JP2008034507A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体基板10にインダクタ素子40が形成される。粉末状の磁性体が分散された樹脂材で形成され、インダクタ素子40を覆う磁性樹脂体30、66を備える。また、巻き線41における配線間の隙間を埋めるように、透磁率の低い材料として非磁性の樹脂層42が製膜されている。樹脂剤42は磁性樹脂層30を形成する材料の中、磁性体が添加されない樹脂で形成される。
【選択図】図2
Description
特許文献1記載の磁性薄膜インダクタでは、強磁性金属と絶縁性化合物とを積層する構造であるため、加工プロセスが長くコストがかかるという問題が生じ、また特許文献4記載の磁気素子では構造が繁雑であり、やはり製造コストが大きくなってしまうという問題が生じる。
一方、特許文献2記載の薄膜磁気素子では、コイルの上側にのみ磁性膜が形成されるため、インダクタンス値の向上を多く望めないという問題がある。また、特許文献3記載の薄膜磁気素子では、磁性膜形成にスパッタ等を用いるため、生産性が悪くコスト的に不利である。
本発明の半導体装置は、半導体基板にインダクタ素子が形成された半導体装置であって、粉末状の磁性体が分散された樹脂材で形成され、前記インダクタ素子を覆う磁性樹脂体を備えることを特徴とするものである。
従って、本発明の半導体装置では、インダクタ素子から発生する磁力線の磁路が磁性樹脂体内で閉じることになるため、磁束密度を大きくすることが可能になり、高いインダクタンス値(L値)を得ることができる。また、本発明では、粉末状の磁性体が分散された樹脂材を印刷法、スピンコート法、液滴吐出法等により塗布するという簡単な工法で磁性樹脂体を形成できるため、コストの増加を回避することができる。
これにより、本発明では、インダクタ素子から発生する磁力線が閉ループを形成して集中させやすくなるため、磁束密度が向上し、より高いインダクタンス値(L値)を得ることができる。
これにより、本発明では、前記第1磁性樹脂層と前記第2磁性樹脂層との間で磁束線の短絡を抑制することが可能になり、より磁力線を集中させることができる。
これにより、本発明では、各層でインダクタ素子から発生する磁力線の短絡を抑制しつつ、インダクタ素子を複数設けることにより、インダクタンス値を大幅に向上させることが可能になる。
従って、本発明では、磁性樹脂体と非磁性樹脂とで同一の樹脂材を用いることができるため、コストダウンに寄与できる。
これにより、本発明では、インダクタ素子から発生する磁力線の磁路が磁性樹脂体内で閉じることになるため、磁束密度を大きくすることが可能になり、高いインダクタンス値(L値)を得ることができる。また、本発明では、粉末状の磁性体が分散された樹脂材を印刷法、スピンコート法、液滴吐出法等により塗布するという簡単な工法で磁性樹脂体を形成できるため、コストの増加を回避することができる。
これにより、本発明では、インダクタ素子から発生する磁力線が閉ループを形成して集中させやすくなるため、磁束密度が向上し、より高いインダクタンス値(L値)を得ることができる。
これにより、本発明では、前記第1磁性樹脂層と前記第2磁性樹脂層との間で磁束線の短絡を抑制することが可能になり、より磁力線を集中させることができる。
これにより、本発明では、各層でインダクタ素子から発生する磁力線の短絡を抑制しつつ、インダクタ素子を複数設けることにより、インダクタンス値を大幅に向上させることが可能になる。
従って、本発明では、磁性樹脂体と非磁性樹脂とで同一の樹脂材を用いることができるため、コストダウンに寄与できる。
ここでは、W−CSP(Wafer level Chip Scale Package)技術により半導体基板上にインダクタ素子が形成された電子基板について説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図1(a)は第1実施形態に係る半導体装置としての電子基板1の平面図であり、図1(b)は図1(a)のE−E線における断面図である。
電子基板1は、シリコンやガラス、石英、水晶等からなる基体(半導体基板)10を備えている。その基体10の能動面には、電子回路(不図示)が形成されている。その電子回路は、少なくとも配線パターンが形成されたものであり、複数の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)等の半導体素子や、複数のパッシブコンポーネント(部品)、それらを相互に接続する配線等によって構成されている。
図2はインダクタ素子の説明図であり、図2(a)は平面図であり、図2(b)は図2(a)のB−B線における断面図である。図2(b)に示すように、基体10の能動面には、電子回路を保護するため、SiN等の電気絶縁性材料からなるパッシベーション膜8が形成されている。また基体10の能動面の周縁部には、電子回路を外部に電気的接続するための電極11が形成されている。その電極11の表面には、パッシベーション膜8の開口部が形成されている。
これら磁性樹脂層30、66は、インダクタ素子40の外側、及びインダクタ素子40の中央部に位置する貫通孔31aにおいて連結配線12aの周囲で接続する接続部43を形成している。これら磁性樹脂層30、66及び接続部43により、本発明に係る磁性樹脂体が構成される。
次に、電子基板の製造方法について説明する。
図3および図4は、電子基板の製造方法の工程図であり、図1のF−F線に相当する部分における断面図である。なお電子基板の製造には、W−CSP技術を利用する。すなわち、ウエハに対し一括して以下の各工程を行い、最後に個々の電子基板に分離する。
続いて、接続端子63の上方に、磁性樹脂層66の開口部67を形成する。
その後、ウエハから個々の基体10を分離する。基体10の分離は、ダイシング等によって行うことができる。以上により、本実施形態に係る電子基板1が完成する。
加えて、本実施形態では、磁性樹脂層30、66の基材及び非磁性樹脂42が同一材料であるため、塗布条件等の設定が容易になるとともに、使用する材料の種類を減らすことが可能になり、生産性の向上を一層図ることができる。
続いて、電子基板1の第2実施形態について、図5を参照して説明する。
本実施形態では、インダクタ素子40を複数層に亘って設けている点で第1実施形態と相違している。
なお、この図において、図1乃至図4に示す第1実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
これら巻き線41A、41Bの間には、磁性樹脂層30、66が接続される接続部43を除いた領域に上記非磁性樹脂42が装填される。
他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
次に、上述した電子基板を備えた電子機器の例について説明する。
図6は、携帯電話の斜視図である。上述した電子基板は、携帯電話1300の筐体内部に配置されている。この構成によれば、高いインダクタンス値を有し、またコスト増が抑制された電子基板を備えているので、低コストで高品質の携帯電話を提供することができる。
また、上記実施形態では、巻き線41A、41Bの二層を積層する構成を例示したが、三層以上に積層する構成としてもよいことは言うまでもない。
Claims (10)
- 半導体基板にインダクタ素子が形成された半導体装置であって、
粉末状の磁性体が分散された樹脂材で形成され、前記インダクタ素子を覆う磁性樹脂体を備えることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記磁性樹脂体は、前記インダクタ素子の一方の面側に配置された第1磁性樹脂層と、前記インダクタ素子の他方の面側に配置され前記第1磁性樹脂層との間で前記インダクタ素子を挟持する第2磁性樹脂層と、少なくとも一箇所で前記第1磁性樹脂層及び前記第2磁性樹脂層とを接続する接続部とを有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項2記載の半導体装置において、
前記インダクタ素子は、スパイラル状にパターニングされた配線を有し、
前記接続部を除く前記配線間の隙間には、非磁性樹脂が装填されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項3記載の半導体装置において、
前記配線は、前記非磁性樹脂を間に挟んで複数層に亘って積層されることを特徴とする半導体装置。 - 請求項3または4記載の半導体装置において、
前記非磁性樹脂は、前記磁性樹脂体を形成する前記樹脂材と同一材料であることを特徴とする半導体装置。 - 半導体基板にインダクタ素子が形成された半導体装置の製造方法であって、
粉末状の磁性体が分散された樹脂材により、前記インダクタ素子を覆う磁性樹脂体を形成する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項6記載の半導体装置の製造方法において、
前記インダクタ素子の一方の面側に第1磁性樹脂層を形成する工程と、
前記インダクタ素子の他方の面側に、前記第1磁性樹脂層との間で前記インダクタ素子を挟持する第2磁性樹脂層を形成する工程と、
少なくとも一箇所で前記第1磁性樹脂層及び前記第2磁性樹脂層とを接続する接続部を形成する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項7記載の半導体装置の製造方法において、
スパイラル状に配線をパターニングして、前記インダクタ素子を形成する工程と、
前記接続部を除く前記配線間の隙間に非磁性樹脂を装填する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項8記載の半導体装置の製造方法において、
前記配線を、前記非磁性樹脂を間に挟んで複数層に亘って積層することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項8または9記載の半導体装置の製造方法において、
前記非磁性樹脂は、前記磁性樹脂体を形成する前記樹脂材と同一材料であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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2006
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