JP2007517385A - プリント回路埋め込みコンデンサ - Google Patents
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Abstract
Description
電子技術分野では、より小さいことはよりいいことを意味することが多い。より小さい電子機器を提供するために電子業界では前に使われていた部品よりさらに小さい電子部品を探求している。
る努力は、一般に、結果として生じるセラミックの誘電特性を損なってきた。セラミック誘電体では、良好な誘電特性は複合結晶構造(たとえば灰チタン石)と密接に関連おり、そのような構造を低温では発達させるのが難しいことが明らかである。
これらの図の要素は簡単かつ明瞭に説明するために示されていて、必ずしも正しい縮尺で描かれていないことを当業者は理解するであろう。たとえば、これらの図面の要素のいくつかのサイズは、本発明の実施形態の理解を高めるのに役立てるために他の要素に比較して誇張されている場合もある。
への薄膜(1マイクロメートル未満)の真空蒸着に関わる技法とは区別される。
図1を参照すると、本発明の1実施形態による、剥離可能な回路基板箔200を製作する方法が示されている。図2には剥離可能な回路基板箔200の断面図が示されている。工程105(図1)で、金属支持層205(図2)および伝導金属箔210(図2)が形成され、これらは無機解放材215(図2)を用いて第1表面で接合される。この無機解放材215は、(図3および4に関連して以下に説明するように、結晶誘電体層を剥離可能な回路基板箔200に追加するために使用される)高温への露出後も、2つの金属層205,210を分離する機能を有する。この無機解放材は本質的に金属と非金属の同時堆積混合物からなり、2002年2月12日チェン(Chen)らに発行された米国特許6346335B1に記載されている技法などのよく知られた技法を使用して形成され得る。本発明のこの実施形態によれば、金属支持層205は、10マイクロメートルから75マイクロメートルの間の厚さでよく、たいてい30マイクロメートルから70マイクロメートルの間の厚さで使用され、伝導金属箔210は、5マイクロメートルから25マイクロメートルの間の厚さでよく、たいてい10マイクロメートルから20マイクロメートルの間の厚さで使用され、無機解放材は0.030マイクロメートルより薄くてよい。本発明は、誘電体箔を製作するためのもの(および、最終的には、多層プリント回路基板の1つまたは複数の層にコンデンサを形成するためのもの)であるので、本発明の伝導金属箔210は、通常、解放層を有する従来の金属箔(たとえば米国特許6346335参照)に使用されるものより厚い。たいていの用途向けの金属支持層205および伝導金属箔210のための最適金属は、銅または銅合金であるが、ニッケルまたはニッケル合金など他の金属を使用することもできる。
および必要な( たとえば5ボルトより大きい) 絶縁破壊電圧を提供する。本明細書を通して使用される容量値は、別段の記述がない限り、1メガヘルツに定められる。結晶誘電体層は、0.2マイクロメートルより薄い厚さでCSDまたは粉末被覆法の費用効果の高い方法によって形成された場合、伝導金属箔210と電極層415の間のピンホール短絡の形で欠陥が生じがちである。スパッタリング法など他の技法は、より薄い結晶誘電体酸化物層を可能にするが、はるかに経済的ではなく、層は薄過ぎて取扱いに耐えられない可能性がある。ディップ・コーティング法および他の技法は、結果として、金属支持層205に隣接する犠牲結晶誘電体酸化物層410を形成する可能性もあるが、この層は本発明には必ずしも必要ではない。被覆技法によっては、金属支持層205上に犠牲結晶誘電体酸化物層410の形成を可能にしておくことは、その形成を防止しようとする試みよりも費用がかからないと考えられ、結晶誘電体酸化物層405だけが形成された場合に生じ得る箔層のカーリングを減らすのに役立つ場合もある。
回路基板に追加するプロセス中に、容易に除去され得る。
除去される。図8は、工程1025が完了した後の本発明の第3実施形態によるプリント回路基礎構造500の部分の断面図である。この文脈で使用される「の中の(within)」は、第1電極層415の露出部分710の一部または全部が除去されることを意味する。除去された部分は、下面電極720を(共用または分離された)他のコンデンサから分離する部分805,810を含む。残りの部分は、分離された誘電体コア715の下の下面電極、下面電極720を完成されたプリント回路構造の他の部品に接続する領域820,および共用コンデンサの下にあってそれらを接続する部分830である。
および他の電気部品の端子間の伝導距離が非常に短いので、本発明を使用することによって、かなり高い値の分離されたコンデンサに経済的に結合され得ることが理解される。たとえば、集積回路の端子は、集積回路の端子の分離箇所が正方形のコンデンサの1面に本質的に等しい場合は、分離されたコンデンサの上面電極の端子の上に直接配置され、同じ集積回路の別の端子は、分離されたコンデンサの下面電極に結合された端子の上に直接配置され得る。このような実施例では、幅が15ミリメートルの集積回路は、約225平方ミリメートルで、集積回路の反対側に15ミリメートル離れて配置された集積回路の2つの端子に本質的に直接結合された、およそ0.6マイクロ・ファラッドを提供する、本発明のコンデンサを有することができる。集積回路とコンデンサの間の伝導体の全長は100マイクロメートルより短くてよい。あるいは、0.01マイクロ・ファラッドより大きい値の10個のバイパスまたは減結合コンデンサが、同様の非常に短い合計伝導長を使用して1つのICの2つの端子に結合され得る。
徴または要素として解釈されるべきでない。
Claims (11)
- プリント回路構造に埋め込まれた複数のコンデンサであって、前記複数のコンデンサのうちの少なくとも1つが、
前記プリント回路構造の第1基材層をオーバーレイする第1電極と、
前記第1電極をオーバーレイする結晶誘電体酸化物コアであって、前記コアの厚さが1マイクロメートルより薄く、前記コアの容量密度が1000pF/mm2より大きく、前記複数のコンデンサの各々は材料および厚さが同じであり、前記結晶誘電体酸化物コアが前記複数のコンデンサの他の全てのコンデンサの結晶誘電体酸化物コアから分離されている、結晶誘電体酸化物コアと、
前記結晶誘電体酸化物コアの上にある第2電極と、
前記結晶誘電体酸化物層と前記第1および第2電極の少なくとも1つとの間にあってそれらに接している高温酸化防止層と、からなる複数のコンデンサ。 - 前記第1結晶誘電体酸化物層が鉛を含む誘電性酸化物から形成される、請求項1に記載の複数のコンデンサ。
- 前記高温酸化防止層が、重量において、50%より多くのパラジウム、白金、イリジウム、およびニッケルまたはそれらの化合物のうちの1つを含む、請求項1に記載の複数のコンデンサ。
- プリント回路構造に埋め込まれた複数のコンデンサを製作する方法であって、
第1電極層と、第2電極層と、前記第1電極層と前記第2電極層の間に配置された、厚さが1マイクロメートルより薄く容量密度が1000pF/mm2より大きい結晶誘電体酸化物層と、前記結晶誘電体酸化物層と前記第1および第2電極層の少なくとも1つとの間にあってそれらに接触している高温酸化防止バリア層と、からなる箔を製作する工程と、
前記箔の前記第1電極層をプリント回路基礎構造に接着する工程と、
前記第2電極層の複数の部分を選択的に除去して、複数のコンデンサの各々の上面電極を形成し、前記結晶誘電体酸化物層の露出部分を形成する工程と、
前記結晶誘電体酸化物層の複数の部分を前記結晶誘電体酸化物層の露出部分の範囲内で選択的に除去して、前記第1電極層の露出部分を形成する工程と、
前記第1電極層の複数の部分を前記第1電極層の露出部分の範囲内で選択的に除去して、前記複数のコンデンサの各々の下面電極を形成する工程と、からなる方法。 - 前記第1電極層の複数の部分を選択的に除去する工程が、めっきされたビアおよびめっきされたスルーホールのうちの1つへの電気的接続を提供するために前記分離された誘電体コアの領域の向こうで下面電極を形成する工程をさらに含む、請求項4に記載の複数のコンデンサを製作する方法。
- 前記結晶誘電体酸化物層の複数の部分が研磨およびレーザー・スクライビングのうちの1つによって選択的に除去される、請求項4に記載の複数のコンデンサを製作する方法。
- プリント回路構造に埋め込まれた複数のコンデンサであって、
プリント回路構造の第1基材層をオーバーレイするパターニングされた第1電極と、
前記パターニングされた第1電極をオーバーレイする、厚さが1マイクロメートルより薄く容量密度が1000pF/mm2より大きいパターニングされた結晶誘電体酸化物コアと、
前記パターニングされた結晶誘電体酸化物コアの上にあるパターニングされた第2電極と、
前記パターニングされた結晶誘電体酸化物コアと前記パターニングされた第1および第2電極の少なくとも1つとの間にあってそれらに接しているパターニングされた高温酸化防止層とからなる、プリント回路構造に埋め込まれた複数のコンデンサ。 - 前記パターニングされた第2電極が、前記パターニングされた結晶誘電体酸化物コアの境界の範囲内にあり、前記パターニングされた結晶誘電体酸化物コアが、前記パターニングされた第1電極の境界の範囲内にある、請求項7に記載のプリント回路構造に埋め込まれた複数のコンデンサ。
- 前記パターニングされた第1電極が、前記パターニングされた結晶誘電体酸化物コアによって露出された少なくとも1つの環状クリアランスを含み、前記少なくとも1つの環状クリアランスが、前記パターニングされた第1電極に接触しないめっきされたスルーホールのためのクリアランスを提供する、請求項7に記載のプリント回路構造に埋め込まれた複数のコンデンサ。
- 前記パターニングされた第1電極が、ただ1つのコンデンサのための下面電極である少なくとも1つの領域と、前記パターニングされた結晶誘電体酸化物コアによって露出された対応する少なくとも1つの隣接する領域とを含み、前記対応する少なくとも1つの隣接する領域がブラインド・ビアへの接続を提供する、請求項7に記載のプリント回路構造に埋め込まれた複数のコンデンサ。
- 電子装置であって、
該電子装置は、
プリント回路基板と、
電源と、からなり、
該プリント回路基板は、
プリント回路基板の第1基材層をオーバーレイする第1電極と、
結晶誘電体酸化物コアであって、コアの厚さが1マイクロメートルより薄く、コアの容量密度が1000pF/mm2より大きく、複数のコンデンサの各々は材料および厚さが同じであり、コアが前記複数のコンデンサの他の全てのコンデンサの結晶誘電体酸化物コアから分離されている、結晶誘電体酸化物コアと、
前記結晶誘電体酸化物コアをオーバーレイする第2電極と、
前記結晶誘電体酸化物層と前記第1および第2電極の少なくとも1つとの間にあってそれらに接している高温酸化防止層と、
からなる、前記プリント回路基板の特定の層に埋め込まれた複数のコンデンサのうちの1つである埋め込みコンデンサと、
前記第1および第2電極が少なくとも1つの電子部品の端子に接続されている、少なくとも1つの電子部品と、
からなり、
前記電源は、前記少なくとも1つの電子部品の少なくとも1つに結合されている、電子装置。
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