JP2008172048A - Method for manufacturing chip component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は各種電子機器等に用いるチップ部品の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a chip component used in various electronic devices.
以下、従来のチップ部品の製造方法について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a conventional method of manufacturing a chip component will be described with reference to the drawings.
図11は従来のチップ部品の製造方法を示す製造工程図、図12は図11のB部の拡大分解斜視図である。 FIG. 11 is a manufacturing process diagram showing a conventional chip component manufacturing method, and FIG. 12 is an enlarged exploded perspective view of a portion B in FIG.
図11に示すように、従来のチップ部品の製造工程は、シート形成工程(a)と、コイル部形成工程(b)と、素体分離工程(c)と、電極形成工程(d)とを備えている。 As shown in FIG. 11, the conventional chip component manufacturing process includes a sheet forming step (a), a coil portion forming step (b), an element body separating step (c), and an electrode forming step (d). I have.
まず、図11(a)に示すように、グリーンシート100を複数形成する(シート形成工程(a))。
First, as shown in FIG. 11A, a plurality of
次に、図11(b)および図12に示すように、複数のグリーンシート100の上にAgなどの導電ペーストからなる弧状導体102を印刷し、これらのグリーンシート100を積層して、渦巻状導体からなるコイル部103を形成する(コイル部形成工程(b))。このとき、上下に隣接するグリーンシート100の上に印刷された弧状導体102は、互いにグリーンシート100に形成したスルホール104を介して電気的に接続され、コイル部103を形成している。
Next, as shown in FIGS. 11B and 12, arc-
次に、図11(c)に示すように、ダイシング切断法やトムソン切断法等を用いて、隣接する素体105を切断機106で切断し、チップ部品107を複数形成する(素体分離工程(c))。
Next, as shown in FIG. 11C, using a dicing cutting method, a Thomson cutting method, or the like,
そして、このチップ部品107に端子電極等を形成するとともに、焼成して完成品108を製造する(電極形成工程(d))。
Then, a terminal electrode or the like is formed on the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
しかしながら、前記従来の構成では、素体分離工程(c)において、ダイシング切断法やトムソン切断法等を用いて、隣接する素体105を切断機106で切断するので、切断機106の刃の厚み分だけ切断幅が必要となるとともに、切断機106の刃の摩耗あるいは寸法歪みがそのまま寸法精度に悪影響を及ぼし、小型のチップ部品に不可欠な高精度な寸法精度を実現することが困難となっている。
However, in the above-described conventional configuration, since the
そして、グリーンシート100の単位面積に対するチップ部品の取り数を多くするために、切断機106の切断幅を小さくすると、切断機106による切断応力がチップ部品107に加わりやすくなり、チップ部品107の変形を生ずるという問題点を有していた。
If the cutting width of the
本発明は前記問題点を解決するもので、チップ部品の変形を抑制するとともに高精度な寸法精度を実現することができる分離工程を有するチップ部品の製造方法を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a chip component having a separation step that can suppress deformation of the chip component and realize high-precision dimensional accuracy.
前記従来の課題を解決するために、本発明は、金属からなる犠牲層を形成した基板の上に枠状のポスト部で互いに連結した複数の前記チップ部品を形成する工程と、前記枠状のポスト部をエッチングによって除去した後、前記金属からなる犠牲層をエッチングによって除去することによって個片化する工程を含む構成からなるものである。 In order to solve the conventional problems, the present invention includes a step of forming a plurality of chip components connected to each other at a frame-shaped post portion on a substrate on which a sacrificial layer made of metal is formed; After the post portion is removed by etching, the sacrificial layer made of the metal is removed by etching to separate the substrate into pieces.
本発明のチップ部品の製造方法は、金属からなる犠牲層を形成した基板の上に形成するとともに、複数のチップ部品は枠状のポスト部で予め互いに連結しており、枠状のポスト部をエッチング除去した後、前記金属からなる犠牲層を除去することによって、互いに連結された複数のチップ部品を個片化するので、チップ部品に切断応力が発生しにくく、寸法精度の高いチップ部品が得られる。すなわち、チップ部品の変形が抑制された高精度な寸法精度を有するチップ部品の製造方法を提供できる。 The chip component manufacturing method of the present invention is formed on a substrate on which a sacrificial layer made of metal is formed, and a plurality of chip components are connected in advance with a frame-shaped post portion. After the etching removal, the sacrificial layer made of the metal is removed, so that the chip components connected to each other are separated into individual pieces, so that the chip component is less likely to generate cutting stress and a chip component with high dimensional accuracy is obtained. It is done. That is, it is possible to provide a method for manufacturing a chip component having high dimensional accuracy in which deformation of the chip component is suppressed.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1におけるチップ部品の製造方法について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a method of manufacturing a chip component according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態1におけるチップ部品の斜視図、図2は基板の上に形成した複数のチップ部品が枠状のポスト部によって連結された状態を説明するための上面図、図3は図2のA部の内層部における拡大図であり、図4〜図10はチップ部品の製造方法を説明するための断面工程図である。 FIG. 1 is a perspective view of a chip component according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a top view for explaining a state in which a plurality of chip components formed on a substrate are connected by a frame-shaped post portion. 3 is an enlarged view of the inner layer portion of the portion A in FIG. 2, and FIGS. 4 to 10 are sectional process diagrams for explaining a method of manufacturing a chip component.
図1〜図3において、本発明の実施の形態1におけるチップ部品は、チップコイル部品であって、端子電極2のみを表出させるとともに、金属からなる電極材料以外の構成材料が感光性樹脂材料などの有機材料からなる方形状の素体1と、この素体1の内部に埋設した渦巻状金属3からなるコイル部4とを備えており、素体1は感光性樹脂を硬化させた感光性樹脂硬化物からなる絶縁樹脂層5で積層して形成している。
1 to 3, the chip component according to the first embodiment of the present invention is a chip coil component, and only the
さらに、コイル部4の最外周の渦巻状金属3と素体1の側面との最小距離(端面マージン)は5〜50μmとし、コイル部4の最大径は5μm〜150μmとし、複数の積層した絶縁樹脂層5からなる素体の高さは50μm〜1mmとしている。
Further, the minimum distance (end surface margin) between the spiral metal 3 on the outermost periphery of the
次に、図4〜図10を用いて前記のチップ部品6の製造工程を説明する。
Next, the manufacturing process of the
このチップ部品6は、図2および図3に示したように、複数のチップ部品6を互いに連結した状態で、一度に複数個形成し、最終的に、枠状のポスト部7で連結された複数のチップ部品6を分離し個片化して製造することを特徴とするものである。
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of
まず、図4に示すように、例えば厚みが0.2〜1.0mmのシリコンウエハからなる基板8の上に厚みが80〜100nmのアルミニウム薄膜をめっき法、スパッタ法、蒸着法などによって犠牲層9として形成する。このとき、基板8としてはシリコン、ガラスまたは石英のいずれかを用いることが好ましい。これらの材料は平坦性、表面粗さおよび材料の入手性の観点から好ましい。特にシリコンウエハはこの目的に最適な材料である。
First, as shown in FIG. 4, for example, an aluminum thin film having a thickness of 80 to 100 nm is formed on a
また、犠牲層9はエッチング性に優れた金属材料が好ましく、特にアルミニウムが好ましい。これは基板8との密着性と、エッチング性の観点から特に好ましい。
The sacrificial layer 9 is preferably a metal material having excellent etching properties, and aluminum is particularly preferable. This is particularly preferable from the viewpoints of adhesion to the
また、犠牲層9の厚みは10〜100nmの範囲が好ましい。10nmより薄くなると基板8の表面を均一に覆うことが困難となり、平坦性の観点から問題がある。また、100nmを超えるとエッチングにかかる時間が長くなり、生産性を低下させる。次に、犠牲層9の上にエポキシ系樹脂などの感光性樹脂などをスピンコータ等の塗布機を用いて絶縁樹脂層5を形成した後、フォトリソグラフィ法によって枠状のポスト部7を形成するための空隙部10を形成する。
The thickness of the sacrificial layer 9 is preferably in the range of 10 to 100 nm. If the thickness is less than 10 nm, it is difficult to cover the surface of the
次に、図5に示すようにめっき法などを用いて金属層11を形成する。この金属層11は所定の厚みよりも厚めに形成しておき、その後、図6に示すように絶縁樹脂層5の少なくとも上面までCMP研磨などを用いて、所定の厚みに制御することによって平坦性と寸法精度に優れた薄い金属材料からなる枠状のポスト部7を形成することができる。この金属層11を所定の厚みよりも厚めに形成した後、研磨によって絶縁樹脂層5の少なくとも上面まで研磨する工法を積層していくことによって、積層精度と寸法精度に優れたチップ部品の製造方法を実現することができる。また、この金属層11は電解めっき工法により形成しており、場合によっては、下地層として無電解めっき工法、スパッタ工法または蒸着工法を用いて形成しても良い。このような方法を用いることによって微細な電極パターンを有するチップ部品を一括して作製することができる。
Next, as shown in FIG. 5, the
その後、図7に示すように所定のパターンを形成した絶縁樹脂層5の上に、フォトリソグラフィ工法を用いて空隙部10を有する絶縁樹脂層5を形成した後、この空隙部10の内部にめっき法とCMP研磨などを用いて銅などの金属材料を所定の渦巻状金属3および枠状のポスト部7の所定のパターンが精度良く重なるように形成しながら積層を繰り返すことによって、枠状のポスト部7の内部に渦巻状金属3からなるコイル部4を形成した積層体を作製することができる。このコイル部4はコイル部4aとコイル部4bからなる二層の積層構造をしているが、このコイル部4はインダクタンス値によって決定するものであり、任意の積層数とすることによって所定のインダクタンス値を設計することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 7, after forming the
また、空隙部10は、枠状のポスト部7を形成するための複数の枠状の空隙部10aと、この枠状の空隙部10aの内側に配置した渦巻状の空隙部10bと、スルホール用の空隙部10cとからなり、この枠状の空隙部10aは、図5で示した枠状のポスト部7として機能させるように積層して形成している。
Further, the
また、渦巻状の空隙部10bに渦巻状金属3からなるコイル部4を形成し、スルホール用の空隙部10cには金属からなるスルホール電極15を形成し、かつ、コイル部4と枠状のポスト部7との絶縁を図っている。
Further, the
また、2層のコイル部4a、4bを形成する場合、この2層のコイル部4a、4bはスルホール電極15により導通させている。
Further, when the two-
また、ポスト部7の幅は100μm以下(0を含まず)とすることが好ましい。
The width of the
ポスト部7の幅が100μmを超えるとエッチングに必要な時間が長くなり生産性を低下させるのと基板8一枚あたりの取り数が低下することから好ましくない。そして、特に10〜100μmの範囲が好ましい。10μmよりも狭くするとフォトリソ加工が難しくなる。
If the width of the
また、ポスト部7の主成分を銅とし、犠牲層9の主成分をアルミニウムとすることによって良導電性とエッチング性を両立できる構成とすることができる。
Moreover, it can be set as the structure which can make good electroconductivity and etching property compatible by making the main component of the
さらに、この構成からなる素体1をエッチングする場合、塩化第二鉄水溶液からなるエッチング液を用いることによって、エッチング効率および寸法精度に優れたチップ部品の製造方法を実現することができる。 Furthermore, when etching the element body 1 having this configuration, a chip component manufacturing method excellent in etching efficiency and dimensional accuracy can be realized by using an etching solution made of a ferric chloride aqueous solution.
また、ポスト部7の主成分を銀とし、犠牲層9の主成分をアルミニウムとすることによっても、さらに良導電性とエッチング性を両立できる構成とすることができる。これによって電気特性に優れたコイル部4を形成することができる。
Moreover, it can be set as the structure which can make good electroconductivity and etching property compatible further also by making the main component of the
そして、この構成からなる素体1をエッチングする場合、エッチング液にリン酸、酢酸および硝酸からなる混酸水溶液からなるエッチング液を用いて行うことによって、エッチング効率および寸法精度に優れたチップ部品の製造方法を実現することができる。 When the element body 1 having this structure is etched, an etching solution made of a mixed acid aqueous solution made of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid is used as an etching solution to manufacture a chip component having excellent etching efficiency and dimensional accuracy. A method can be realized.
次に、チップコイルを形成するための積層工程を終了した素体1を分割するためのエッチング工程に入る。そのため、図8に示すようにエッチングプロセスから保護するためのレジストパターン16をフォトリソグラフィ法にて形成する。
Next, an etching process for dividing the element body 1 that has completed the stacking process for forming the chip coil is entered. Therefore, as shown in FIG. 8, a resist
その後、図9に示すように枠状のポスト部7をエッチング剤によって溶解して除去するとともに、エッチングによってできた空隙部10aから侵入させるように基板8の上に形成していた犠牲層9を除去することによってチップ部品6を分離および剥離を行うことによって個片化することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 9, the frame-
次に、図10に示すようにレジストパターン16を除去した後、表出した端子電極2の表面にSnめっき電極を被覆することによって実装性に優れた端子電極2を形成する。この端子電極2は下面電極の構造をとることになるが、必要に応じて端子電極の構成は変更することが可能である。この製造方法にて作製したチップコイルは形状が長さ;1.00×幅;0.50×厚み;0.30(1005サイズ)で8.4nHのインダクタンス値を有するチップ部品を作製できた。
Next, after removing the resist
このようにして、基板8の上に犠牲層9を形成する第一の工程と、この犠牲層9を形成した基板8の上に、空隙部10を有する絶縁樹脂層5を形成する第二の工程と、前記空隙部10と絶縁樹脂層5の上に金属層11を形成する第三の工程と、前記絶縁樹脂層5の上面まで前記金属層11を研磨して、複数の空隙部10に枠状のポスト部10および/または渦巻状金属からなるコイル部4を形成する第四の工程を含む製造方法によってチップコイルを製造することによって、加工歪みの抑制された寸法精度に優れたチップコイルの製造方法を提供することができる。
Thus, the first step of forming the sacrificial layer 9 on the
この製造方法において、金属層11は銅または銀あるいは前記金属の合金等の良導電性金属が好ましい。また、その下地層として銅または銀等の絶縁樹脂層5との密着性の高い金属が好ましく、工法としては無電解めっき工法、スパッタまたは蒸着工法等で形成することが好ましい。
In this manufacturing method, the
この製造方法において、絶縁樹脂層5は、感光性樹脂を硬化させた透明な感光性樹脂硬化物からなる。この絶縁樹脂層5は、エポキシ系、フェノール系、ポリイミド系等の樹脂を用いて、フォトリソグラフィ工法により所定形状に加工するが、一般的なフォトリソグラフィ工法で用いるレジストとは異なり、最終的なチップ部品6の素体1を構成する樹脂であるため、一般的には静電気が発生しやすいので、静電気の発生を抑制した樹脂を選択したり、静電気を発散する構成を付加したりしてもよい。
In this manufacturing method, the insulating
研磨方法は、CMPスラリーを用いたCMP(ケミカル メカニカル ポリッシング)研磨を用いるとよい。金属層11をCMP研磨によりエッチングしながら、金属のみを選択的に研磨するので、精度が向上する。その他の研磨方法としては、ダイヤモンドスラリー、アルミナスラリーを用いた機械的研磨を用いてもよいが、精度の点でCMP研磨よりも不利である。金属層11として、CMP研磨に適さないものを用いた場合は、その部分の研磨を機械的研磨で行ってもよい。
As a polishing method, CMP (Chemical Mechanical Polishing) polishing using a CMP slurry may be used. Since only the metal is selectively polished while etching the
前記構成により、複数のチップ部品6は、枠状のポスト部7で予め互いに連結し金属からなる犠牲層9が形成された基板8の上に形成しており、この金属からなる犠牲層9を剥離して、枠状のポスト部7で互いに連結された複数のチップ部品6を分離するので、チップ部品6に切断応力が発生しにくい。すなわち、チップ部品6の変形を抑制して、チップ部品6を製造できる。
With the above-described configuration, the plurality of
また、フォトリソグラフィ工法で枠状のポスト部7、渦巻状金属3を形成し、応力が発生しにくい個片化工程を行うため、チップ部品6の端面からの端面マージンを極小化でき、チップ部品6のサイズを最大限に生かした導体位置精度の良い設計が可能である。そのため、チップ部品のサイズが、例えば1005、0603等の小型になればなるほど端面からの端面マージン(W)の影響が大きくなり、チップ特性、例えばチップインダクタの場合はインダクタンス値およびQ値を、従来工法に比べより高特性にできる。
In addition, since the frame-
特に、枠状の空隙部10aおよび絶縁樹脂層5の上に金属層11を形成し、この金属層11を絶縁樹脂層5の少なくとも上面まで研磨して、枠状の空隙部10aにチップ部品6を連結する金属からなる枠状のポスト部7を形成するので容易に高精度に枠状のポスト部7を形成できる。
In particular, the
なお、枠状の空隙部10aの内周角部を面取り形状やその他の形状にすることも容易に実現することができる。
In addition, it is also possible to easily realize the chamfered shape or other shapes of the inner peripheral corner of the frame-shaped
また、絶縁樹脂層5は、フォトリソグラフィ工法により形成するので、導体位置精度、チップ寸法精度等が容易に高精度に形成できる。
Further, since the insulating
また、絶縁樹脂層5に、透明な感光性樹脂を用いることによって、素体1は透明となり、一層ごとに導体の外観検査が容易となる。
Further, by using a transparent photosensitive resin for the insulating
さらに、金属層11は、無電解めっき工法またはスパッタまたは蒸着工法により形成した下地層を有し、この下地層の上に電解めっき工法により形成することにより、占積率を大きくしたコイル部4を容易に形成することができる。
Further, the
なお、本実施の形態1ではチップコイルを例としてチップ部品の製造方法を説明してきたが、同様の方法によってチップ抵抗、チップコンデンサ、あるいはこれらを複合化したチップフィルタなどのチップ部品についても同様にして作製することができる。 In the first embodiment, the chip component manufacturing method has been described by taking the chip coil as an example. However, the chip resistor, the chip capacitor, or a chip component such as a chip filter in which these are combined by the same method is similarly applied. Can be produced.
以上のように本発明にかかるチップ部品の製造方法は、チップ部品の変形を抑制し、寸法精度に優れたチップ部品の製造方法が実現できることから、各種電子機器に適用できる。 As described above, the chip component manufacturing method according to the present invention can be applied to various electronic devices because the chip component manufacturing method that suppresses deformation of the chip component and has excellent dimensional accuracy can be realized.
1 素体
2 端子電極
3 渦巻状金属
4 コイル部
5 絶縁樹脂層
6 チップ部品
7 ポスト部
8 基板
9 犠牲層
10、10a、10b、10c 空隙部
11 金属層
15 スルホール電極
16 レジストパターン
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JP2021044291A (en) * | 2019-09-06 | 2021-03-18 | Tdk株式会社 | Manufacturing method of electronic component |
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