電体層
6a 第2誘電体膜
7,7c,7d 第3電極配線パターン
7a 第3導電体薄膜
8a,8b 外部電極
9 抵抗体層
41a,51,71,81 受動部品積層体
41b 受動素子回路
41c 受動素子
41d ベアチップ
42 フィルム状基材
43 外部導体配線
44 スルーホール(ビアホール)
45 層間接着剤
46 部品内蔵フレキシブル回路基板
52,72 絶縁層
55 下部コンデンサ電極配線パターン
56 誘電体層
57 上部コンデンサ電極配線パターン
74 インダクタンス層
75,85 第2絶縁体層
76,86 下部インダクタンス電極パターン
77,87 上部インダクタンス電極パターン
86a,86b,87a,87b 端部
2 基材
3,53 第1電極配線パターン
3a 第1導電体薄膜
4,4c,4d 第1誘電体層
4a 第1誘電体膜
5,5c,5d,54 第2電極配線パターン
5a 第2導電体薄膜
6,6c,6d 第2誘電体層
6a 第2誘電体膜
7,7c,7d 第3電極配線パターン
7a 第3導電体薄膜
8a,8b 外部電極
9 抵抗体層
41a,51,71,81 受動部品積層体
41b 受動素子回路
41c 受動素子
41d ベアチップ
42 フィルム状基材
43 外部導体配線
44 スルーホール(ビアホール)
45 層間接着剤
46 部品内蔵フレキシブル回路基板
52,72 絶縁層
55 下部コンデンサ電極配線パターン
56 誘電体層
57 上部コンデンサ電極配線パターン
74 インダクタンス層
75,85 第2絶縁体層
76,86 下部インダクタンス電極パターン
77,87 上部インダクタンス電極パターン
86a,86b,87a,87b 端部
Claims (16)
- フレキシブルな耐熱性樹脂フィルムの基材と、導電体薄膜で形成した第1の電極回路配線および第2の電極回路配線で誘電体、抵抗体、導体のいずれかの材料を用いて形成した機能性薄膜を挟み込む構造の少なくとも1個の薄膜受動部品素子とを有し、
前記薄膜受動部品素子の前記第1の電極回路配線、前記第2の電極回路配線、前記機能性薄膜はいずれも膜厚が前記基材よりも薄く、
前記基材上に前記薄膜受動部品素子を複数層積層して受動部品積層体が形成されることを特徴とする部品内蔵フレキシブル回路基板。 - 前記薄膜受動部品素子は、前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線で挟み込まれる前記機能性薄膜は、前記誘電体で形成したコンデンサ、または前記抵抗体で形成した抵抗、または前記導体で形成したインダクタンスであることを特徴とする請求項1に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板。
- フレキシブルな前記耐熱性樹脂フィルムの前記基材の直上に形成する前記薄膜受動部品素子は、前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線で挟み込まれる前記機能性薄膜が前記誘電体で形成したコンデンサ、または前記抵抗体で形成した抵抗であることを特徴とする請求項1に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板。
- 前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線で挟み込まれる前記機能性薄膜が前記誘電体で形成したコンデンサからなる第1の薄膜受動部品素子の上に、前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線で挟み込まれる前記機能性薄膜が前記誘電体で形成した前記コンデンサ、または前記抵抗体で形成した抵抗からなる第2の薄膜受動部品素子を積層するとき、前記第1の薄膜受動部品素子の前記第2の電極回路配線と前記第2の薄膜受動部品素子の前記第1の電極回路配線とを共有させて一体化することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板。
- 前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線で挟み込まれる前記機能性薄膜が前記抵抗体で形成した抵抗からなる第1の薄膜受動部品素子の上に、前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線で挟み込まれる前記機能性薄膜が前記誘電体で形成したコンデンサ、または前記抵抗体で形成した前記抵抗、または前記導体で形成したインダクタンスからなる第2の薄膜受動部品素子を積層するとき、
または、前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線で挟み込まれる前記機能性薄膜が前記誘電体で形成した前記コンデンサ、または前記抵抗体で形成した前記抵抗からなる前記第1の薄膜受動部品素子の上に、前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線で挟み込まれる前記機能性薄膜が前記導体で形成した前記インダクタンスからなる前記第2の薄膜受動部品素子を積層するとき、
前記第1の薄膜受動部品素子の前記第2の電極回路配線と前記第2の薄膜受動部品素子の前記第1の電極回路配線との間に絶縁体で形成した絶縁層を挟み込むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板。 - 前記基材上に前記薄膜受動部品素子が複数層積層されて形成される前記受動部品積層体を複数並列配置することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に部品内蔵フレキシブル回路基板。
- 前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線で挟み込まれる前記機能性薄膜が前記誘電体で形成したコンデンサ、または前記抵抗体で形成した抵抗からなる第1の薄膜受動部品素子の上に、前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線で挟み込まれる前記機能性薄膜が前記誘電体で形成した前記コンデンサ、または前記抵抗体で形成した前記抵抗からなる第2の薄膜受動部品素子を積層するとき、前記第2の薄膜受動部品素子が複数個並列配置されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板。
- 膜厚が前記基材よりも薄い前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線で挟み込まれる前記機能性薄膜が前記導体で形成したインダクタンスである前記薄膜受動部品素子は、最上層に積層されることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板。
- 前記誘電体で形成した前記コンデンサ、または前記抵抗体で形成した前記抵抗からなる前記機能性薄膜は、トリミングにより、それぞれ抵抗値または容量値を制御できることを特徴とする請求項2から請求項8のいずれか1項に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板。
- フレキシブルな前記耐熱性樹脂フィルムの前記基材の厚さは、25μmから125μmの範囲にあることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板。
- フレキシブルな前記耐熱性樹脂フィルムの前記基材の厚さは、60μmから90μmの範囲にあることを特徴とする請求項10に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板。
- 前記導電体薄膜で形成した前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線の厚さは、0.1μmから1.0μmの範囲にあることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板。
- 前記第1の電極回路配線および前記第2の電極回路配線上に、膜厚が大きい外部電極をそれぞれ形成し、接続することを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板。
- フレキシブルな耐熱性樹脂フィルムの基材上に、導電体材料で第1の電極回路配線を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成する工程と、前記第1の電極回路配線上に、誘電体、抵抗体、導体のいずれかの材料を用いて機能性薄膜を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成する工程と、前記機能性薄膜上に、導電体材料で第2の電極回路配線を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成する工程とにより薄膜受動部品素子を形成し、
前記薄膜受動部品素子に、同じ工程を経て形成される別の薄膜受動部品素子を複数層積層して受動部品積層体を構成することを特徴とする部品内蔵フレキシブル回路基板の製造方法。 - フレキシブルな前記耐熱性樹脂フィルムの前記基材の直上には、前記導電体材料で前記第1の電極回路配線を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成され、前記第1の電極回路配線上に、前記誘電体、または前記抵抗体の材料を用いて前記機能性薄膜を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成され、前記機能性薄膜上に、前記導電体材料で第2の電極回路配線を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成されてコンデンサ、または抵抗となる前記薄膜受動部品素子が構成されることを特徴とする請求項14に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板の製造方法。
- 前記導電体材料で前記第1の電極回路配線を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成され、前記第1の電極回路配線上に、前記誘電体の材料を用いて前記機能性薄膜を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成され、前記機能性薄膜上に、前記導電体材料で前記第2の電極回路配線を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成されてコンデンサとなる第1の薄膜受動部品素子が形成され、
前記第1の薄膜受動部品素子の上に、前記導電体材料で前記第1の電極回路配線を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成され、前記第1の電極回路配線上に、前記誘電体または前記抵抗体の材料を用いて前記機能性薄膜を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成され、前記機能性薄膜上に、前記導電体材料で前記第2の電極回路配線を膜厚が前記基材よりも薄くなるように成膜形成されて前記コンデンサまたは抵抗となる第2の薄膜受動部品素子が形成されて積層構成されるとき、
前記第1の薄膜受動部品素子の前記第2の電極回路配線と前記第2の薄膜受動部品素子の前記第1の電極回路配線とを共有させて一体化することを特徴とする請求項14または請求項15に記載の部品内蔵フレキシブル回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003279099A JP2005045112A (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | 部品内蔵フレキシブル回路基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003279099A JP2005045112A (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | 部品内蔵フレキシブル回路基板およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005045112A true JP2005045112A (ja) | 2005-02-17 |
Family
ID=34265321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003279099A Pending JP2005045112A (ja) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | 部品内蔵フレキシブル回路基板およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005045112A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7451656B2 (en) * | 2004-10-01 | 2008-11-18 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device embedded with pressure sensor and manufacturing method thereof |
US8058951B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-11-15 | Panasonic Corporation | Sheet-like composite electronic component and method for manufacturing same |
JP2012182486A (ja) * | 2005-06-02 | 2012-09-20 | Koninkl Philips Electronics Nv | Ledアセンブリ及びモジュール |
KR101401863B1 (ko) | 2008-01-30 | 2014-05-29 | 엘지전자 주식회사 | 커패시터 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
WO2015041447A1 (ko) * | 2013-09-17 | 2015-03-26 | 신유선 | 임베디드용 적층 세라믹 캐패시터 및 임베디드용 적층 세라믹 캐패시터의 제조 방법 |
KR20160074100A (ko) * | 2014-12-18 | 2016-06-28 | 세메스 주식회사 | 캐패시터가 형성된 인쇄회로기판 및 이를 제조하는 방법 |
-
2003
- 2003-07-24 JP JP2003279099A patent/JP2005045112A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7451656B2 (en) * | 2004-10-01 | 2008-11-18 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device embedded with pressure sensor and manufacturing method thereof |
JP2012182486A (ja) * | 2005-06-02 | 2012-09-20 | Koninkl Philips Electronics Nv | Ledアセンブリ及びモジュール |
US8058951B2 (en) | 2005-09-30 | 2011-11-15 | Panasonic Corporation | Sheet-like composite electronic component and method for manufacturing same |
KR101401863B1 (ko) | 2008-01-30 | 2014-05-29 | 엘지전자 주식회사 | 커패시터 내장형 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
WO2015041447A1 (ko) * | 2013-09-17 | 2015-03-26 | 신유선 | 임베디드용 적층 세라믹 캐패시터 및 임베디드용 적층 세라믹 캐패시터의 제조 방법 |
KR101537717B1 (ko) * | 2013-09-17 | 2015-07-20 | 신유선 | 임베디드용 적층 세라믹 캐패시터 및 임베디드용 적층 세라믹 캐패시터의 제조 방법 |
KR20160074100A (ko) * | 2014-12-18 | 2016-06-28 | 세메스 주식회사 | 캐패시터가 형성된 인쇄회로기판 및 이를 제조하는 방법 |
KR102336911B1 (ko) | 2014-12-18 | 2021-12-08 | 세메스 주식회사 | 캐패시터가 형성된 인쇄회로기판 및 이를 제조하는 방법 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8058951B2 (en) | Sheet-like composite electronic component and method for manufacturing same | |
CN106328339B (zh) | 线圈部件 | |
KR100945622B1 (ko) | 전자 부품 모듈 | |
US6872893B2 (en) | Wiring board provided with passive element and cone shaped bumps | |
CN107689299B (zh) | 薄膜陶瓷电容器 | |
JP2002252297A (ja) | 多層回路基板を用いた電子回路装置 | |
JP4708407B2 (ja) | キャパシタ内蔵型印刷回路基板及びその製造方法 | |
JP2011029522A (ja) | 多層配線基板 | |
JP3956851B2 (ja) | 受動素子内蔵基板及びその製造方法 | |
KR100678083B1 (ko) | 임베디드 캐패시터와 임베디드 캐패시터의 제작 방법 | |
JP2002084067A (ja) | 多層セラミック基板およびその製造方法 | |
JP2005045112A (ja) | 部品内蔵フレキシブル回路基板およびその製造方法 | |
US8051558B2 (en) | Manufacturing method of the embedded passive device | |
JP4616016B2 (ja) | 回路配線基板の製造方法 | |
US7871892B2 (en) | Method for fabricating buried capacitor structure | |
CN108550531B (zh) | 封装基板的制造方法 | |
JP2006196811A (ja) | コンデンサおよびそれを用いた複合部品 | |
KR20060114562A (ko) | 저온동시소성세라믹 기판의 내장 캐패시터 및 그 제조방법 | |
CN108682630B (zh) | 封装基板的制造方法 | |
JP2000068149A (ja) | 積層電子部品及びその製造方法 | |
CN220067840U (zh) | 多层构造体 | |
JP2007184631A (ja) | 受動素子を備えた配線板の製造方法 | |
JP4529614B2 (ja) | プリント配線板の製造方法 | |
JP2005026445A (ja) | 多層配線板とその製造方法 | |
JP4802575B2 (ja) | 電気回路基板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060704 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060821 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081209 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090407 |