JP2009224802A - 無電解めっきターミネーションを形成する方法 - Google Patents

無電解めっきターミネーションを形成する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2009224802A
JP2009224802A JP2009156725A JP2009156725A JP2009224802A JP 2009224802 A JP2009224802 A JP 2009224802A JP 2009156725 A JP2009156725 A JP 2009156725A JP 2009156725 A JP2009156725 A JP 2009156725A JP 2009224802 A JP2009224802 A JP 2009224802A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
termination
electronic component
electrode
multilayer electronic
plating
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
Application number
JP2009156725A
Other languages
English (en)
Inventor
Andrew P Ritter
ピー.リッター アンドリュー
Robert Ii Heistand
ヘイスタンド ザ セカンド ロバート
John L Galvagni
エル.ガルバニ ジョン
Sriram Dattaguru
ダッタグル スリラム
Jeffrey A Horn
エー.ホーン ジェフリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Avx Components Corp
Original Assignee
AVX Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US10/409,023 external-priority patent/US7152291B2/en
Priority claimed from US10/632,514 external-priority patent/US6960366B2/en
Application filed by AVX Corp filed Critical AVX Corp
Publication of JP2009224802A publication Critical patent/JP2009224802A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01029Copper [Cu]

Abstract

【課題】多層電子コンポーネントに無電解めっきターミネーションを形成する方法を提供すること。
【解決手段】複数の内部電極要素と前記複数の内部電極要素とインタリーブされた複数のセラミック層とを備える多層電子コンポーネントを設けるステップであって、前記複数の内部電極要素のタブ部分を前記多層電子コンポーネントの第1の側面および前記第1の側面に対向する第2の側面において列状に約10ミクロン以下の所定距離だけ間隔をあけて整列させるステップと、無電解浴溶液を用意するステップと、ターミネーション材料を前記多層電子コンポーネントの前記第1及び第2の側面上にデポジットして列状に整列した前記複数の内部電極要素の前記タブ部分間に無電解めっきターミネーションを自己決定的に形成するため、前記多層電子コンポーネントを前記無電解浴溶液中に予め定めた時間浸漬するステップとを含む。前記予め定めた時間は、約15分未満である。
【選択図】図7B

Description

本発明の主題は、一般的に、多層電子コンポーネントの改良されたターミネーションフィーチャ(termination feature)に関し、具体的には、多層電子コンポーネント、例えば、キャパシタ、抵抗その他用のめっきターミネーション(termination)に関し、あるいは、集積受動コンポーネント用のめっきターミネーションに関する。本主題のターミネーションの設計は、めっき電気接続部の形成を容易にするため、内部および/または外部電極タブを選択的に配置するのに利用されている。外部接続を行うのが好ましく、これにより、典型的な厚膜ターミネーションストライプが省略されるか、あるいは大幅に単純化される。
最近の電子コンポーネントは、モノリシックデバイスとしてパッケージングされることが多く、シングルチップパッケージ内に、シングル又はマルチプルコンポーネントを備えることができるものが多い。このようなモノリシックデバイスの1つの具体例としては、多層キャパシタまたはキャパシタアレイがあり、開示された技術に関して特に注目すべきものとしては、インタディジテイティド(interdigitated)内部電極層と、対応する電極タブと、を備える多層キャパシタがある。インタディジテイティドキャパシタ(interdigitated capacitor; IDC)のフィーチャを含む多層キャパシタの例は、特許文献1および2に見ることができる。他のモノリシック電子コンポーネントは、複数の受動コンポーネントを単一チップ構造に集積したデバイスである。このように集積された受動コンポーネントは、抵抗、キャパシタ、インダクタ、および/または他の受動コンポーネントを、選択的に組み合わせて、多層構成にし、モノリシック電子デバイスとしてパッケージングしたものとして提供することができる。
選択的なターミネーションは、種々のモノリシック電子コンポーネントを電気的に接続するのに必要となることが多い。マルチプルターミネーションは、集積モノリシックデバイスの異なる電子コンポーネントを電気的に接続するのに必要である。マルチプルターミネーションは、不要なインダクタンスを低減するため、IDCその他の多層アレイとともに使用されることが多い。マルチプルターミネーションを多層コンポーネント内に形成する方法の一例としては、選択したデバイスの電極間を電気的に接続するため、チップ構造の選択した面をドリルで孔を開けてビア(via)を設け、このビアを導電材で充填する方法がある。
本主題のデバイス用の外部ターミネーションを形成する他の方法にあっては、ガラス母材中の銀または銅の厚膜ストライプが、内部電極層の露出部に施され、その後、一部を基板にはんだ付け可能なように、このターミネーションストライプ上に金属層が追加めっきされる。外部電極を有する電子コンポーネントの例が特許文献3に開示されているが、これら外部電極は、ベークされたターミネーションと、これらターミネーション上にめっきにより形成された金属膜とにより形成されている。ターミネーションのアプリケーションは、制御が困難なことが多く、チップサイズを縮小すると問題が生じる可能性がある。特許文献4および5は、電子デバイスの選択した領域にターミネーションを形成する方法に関するものである。
電子コンポーネントのサイズの縮小化は止まることを知らないが、このため、予め定めた領域に、必要な精度で、ターミネーションのストライプを印刷することは、極めて困難になっている。典型的には、厚膜ターミネーションストライプは、チップを掴み、特別に設計したホイールで選択にターミネーションを施すマシンにより、設けられている。特許文献6〜9においては、チップ構造にターミネーションストライプを施すことに関する機械的なフィーチャとステップが開示されている。コンポーネントサイズが縮小化され、電子チップデバイス用ターミネーション接点の数が増加しているが、このコンポーネントサイズ又は接点の数は、典型的なターミネーションマシンの有する分解能を超えてしまった。
選択的にターミネーションを設けようとするときに生じる他の問題としては、ターミネーションランドがシフトすること、ターミネーションの位置がずれて内部電極タブが露出するか完全になくなってしまうこと、あるいは、ラップアランウド(wrap-around)ターミネーション部分がなくなることがある。次のようなとき、すなわち、塗料のようなターミネーション材料をあまりにも薄く施したとき、あるいはターミネーションコーティングの一部分が他の部分に滲んだためターミネーションランドが短絡したとき、さらに他の問題が生じる。電気的なターミネーションをモノリシックデバイスに提供するうえでの関心はこれに止まらないので、電子チップコンポーネント用の安価で効率的なターミネーションフィーチャを提供するニーズが生じる。
コンポーネントを小型化するとの観点と、特に複数のコンポーネントを回路基板上に近接して配置するときターミネーションが互いに短絡しないようにするとの観点とから、特許文献10は、外部電極を、セラミック基板の側部に予め定めた間隔で配置したチップタイプの電子コンポーネントを提供している。より詳細に説明すると、開示の電子コンポーネントは、慣用の5サイド(sided)ターミネーションとは異なり、3サイドターミネーションを有する。この3サイドターミネーションを有するコンポーネントにおいては、容易に、ターミネーションどうしが互いに短絡しないようにすることができる。特許文献10の開示するいくつかの実施形態においては、電気めっき膜が個々の電極の露出部に設けてある。
ターミネーションのアプリケーションに関しては周知のオプションがさらにあり、このアプリケーションにおいては、複数の個別の基板コンポーネントがシャドウマスクにアライメントされる。部品は、特許文献11に開示されたような特別に設計した取付具に装填することができ、マスク要素を介してスパッタリングすることができる。これは、典型的には、非常に高価な製造プロセスであり、したがって、他の効率的で割安なターミネーションを提供するのが望ましい。
特許文献12〜15においては、それぞれ、種々の電子コンポーネント用のターミネーションが形成される。
背景技術に関する参照文献にあって、多層セラミックデバイスの形成方法を取り扱っているものには、特許文献16〜19が含まれる。
電子コンポーネントおよびそのターミネーションの分野において、種々の態様と、代替するフィーチャが周知であるが、本明細書で述べた全ての課題について取り扱っている設計は、見当たらない。前述の特許文献の全ての開示は、ここに番号を付して本明細書の一部とする。
米国特許第5,880,925号明細書 米国特許第6,243,253B1号明細書 米国特許第5,021,921号明細書 米国特許第6,232,144号明細書 米国特許第6,214,685B1号明細書 米国特許第5,944,897号明細書 米国特許第5,863,331号明細書 米国特許第5,753,299号明細書 米国特許第5,226,382号明細書 米国特許第6,380,619号明細書 米国特許第4,919,076号明細書 米国特許第5,880,011号明細書 米国特許第5,770,476号明細書 米国特許第6,141,846号明細書 米国特許第3,258,898号明細書 米国特許第4,811,164号明細書 米国特許第4,266,265号明細書 米国特許第4,241,378号明細書 米国特許第3,988,498号明細書
本主題は、前述した課題と、電子ターミネーションとそれに関連する技術のある態様と、を認識しており、これらに対処するものである。
そこで、広い意味で言えば、本開示技術の主な目的は、電子コンポーネント用のターミネーションフィーチャを改良することにある。具体的には、開示されたターミネーションフィーチャは、めっきされているが、その設計により、ターミネーション用のモノリシックデバイスに典型的に印刷された厚膜ストライプが省略されるか、大幅に単純化されている。
本開示技術の他の主目的は、内部電極タブを設け、かつ追加のアンカータブを任意選択的に配置し、これによりめっきターミネーションを形成する方法を提供することにある。内部電極タブと追加のアンカータブとの両方によって、外部めっきを確実に信頼性高く形成することが容易になる。アンカータブは、典型的に内部の電気的な接続を提供しないが、外部ターミネーションの結合性を強くなり、めっき材料により機械的な統合が良好となり、めっき材料のデポジションが良くなる。
本主題のさらに他の主目的は、電子コンポーネント用のターミネーションフィーチャを提供することにあるが、これにより、典型的な厚膜ターミネーションストライプが省略されるか又は単純化されるので、外部電極の接続を行うには、めっきターミネーションのみを必要とする。本開示技術に係るめっき材料は、金属性導体、抵抗材料、および/または半導体材料を備えることができる。
さらに主題に係るターミネーション技術の主目的は、ターミネーションフィーチャを種々の多層モノリシックデバイスに従って使用できることにあるが、これら種々の多層モノリシックデバイスとしては、例えば、低インダクタンスキャパシタおよびキャパシタアレイと、多層セラミックキャパシタおよびキャパシタアレイと、集積受動コンポーネントとが含まれる。集積受動コンポーネントには、抵抗、キャパシタ、バリスタ、インダクタ、バラン、および/または他の受動コンポーネントを含めることができる。
本開示主題の利点は、電子コンポーネント用のターミネーションフィーチャを、ターミネーションマシンによらずに設けることができる点にあり、これにより分解能が向上した外部ターミネーションを提供することができる。ターミネーションの分解能がこのように改良されたため、所定のコンポーネントの面積内により多くのターミネーションを設けることができ、ターミネーションのピッチをより狭くすることができる。
本技術の全体的な目的は、はんだ浸出を少なくし、絶縁抵抗を小さくした効率的なはんだベースを可能にするターミネーションフィーチャを提供することにある。隣接する露出タブはめっきターミネーション材料で装飾されるが、別のターミネーションロケーションどうしがブリッジしないように、露出電極およびアンカータブの構成が設計される。
本主題のさらに他の目的は、本開示技術が、外部ターミネーションの数と配置が異なることを含む無数の異なるターミネーション構成に従って利用できるようにする点にある。めっきターミネーションは、露出導電要素を電子コンポーネントに提供することによって自己決定される(self-determined)位置に、本明細書に開示の種々の異なるめっき技術によって、形成することができる。
さらに主題に係るめっきターミネーション技術の目的は、適正で信頼性のある方法により、より安価でより効率的な電子コンポーネントの製造を容易にすることにある。
本発明のさらなる目的および利点は、当業者であれば明らかであるが、本明細書の詳細な説明に記載されている。次のことも当業者にとって当然のことであるが、本明細書において具体的に例示し参照し述べたフィーチャを、種々の実施形態において、修正し変形することができ、開示技術の精神および範囲から逸脱しないかぎり、その開示技術を参照して、用いることができる。
このような変形には、等価の手段およびフィーチャの代替するものを含めることができ、あるいは、図示し参照し述べたものの材料の代替するものを含めることができ、および種々の部品、フィーチャのようなものの機能、オペレーション、または配置が逆のものも含むことができるが、これらに限定されるものではない。
さらに、本発明の異なる実施形態は、本明細書の異なる好ましい実施形態と同様に、本明細書に開示のフィーチャもしくは要素を種々に組み合わせたものか、又は構成したものか、又はその同等品(図示されないか、または詳細な説明において述べられないフィーチャまたは構成を組み合わせたものを含む)を含むことができる、ことは当然のことである。
本主題の第1の例示的実施形態は、無電解めっきターミネーションを備える多層電子コンポーネントに関する。このような多層電子コンポーネントは、複数の絶縁基板を含み、これら複数の絶縁基板と複数の電極とがインタリーブされているのが好ましい。個々の電極は、それぞれ、延在させて当該複数の絶縁基板の選択した面に露出させた少なくとも1つのタブを有する、のが好ましい。露出電極タブは、複数の無電解めっきターミネーションを電子コンポーネントの側面に形成するため、予め定めた間隔内でスタックされるのが好ましい。いくつかの例示的な実施形態においては、電極と個々のタブはインタディジテイティド構成にしてあり、多層電子コンポーネントの、例えば、1つ、2つ、または4つの側面まで延在させた部分を電極タブとしているが、延在させる側面は、これらに限定されるものではない。他の例示的実施形態においては、当該電極は、典型的にはT字形状および/またはJ字形状にすることができる。
当該開示技術の別の関連する実施形態は、前述の第1の例示的実施形態のような電子コンポーネントに関する例であり、さらに追加のアンカータブを含む例である。このような例示的の実施形態においては、めっきターミネーションが、露出電極タブおよび露出アンカータブの位置でガイドされるように、アンカータブは複数の基板層とインタリーブされ、予め定めたロケーションに露出させることもできる。スタック構成の露出タブを設けるとともに、このスタック構成の露出タブと整列させて、誘電体の頂面および底面のうちの少なくとも一方に、露出タブを設け、当該電子コンポーネントの側面と、頂面および底面のいずれか一方又は両方とをラップアラウンドするめっきターミネーションを形成することが可能であるが、これは、通常望ましいが、いつも望ましいわけではない。その結果得られるJ字形状またはU字形状のターミネーションにより、電子コンポーネントをプリント基板その他のマウントロケーションに容易にマウントするためのランドが提供される。あるいはまた、頂面および/または底面をラップアラウンドせずに、側面に設けた露出タブは、当該デバイスの各角部にアンカータブを設けることにより形成することができ、これにより、プリント基板その他のマウント面に良好なはんだ濡れが可能なランドレスターミネーションが容易になる。
本主題のいくつかの実施形態においては、ターミネーションは、めっきターミネーション材料の1つ以上の層を備え、その層上に追加のターミネーション層が提供される。このような多層ターミネーションとして、銅のめっき層に続いて、ニッケルおよびスズの連続層がある例があるが、この例においても、本明細書に開示の技術によってめっきすることができる。
本発明の他の例示的な実施形態は、多層電子コンポーネントの例であって、第1および第2のセラミック層群が複数あり、電極が複数あり、めっきターミネーション材料の層として少なくとも1つの層がある例である。内部アセンブリを形成するため、これら複数の電極と複数の第1セラミック層群とが選択的にインタリーブされており、当該電子コンポーネントのカバー層を形成すため、第2のセラミック層群がこの内部アセンブリの対向する頂面および底面に設けられている。さらにめっきターミネーション材料の形成の核を作り、ガイドするため、電気的に絶縁されたアンカータブを、第1および/または第2のセラミック層の中に、任意選択的に、埋め込むことができる。
本主題のさらに他の例示的な実施形態は、インタディジテイティドキャパシタに関するが、このキャパシタは、複数の電極と誘電体層とがインタリーブされており、最上位層および最下位層に特徴がある。インタディジテイティド多層キャパシタの最上位および最下位の層が、スタック構成の他の誘電体誘電体層よりも厚い誘電体カバー層を含む、のが好ましい。各電極層は、複数の電極タブを含むが、これら複数の電極タブは、電極をインタディジテイティドキャパシタの側面に延在させた部分である。これ複数の電極タブは、スタックさせて、キャパシタの側面の選択ロケーションに露出させるのが好ましい。当該多層デバイスの側面に露出タブのスタックを設けるため、アンカータブを、最上位および最下位のカバー層の内に埋め込み、任意選択的には、アクティベーション層内に埋め込むのが好ましい。ついで、外部ターミネーションにより、スタック構成の露出タブをめっきすることができ、仮にアンカータブが最上位および最下位層のいずれか一方または両方に配置され、しかもスタック構成の露出内部タブと整列している場合には、これら最上位および最下位層のいずれか一方または両方をラップアラウンドすることもできる。当該デバイスの最上位および/または最下位層をラップアラウンドせずに当該デバイスの側面に設けた露出タブは、これら最上位および最下位のカバー層の角部にアンカータブを含むことができ、これによりプリント基板その他のマウント面に良好なはんだ濡れを可能にするランドレスターミネーションが容易になる。
本主題は、同様に、本開示技術に係る多層電子コンポーネントを形成することに関連する方法に関する。このような方法の例示的の実施形態の1つとしては、複数の電子コンポーネントを提供するステップと、無電解浴溶液を提供するステップと、電子コンポーネントを無電解浴溶液に予め定めた時間浸漬するステップとを含むものがある。電子コンポーネントはそれぞれ複数の内部電極と選択的にインタリーブされた複数のセラミック基板層を含む。当該内部電極の選択部分は、各電子コンポーネントの側面に露出されるが、これは、ブリッジドターミネーションを電子コンポーネントに形成するため、これら電子コンポーネントを無電解浴溶液に浸漬することにより、ターミネーション材料を、複数の電子コンポーネントの側面にデポジットすることができる。本主題に係るさらなる例示的なステップは、当該電子コンポーネントを無電解用溶液に浸漬する前に、当該電子コンポーネントの選択した面を化学研磨などによって洗浄するステップを含むことができる。さらに例示的なステップは、金属塩への浸漬、有機金属前駆物質のフォト形成、スクリーン印刷またはインクジェットによるパラジウムデポジション、および/または電気泳動による金属デポジションなどによって、露出電極部にアクティベーション材料を付着させるステップである。さらに他の例示的ステップは、めっきターミネーション材料の電子コンポーネントへの付着性を向上させるため、加熱またはアニールするステップである。
本主題に係るさらなる実施形態においては、この概要説明部分では必ずしも述べていないが、上記要約した目的において参照した形態の態様もしくは部品、および/または本明細書で述べた形態もしくは部品の種々に組み合わせたものを備え、あるいは組み込むことができる。
当業者であれば、本明細書の残りを概観すれば、それらの実施形態のフィーチャおよび態様その他をより良く認識するであろう。
本主題の充分で可能な説明は、本主題の最良のモードを含めて、当業者に向けたものであり、添付の図面を参照して行う。
本明細書および添付の図面においては、参照番号は本発明の同じまたは類似の形態または要素を表すものである。
多層インタディジテイティドキャパシタの電極層構成の周知例を展開して示す展開図である。 図1Aのような内部電極層構成を有する例示的な多層インタディジテイティドキャパシタの外観図である。 本主題に係る多層インタディジテイティドキャパシタの例示的な内部電極層およびアンカータブ構成を展開して示す展開図である。 図2Aに示したような内部電極およびアンカータブを有する、本主題に係る例示的な多層インタディジテイティドキャパシタの外観図である。 多層キャパシタの周知の例示的な内部電極層構成を展開して示す展開図である。 本主題に係る多層キャパシタの例示的な内部電極層およびアンカータブ構成を展開して示す展開図である。 図3Bに示したような内部電極およびアンカータブを有する、本主題に係る例示的な多層キャパシタの外観図である。 本主題に係る例示的な多層インタディジテイティドキャパシタの外観図であって、4つの選択した面に、内部電極およびアンカータブが露出している例を示す外観図である。 例示的な多層キャパシタの実施形態に使用される周知の電極層構成を示す上面図である。 例示的な多層キャパシタの実施形態に使用される周知の電極層構成を示す上面図である。 図5Aおよび5Bの周知の例示などの電極層構成を有する例示的な多層キャパシタの外観図である。 多層キャパシタに使用される、本主題に係る例示的な電極層構成の上面図である。 多層キャパシタに使用される、本主題に係る例示的な電極層構成の上面図である。 図6Aおよび6Bに示したものなどの電極層構成を有する、本主題に係る例示的な多層キャパシタの外観図である。 露出電極タブを有する例示的なキャパシタアレイの外観図である。 本主題に係るめっきターミネーションを有する例示的なキャパシタアレイの外観図である。 本主題に係るめっきターミネーションを有する例示的な多層インタディジテイティドキャパシタの外観図である。 図8AのA−A線断面図である。 開示技術に係る露出電極タブおよび追加のアンカータブを有する例示的なモノリシック集積受動コンポーネントの外観図である。 本主題に係るめっきターミネーションを有する例示的なモノリシック集積受動コンポーネントの外観図である。 本開示技術によって「I字形状」のターミネーションを形成するために配置され露出された電極およびアンカータブを有する例示的な多層電子コンポーネントの断面図である。 図10Aに示した実施形態を、本主題に従って開示された選択めっきプロセスによって形成された、「I字形状」のターミネーションを有する例示的な多層電子コンポーネントの断面図である。 本開示技術によって「J字形状」のターミネーションを形成するために配置され露出された電極およびアンカータブを有する例示的な多層電子コンポーネントの断面図である。 図11Aに示した実施形態を、本主題に従って開示された選択めっきプロセスによって形成された、「J字形状」のターミネーションを有する例示的な多層電子コンポーネントの断面図である。 本開示技術によって、「U字形状」のターミネーションを形成するために配置され露出された電極およびアンカータブを有する例示的な多層電子コンポーネントの断面図である。 図12Aに示した実施形態を、本主題に従って開示された選択めっきプロセスによって形成された、「U字形状」のターミネーションを有する例示的な多層電子コンポーネントの断面図である。 多層キャパシタに使用するための本主題に係る例示的な電極層構成の上面図である。 多層キャパシタに使用するための本主題に係る例示的な電極層構成の上面図である。 図13Aおよび13Bに示したものなどの電極層構成を有する、本主題に係る例示的な多層キャパシタの実施形態の外観図である。 多層キャパシタに使用するための本主題に係る例示的な電極層構成の上面図である。 多層キャパシタの実施形態に使用するための本主題に係る例示的な電極層構成の上面図である。 図14Aおよび14Bに示したものなどの電極層構成を有する、本主題に係る例示的な多層キャパシタの外観図である。
本主題は、上記発明の概要の欄で参照したように、モノリシック電子コンポーネントの改良されたターミネーションフィーチャにある。
本主題のターミネーションスキームは、構造、例えば、モノリシックキャパシタアレイと、インタディジテイティド電極構成のキャパシタを含むキャパシタ多層キャパシタと、集積受動コンポーネントと、その他の電子チップ構造と、の露出電極部分を利用している。このようなモノリシックコンポーネント内に、追加のアンカータブを埋め込むことができるが、これは、複数の内部導電部をスタック構造にして露出させ、しかも、めっきターミネーションを、露出部分に形成して、デバイスの側部に確実に位置させるためである。
追加のアンカータブを、チップデバイスの選択した頂面および/または選択した底面に設け、このチップデバイスの上位の1つ以上の層から、この1つ以上の層と下位の1つ以上の層の間の側部を介して、この下位の1つ以上の層に至るラップアラウンドを行い、ラップアラウンドめっきターミネーションを形成することができる。
このラップアラウンドめっきターミネーションは、あるアプリケーションにおいては、プリント基板その他の適正な基板へのチップのソルダリングを容易にするうえで望ましい。当該デバイスの上位層および/または下位層をラップアラウンドせずに、露出タブを当該デバイスの側面に設けるには、当該デバイスの最上位および最下位のカバー層の各角部にアンカータブを設けることによって、露出タブを形成することができ、これにより、プリント基板その他のマウント面上に良好なはんだ濡れを可能にするランドレスターミネーションが容易になる。
主題に係るめっき技術と、アンカータブフィーチャは、複数の異なるモノリシックコンポーネントに従って、利用することができる。図1Aおよび1Bは、周知のインタディジテイティド電極層構成の態様を示す。このインタディジテイティド電極層構成においては、一般に、多層コンポーネントの2つの選択した側面に延在させ露出させて複数の電極タブとしている。本主題に係るめっきターミネーションの態様は、図2Aおよび2Bに示してあるが、これは、多層コンポーネントの例であって、複数の導電部がデバイスの2つの選択した側面に露出させてある。
図3Aは周知の電極層構成の態様を示すが、この態様においては、多層電子デバイスの1つの選択した側面に露出させるための電極タブを有する。図3Bおよび4Aは、それぞれ、図3Aの例を改良したものに関するものであって、多層キャパシタの例であり、この多層キャパシタは、内部電極タブがこのキャパシタの1つの選択した側面に露出させてあり、本技術によるアンカータブをフィーチャしている。図4Bは、多層インタディジテイティドコンポーネントの例に関するものであり、本主題に基いて、この多層インタディジテイティドコンポーネントの4つの選択した側面に、内部電極タブおよびアンカータブを露出させてある。
本主題のさらなる実施形態は、それぞれ、図6Aから6Cまでに示した多層キャパシタ構成に関するものであり、それぞれ、図5A〜5Cの多層キャパシタ構成を改良したものである。多層キャパシタ構成の追加の例は、図13A〜13Cと、図14A〜14Cとにそれぞれ示してある。開示技術のさらなる実施形態は、図7Aおよび7Bのキャパシタアレイに関するものである。図8Aおよび8Bは、主題のめっきターミネーションフィーチャの態様を示し、図9Aおよび9Bは、本主題に基き、ターミネーションを選択的に設けた集積受動コンポーネントの例である。本開示技術を使用可能な具体例としては、図10Aおよび10Bにおいて、「I字形状」のターミネーションの態様が示してあり、図11Aおよび11Bにおいて、「J字形状」のターミネーションの態様が示してある。図12Aおよび12Bは「U字形状」のターミネーションの態様を示す。
本明細書の実施形態が本開示技術を限定するものでないことに留意すべきである。1つの実施形態の一部として図示されるか説明されるフィーチャは、他の実施形態と組み合わせて使用することができるが、この組み合わせたものも別の実施形態である。加えて、あるフィーチャを同様のデバイスと置換することができ、あるいは、同一の機能か、同様の機能か、又は同等の機能を有するまだ記載していないフィーチャと置換することができる。
以下、本開示技術の好ましい実施形態を詳細に参照する。図を参照するに、図1Aは、電極層10および12の周知の例示的構成であって、多層インタディジテイティドキャパシタまたはキャパシタアレイで使用するための電極タブ14を有するものを示す。電極層10、12が交互に配置してあり、電極タブ14は、電極層10に設けた電極タブ14どうしが同一列を形成し、かつ電極層12に設けた電極タブ14どうしが同一例を形成するように、電極層10、12から突出させてある。図には、このように設けたタブを有する電極層を4つだけ示したが、現在の技術をもって利用される典型的な配列においては、電極層をこの例より多くすることができ、タブの数も多くすることができる。このフィーチャにより、(電極の数を選択して)大容量を有する容量性素子を作成するとのオプションが提供される。
図1Aの電極層構成例はキャパシタの完成形態ではない。図1Aは、キャパシタおよびキャパシタアレイ構成例の中間態様を参考まで提供するものである。図1Aの電極層構成は、図1Bの多層インタディジテイティドキャパシタの例で使用することができる。
インタディジテイティドキャパシタは、図1Aに示すような複数の電極層であって、誘電体材料のボディ18、例えば図1Bのインタディジテイティドキャパシタ構成16の例に見られるようなボディ内に配設された電極層よりなるのが典型的である。電極層10および12は、電極タブ14がIDC16の2つの側部まで延在させ露出するように、誘電材18中に配設されている。このような電極層の材料の例には、白金、ニッケル、パラジウム−銀合金、又はその他の適正な導電材を含めることができる。誘電材18には、チタン酸バリウム、酸化亜鉛、低焼成ガラスを有するアルミナ、またはその他の適正なセラミックもしくはガラス結合材を含めることができる。あるいはまた、誘電材は、エポキシ(セラミックと混合したもの若しくはしないものか、またはファイバーグラスを有するもの若しくは有さないもの)のような有機化合物か、回路基板材としてポピュラーな有機化合物か、又は誘電体として典型的な他のプラスチックとすることができる。これらの場合においては、導電体は、通常、化学エッチングをしてパターンを設けた銅箔である。
あるいはまた、例示的な実施形態であるIDC16は、複数の電極層と複数の誘電層を交互に設けた多層構造と見ることができ、当該デバイスにおいて誘電層は参照番号20で示す部分に見られる。このIDC16の典型的な特徴となるところは、最上位層の誘電層22と、最下位層の誘電層24とにあり、これらの誘電層を他の誘電層よりも厚く作製することができる点にある。このような誘電層22および24は、カバー層としてアクトできるものであって、このカバー層により、デバイスが保護され、しかも、キャパシタボディに対して耐火性のあるガラス/メタルフリットの応力に対して耐性を有する充分なバルク(bulk)を得ることができる。周知のキャパシタの実施形態は、図1Bの多層配置を利用していたが、本主題は、本明細書に開示した追加のフィーチャに従ってこのような構成16の態様を利用している。
図1Bに図示したような多層のIDC16には、図1Aの周知の電極層構成が組み込まれているが、この多層のIDC16の特徴は、電極部14が2つの選択した側面に露出させてある点にある。当該デバイス側面に露出させる電極部分のロケーションおよび/または数が異なるようにした内部電極構成の他の例を、多層コンポーネントにおいて採用することができる。
例えば、図3Aにおいて展開して示す内部電極層の構成例を考察する。電極層26および28を交互に配置し、電極タブ30を選択した一方向に突出させてある。各電極層のタブ30は、これら電極層を交互に配置したとき、それぞれの電極層のセットのタブどうしがスタックされるように、例えば、電極層26のタブ30の列が2列になるように、設けるのが好ましい。電極層28のタブ30についても、同様に整列するのが好ましい。図3Aの例示的な内部電極構成を利用した多層キャパシタその他の受動コンポーネントにあっては、典型的には、電極タブ30が、当該コンポーネントの単一の選択した側面に露出するように構成されることになる。
さらに他の例示的な内部電極層構成にあっては、電極タブを、多層のインタディジテイティドコンポーネントの4つの側部に露出させてある。このような内部電極層は、図1Aの構成と同様の構成とすることができ、交互に配設した電極層10および12は、タブ14が存在する側面と側面が近接する層の側面に、追加のタブを有することができる。
さらなる例示的な電極層構成と、対応する多層キャパシタの実施形態とを、それぞれ、図5Aないし5Cに示す。図5Cに示したような多層キャパシタ38を形成するため、図5Aに示したような第1の複数の内部電極層32は、誘電材のボディ36において、図5Bに示したような内部電極層34とインタリーブされている。このような例示的な多層コンポーネント38においては、電極層32または34の1つのセットである、図5Cにおいて参照番号40で示す部分が、コンポーネント38の側面42に露出している。電極層32または34の他のセットは、当該デバイスの側面42と反対側にある側面に露出している(図では見えない)。
再び図1Bを説明する。IDC16その他のモノリシック電子コンポーネントの典型的な慣用のターミネーションは、ガラス母材内に、銀又は銅その他の適正な金属の厚膜ストライプであって、プリントされファイヤ(fire)された厚膜ストライプを備え、このガラス母材上に、浸出抵抗を高くするため、ニッケル層がめっきしてあり、このニッケル層の上に、スズ層又ははんだ合金層が設けてあり、これにより、ニッケルの酸化がプロテクトされ、容易にソルダリングできるターミネーションをプロモートすることができる。
また、このようなタイプのターミネーションに係る厚膜ストライプにあっては、典型的には、金属入りペーストを転写するため、ターミネーションマシンと、プリンティングホイールその他の適正なコンポーネントとによってプリントされるアプリケーションが要求される。このようなプリンティングハードウェアは、分解能に限界があるから、厚膜ストライプを、特に小さなチップに設けるのは、困難である。IDC16その他の電子コンポーネントの現行のサイズは、典型的には、一方の対向する側面間の長さ×他方の対向する側面間の長さが、約120ミル(千分の1インチ)(3048μm)×60ミル(1424μm)で、頂面から底面までの厚さが約30ミル(762μm)である。このサイズの部品に4つを超える数のターミネーションを施すか、あるいはターミネーションが所望される部品のサイズが小さいときは、ターミネーションストライプを効率的に施すうえで、専用のターミネーションマシンの分解能は限界に達している。
本主題によれば、このような典型的な厚膜ターミネーションストライプを施さないか、大幅に単純化するターミネーションスキームが提供される。コントロールのしずらい厚膜ストライプを省略すれば、典型的なターミネーションプリンティングハードウェアは必要でなくなる。本開示技術に係るターミネーションフィーチャは、その焦点を、ニッケル、スズ、銅などのめっき層であって、典型的には、厚膜ターミネーションストライプ上に形成されるめっき層に、合わせている。
本開示技術に係るめっきターミネーションによれば、露出された内部電極と同じ幅のターミネーションをコンポーネントの周側面に形成できることは、当然のことである。従来のターミネーションスキームにあっては、厚膜ターミネーションストライプが施されるが、露出されたタブが位置ズレしないようにするため、ターミネーションはその幅が露出された電極部よりも広いのが典型的である。このような従来技術の実施形態における露出された電極部分は、典型的には、狭くしなければならないが、これは、これら露出された電極部分がターミネーションによって完全に覆われるようにするためだけではなく、隣接するターミネーションどうしが短絡しないようにするためである。本明細書に開示のめっきターミネーションの態様によれば、内部電極タブの幅を最大にすると、電子コンポーネントの等価直列インダクタンス(ESL)が大幅に低くなって好都合である。
図7Aに示した例示的なキャパシタアレイ構成44を考察する。キャパシタアレイ44の特徴は、複数の内部電極と、対応する電極タブ16とが、誘電体48の中に埋め込まれている点にある。キャパシタアレイ44の電極タブ46は、例示的なIDC16の電極層とは逆に、典型的には、内部電極と分離している。キャパシタアレイ44か、あるいは同様の露出電極タブを有する他の電子コンポーネントを、無電解めっき溶液、例えばニッケルまたは銅イオン溶液に浸漬すると、図7Bに示すようなめっきターミネーション50を形成するうえで、好ましい結果が得られる。このような溶液に浸漬すると、露出電極タブ46を、ニッケル、銅、スズその他の金属めっき材でめっきすることができる。めっき材は、スタック構成の電極タブ46の隣り合うどうしを電気的に接続できる程度に、デポジットするのが好ましい。スタック構成の電極タブにより形成される列にあっては、隣り合う電極タブ間の距離は、適正にめっきをするため、たかだか約10ミクロンであるのが好ましい。そこで、スタック構成の電極タブ46により形成される列間の距離は、個々のターミネーション50どうしが繋がらないように、この最小距離の少なくとも2倍にすべきである。本開示技術のいくつかの実施形態においては、隣り合う露出メタライゼーション(exposed metallization)列間の距離は、特定のスタック構成の露出電極タブ46間の距離の約4倍である。露出内部導体部分間の距離を制御することによって、ターミネーションのコネクティビティを操作して、所望のターミネーションフィーチャに応じて、ブリッジドターミネーションを形成したり、非ブリッジドターミネーションを形成したり、することができる。
したがって、めっきターミネーション50は、露出電極タブ46の位置の取り方に支配される。この現象を以下「自己決定(self-determining)」というが、これは、多層コンポーネント、すなわちキャパシタアレイ44の側面における選択したロケーションに、露出メタライゼーションを構成すると、これによりめっきターミネーション50の形成が決定されるからである。露出内部電極タブ46は、キャパシタアレイ44′の側面にターミネーション50をアンカー(anchor)する助けにもなるが、これは、図7Aに示すような多層キャパシタの実施形態であって、めっきターミネーション50を加えた実施形態に対応するものである。めっき溶液に減抵抗添加剤(resistance-reducing additives)を加えると、完全にめっきで覆い、かつ金属どうしを結合する点を、さらに保障することができる。主題のめっきターミネーションを形成する金属デポジットの付着性を向上させるメカニズムは、ベーキング、レーザ照射、UV照射、マイクロウェーブ照射、アーク溶接などの技術に従って、その後、コンポーネントを加熱することである。
図7Bのめっきターミネーション50は、いくつかのコンポーネントのアプリケーションにあっては、十分に形成することができるが、内部電極タブの露出メタライゼーションは、本開示技術に係る自己決定ターミネーションを形成するには、十分でないことがある。このような場合には、追加のアンカータブを、モノリシックコンポーネントの選択した部分に埋め込むことが有利であり、必要な場合もある。アンカータブは、導電性の短いタブであり、典型的には、コンポーネントに電気的な機能を与えないが、モノリシックデバイスの側面に、追加のめっきターミネーションを機械的に作製し確保する。露出アンカータブは、露出内部電極とともに、十分な露出メタライゼーションを提供して、より効率的な自己決定ターミネーションを作成する。
例えば、図2Aに示した例示的な内部メタライゼーションの構成を考察する。電極層52および54を交互に配置して、図1Aの電極層と同様の構成を提供しており、電極タブ56は電極層52および54の選択した位置に設けてある。追加のアンカータブ58は、多層コンポーネントの選択した位置に露出するのが好ましく、また内部において電気的に接続しないように、アクティブ電極層52および54と同じ面に設けるのが好ましい。当該コンポーネントのより多くの側面において、自己決定めっきターミネーションを形成することができるように、追加のアンカータブは、多層コンポーネントのカバー層にも設けることができ、かつ選択した側面に露出させることもできる。
図2Bを説明する。多層コンポーネント60は、本主題に係る例示的な多層キャパシタの実施形態に対応するものである。多層コンポーネント60において、部分62は、図2Aに示すような、例示的なインタディジテイティド電極層とアンカータブ構成を誘電体に埋め込んだものを備えるのが好ましい。部分62において、側面に図示の実線56で、図2Aの電極タブ56の露出部分を示し、側面に図示の破線58で、露出アンカータブ58を示す。本主題に係る自己決定めっきターミネーションの形成を容易にするための露出メタライゼーションをさらに配置するため、追加のアンカータブ(図2Aには図示していない)を誘電体カバー層64および66(このような露出部分は点線68で表されている)の中に埋め込んである。内部電極タブがスタックされて形成される列に、内部アンカータブを整列させれば、内部にある全てのタブどうしがスタック構成になる。
いくつかのコンポーネントアプリケーションにあっては、コンポーネントの側面にターミネーションを設け、最上位層から、この側面を介して最下位層に至るラップアラウンドを行うのが好ましい。この場合、外部アンカータブ70を多層IDCの最上位層の頂面と最下位層の底面に配置すれば、当該多層IDCの側面と頂面と底面に、めっきターミネーションを形成することができ、これにより、はんだランドを拡張して形成することができる。例えば、IDCにおいて、埋め込まれた内部アンカータブ58および68と、外部アンカータブとを、現在ある露出電極タブ56ととともに、例えば図2Bに示すように、設ければ、例えば図8Aに示すようなラップアラウンドめっきターミネーション72の形成が容易になるであろう。
めっきターミネーション、例えば図8Aの多層コンポーネント74に設けたターミネーションを形成するのに使用するとこができる可能性のあるいくつかの異なる技術がある。上述したが、第1の方法は、電気めっき、または電気化学的デポジションに対応するものであるが、この方法によると、露出導電部分を有する電子コンポーネントが、電気的にバイアスをかけられ、電解溶液、例えば電解ニッケルまたは電解スズ溶液に浸漬される。当該コンポーネントには、当該電解溶液の極性とは逆の極性に電気的にバイアスがかけられ、これにより、めっき溶液中の導電性元素が、当該コンポーネントの露出メタライゼーションに引き付けられる。このような電気的なバイアスを特徴としないめっき技術は、無電解めっき技術と呼ばれ、無電解めっき溶液、例えばニッケルまたは銅イオン溶液と共に用いられる。
無電解めっき技術は、アプリケーションによっては、浸漬めっきと呼ばれるが、この無電解めっき技術においては、電子コンポーネントを所定の無電解めっき溶液に浸漬する前に、予備工程が利用されることが多い。露出金属電極および/またはアンカータブを電子コンポーネントに形成した後、化学ポリシング工程を経ると、金属部の露出部分がより多くなる。化学ポリシングを行えば、例えば、ニッケル製の電極および/またはアンカータブにあっては、まだターミネーションを設けていないコンポーネントの側面に付着した酸化ニッケル(NiO)を、化学的に除去することができる。
本明細書に開示の無電解めっき技術において用いることができるさらなる予備工程の例としては、無電解めっき材料のデポジションを容易にするため、当該デバイスの露出金属部をアクティベートする工程がある。アクティベーションは、次のようにして、すなわち、当該電子コンポーネントをパラジウム塩に浸漬すること、(マスクまたはレーザによって)フォトパターン形成されたパラジウム有機金属先駆物質(precursor)、スクリーン印刷されるかインクジェットデポジションされたパラジウム化合物、又は、電気泳動によるパラジウムデポジション、によって行うことができる。ここで開示したパラジウムベースのアクティベーションは、アクティベーション溶液の一例として開示したが、ニッケルまたはニッケルベース合金から形成された露出電極および/またはタブのアクティベーションと、協働できることが多い。他の実施形態においては、代替のアクティベーション溶液を用いることができる。さらなる実施形態においては、無電解CuをデポジットするためのPdアクティベーション工程を省略するため、パラジウム(Pd)ドーパントを、キャパシタの電極を形成するためのニッケルインク(Nickel ink)の中に導入することができる。上記アクティベーション方法のうちのいくつかの方法、例えば有機金属前駆物質によって行う方法によれば、本体全体がセラミック製の電子コンポーネントの本体への付着性を向上させるため、この有機金属前駆物質がガラス形成材とともにデポジットされる、ことは当然のことである。
電気化学的デポジションと無電解めっき技術によれば、図8AのIDC74のようなコンポーネントは、適正なめっき溶液に、特定の時間の間、浸漬することが好ましい。本主題に係るある実施形態においては、コンポーネントの露出導電ロケーションに対して垂直方向に、めっき材を付着でき、しかも隣り合う露出導電部どうしがブリッジされるように、めっき材をこれら露出導電ロケーションにデポジットするためには、15分もあればよい。本主題に係るめっきターミネーションを形成するうえで、使用できる他の技術としては、めっき材を磁気的に引き寄せる方法が含まれる。ニッケル粒子には磁気特性があるので、例えば、ニッケル粒子懸濁中のニッケル粒子を、同様に導電性のある多層コンポーネント露出電極タブとアンカータブに、引き寄せることができる。同様の磁気特性を有する他の材料も、めっきターミネーションを形成するうえで用いることができる。
多層コンポーネントの露出電極タブとアンカータブに、めっきターミネーション材を付着させることに関するさらなる技術には、電気泳動または静電気の原理が含まれる。このような例示的な技術においては、浴溶液には、静電荷電粒子が含まれる。そして、露出導電部を有するIDCその他の多層コンポーネントを、逆バイアスをかけて、浴溶液に浸漬して、荷電粒子を、当該コンポーネントの選択した位置にデポジットさせることができる。この技術は、ガラスと、他の半導体または非導電材との用途に、特に有用である。ひとたびこのような材料がデポジットされると、その後、中間においてコンポーネントを十分加熱すると、これにより、デポジットされた材料を導電材に変換することができる。
本明細書に開示のめっきターミネーションを形成する方法においては、その方法の大部分に関係する利点は、バルクプロセス、例えばバレルめっき、または流動床ターミネーションプロセスにおいて、複数の電子コンポーネントにターミネーションを設けることができる点にある。このような態様によれば、より利便性があり適正なコンポーネントのターミネーションが容易になる。これは、デバイスの製造にあっては、正確に構成されたターミネーションマシンによって、ターミネーションを選択的に設ける必要がないからである。
これら電子部品が小さくなればなるほど、これら電子部品の端部に厚膜ターミネーションを設けるに際して、当該電子部品を物理的に保持することは、実際的でなくなってきた。
さらに、この薄膜アプローチによれば、寸法に変化がなく、より容易に自動的にハンドリングすることができる。
開示技術によるめっきターミネーションを形成する1つの特定の方法は、上記のめっきアプリケーションを組み合わせたものである。露出タブ上に銅の層をデポジットするため、多層コンポーネントを、まず、銅イオン溶液のような無電解めっき溶液に浸漬することができ、接触面積を広くすることができる。ついで、めっき技術を、電気化学めっきシステムに切り換えることができ、この電気化学めっきシステムにより、このようなコンポーネントの選択した部分への銅の付着をより速くすることができる。
異なる利用可能な技術であって、本技術に係る多層コンポーネントの露出メタライゼーション層に材料をめっきする技術によれば、めっきターミネーションを設けるため、及び電子コンポーネントの内部フィーチャに電気的に接続するため、異なる材料を使用することができる。例えば、金属導電体、例えばニッケル、銅、スズ等は、適正な抵抗材料または半導体材料、および/または、これらの異なるタイプの材料を組み合わせたものを、同様に使用することができる。
本主題に係るめっきターミネーションの特別な例であって、めっきターミネーションが複数の異なる材料を備える例を、図8Bを参照して説明する。図8Bは、図8Aのコンポーネント74のA−A線断面図であって、めっきターミネーション72の特別な例示的な実施形態にかかるものである。ターミネーション72は最初のめっき層のみを備え、この例に示したような追加の層は備えなくてもよいことは、当然のことである。図8Aおよび8Bの多層コンポーネントおよびターミネーションの実施形態においては、めっき層の層数が変化する可能性があるので、これら2つの実施形態を図には参照番号74および74′で示してあるが、これは、これら2つの実施形態が異なることを意味するものではない。
図8Bに示したターミネーション形成にあって、第1工程においては、コンポーネントをニッケルまたは銅イオン溶液のような無電解めっき溶液中に浸漬しており、これにより、コンポーネント74′側面であって、内部アンカータブ58および68と、電極層52および54の露出内部電極タブと、外部アンカータブ70とが露出した側面に、銅76その他の金属の層がデポジットされる。そして、金属めっき76で被覆されたタブの領域は、抵抗ポリマー材料78で被覆され、ついで銅その他の金属材料80で再びめっきされる。他の例示的な実施形態において、ターミネーション層78は、はんだバリア層、例えばNi−はんだバリア層である。ある実施形態において、ターミネーション層78は、最初にめっき(例えば銅めっき)された層76の頂面に、めっきによりニッケル層が追加して形成される。第3の例示的なターミネーション層80は、いくつかの実施形態においては、導電層、例えば、めっきNi、めっきNi/Cr、めっきAg、めっきPd、めっきSn、めっきPb/Sn、その他の適正なめっきはんだである。
さらなるめっきの代替法は、金属めっき層を形成し、ついでこのような金属めっき層上に抵抗性合金を電気めっきする方法である。めっき層は、単独の層とすることができ、または、多くの異なるめっきターミネーションフィーチャを提供するため、組み合わせた層とすることができる。このようなめっきターミネーションの原理によれば、自己決定めっきは、設計より構成され、しかも露出導電部をコンポーネントの側面に配置することにより構成される。複数の層を有する上述のめっきターミネーションは、図8Aおよび8Bに示した実施形態とともに利用することに限定されるものではなく、全ての明示的に図示し開示したような電子コンポーネントの変形例に従って実施できることは、当然のことである。
内部電極とアンカータブにあっては、本主題に係るめっきターミネーションの形成を容易にするために、種々の異なる構成において、このような特別に配列することができる。例えば、電極層26および28による図3Bの内部の導電構成例を考察する。図4Aと同様の多層コンポーネントを作製するため、電極タブ30と内部アンカータブ82を誘電材本体に設けることができる。追加の内部アンカータブ84と外部アンカータブ86を設けることもできる。ついで、上記めっき技術の1つを利用して、多層コンポーネント88上のメタライゼーションの露出領域にめっきターミネーションを形成することができる。
本主題に係るさらに他の例示的な多層コンポーネントは、図4Bにおいて、コンポーネント90として図示してある。内部電極には、コンポーネント90の4つの側面において、電極タブが設けられる。追加の内部アンカータブ94は、露出電極タブ92とインタリーブさせることができる。さらに、内部アンカータブ96は、コンポーネント90のカバー層の内部に埋め込むことができ、拡張めっきターミネーションを提供することができる。外部アンカータブ98を設ければ、コンポーネントの頂面および/または底面にラップアラウンドするためのめっきターミネーションの形成が容易になる。サブストレートの最上位層を完全にフラッシュ(flush)にするための「埋め込み(embedded)」層を形成するため、このような外部アンカータブ98を、セラミック板へ直接印刷することができ、又はサブストレートの最上位層上にテープ形成することができる。当該電子コンポーネントのこのような部分を埋め込むと、ターミネーションは部分的に破損したり不意に剥離したりすることが軽減され、コンポーネント全体をより美観的に設計することができる。
異なるターミネーションの形状、例えば、外部アンカータブを選択的に配置することによって得られる形状の例を、図10A、10B、11A、11B、12A、12Cに図示してある。図10Aを参照して詳細に説明する。多層電子コンポーネント150には、電極対が複数あり、具体的には、第1の電極152と第2の電極154である。各電極層はセラミック層上に形成され、このセラミック層上に、少なくとも1つのアンカータブ156を設けることもできる。露出導電領域を多層コンポーネント150の側面に設けることができるように、追加のアンカータブ158を電極要素のない誘電体カバー層に設けることもできる。露出導電性アンカータブ158をこの誘電体カバー層に設けるとともに、コンポーネント150の角部157に接近させると、これにより、例えば図10Bに図示したように、全体的に「I字形状」のターミネーション159aおよび159bを形成することが容易になる。このようなI字形状のターミネーションは、ランドレスターミネーションにすることができるが、このランドレスターミネーションでもプリント基板その他のマウント面へのはんだ濡れは良い。これは、当該ターミネーションを、コンポーネント150の頂面および/または底面まで完全に延在させるのが好ましいからである。
図11Aおよび11Bを説明する。多層電子コンポーネント160には、電極対が複数あり、具体的には、第1の電極162と第2の電極164である。各電極層は、セラミック層上に形成され、このセラミック層上に少なくとも1つのアンカータブ166を設けることもできる。露出導電領域を多層コンポーネント160の側面に設けるため、追加のアンカータブ168を、電極要素のない誘電体カバー層に設けることもできる。主題に係るめっき技術によって「J字形状」のターミネーション169aおよび169bが形成されるように、外部アンカータブ165を、コンポーネント160の頂面又は底面のいずれか一方に設けるのが好ましい。このような「J字形状」のターミネーションにあっては、プリント基板その他のマウント面に、電子コンポーネントをマウントするためのランドが設けられるが、これらランドがコンポーネント108の選択した面側にのみあるので、コンポーネントのマウントの向きは予め定められることになる。
頂面に導電部がないのが望ましいことがあり、例えば、その頂面が、熱シールドまたはRFシールドがあるため、接触してショートする恐れがある場合がそうである。図12Aおよび12Bを説明する。多層電子コンポーネント170には、電極対が複数あり、具体的には、第1の電極172と、第2の電極174である。各電極層はセラミック層上に形成され、このセラミック層上に少なくとも1つのアンカータブ176を設けることもできる。露出導電領域が多層コンポーネント170の側面に設けられるように、追加のアンカータブ178を、電極要素のない誘電体カバー層に設けることもできる。「U字形状」のターミネーション179aおよび179bが、主題に係るめっき技術によって形成されるように、外部アンカータブ175を、コンポーネント170の頂面および底面の両面に設けることが好ましい。このような「U字形状」のターミネーションにあっては、電子コンポーネント170のいずれかの側に、プリント基板その他のマウント面にマウントするためのランドが設けられる。
図10B、11B、および12Bに関していえば、当然、ターミネーション159a、159b、169a、169a、179a、179bは、単一層ターミネーションとして、または多層ターミネーションとして選択的に形成することができる。例えば、図10B、11B、12Bにおいて図示したターミネーションは、めっき銅またはニッケルの単一層である。あるいはまた、このようなターミネーションは、めっき銅の層を形成した後に、めっきはんだバリアおよびはんだ層を形成し、例えばニッケルの層を形成した後にスズの層を形成することができる。多層ターミネーションにあっては、多層ターミネーションのいずれかを、抵抗材料または半導体材料から形成することができる。
本明細書に開示の技術のさらなるアプリケーションは、図6A、6B、6Cに図示したように、より典型的な多層コンポーネント構成に関する。図6Aの電極層100と、図6Bの電極層102とは、電極タブ104は電極層から延在されたものであり、その形状がそれぞれT字形状である。多層セラミックデバイスを形成するため、電極層100および102が、図6Cに示したように、誘電層とインタリーブされると、各電極タブ104がデバイス108の2つの隣接する側面に露出する。アンカータブ106を電極層プレーン内に設けると、露出導電部がデバイス108の対向する側面で整列し、これら露出導電部にめっき電極を形成することが容易になる。本明細書で述べためっき技術の1つで、デバイス108が処理されると、この後、角部においてターミネーションが形成される。多層電子コンポーネントの角部にこのようなターミネーションを設けることは、従来技術によるターミネーションプロセスにおいては、しばしば困難であった、ことを認識されたい。当業者であれば当然のことであるが、角部にターミネーションを設けるという設計は、デバイス108だけではなく、他の多くの特定構成のデバイスについて、行うことができ、次のこと、すなわち、さらに上述したアンカータブと同様にして、角部ラップ(corner wrap)を1つの角部にだけ行うことができることは、当然のことであり、この角部ラップは、オリエンテーションフィーチャ(orientation feature)が必要なときのように、必要であれば、行うことができる。
本明細書に開示の技術を用いることのできる多層電子コンポーネントの他の例は、図13A、13B、13Cに図示してある。図13Aの電極層130と、図13Bの電極層132とは、電極タブ134を設けるため、電極層を延在させて、J字形状にしたものである。例えば図13Cに示すように多層セラミックデバイスを形成するため、電極層130および132が、誘電層とインタリーブされかつスタックされると、各電極タブ134(それぞれ実線で示す)が、デバイス138の頂面に露出する。アンカータブ136を電極層プレーン内および/または誘電体カバー層内部に設けると、追加の露出導電部(図13Cにおいてそれぞれ破線で示す)によって、アンカータブ136上にめっき電極を容易に形成することができる。図13A〜13Cに示した「J字形状」の電極を利用したコンポーネントにあっては、ターミネーションがコンポーネントの1つの側にのみ形成されるので、このようなコンポーネントは、コンポーネントのオリエンテーションが固有のものであるアプリケーションにおいて有利である。
図13A〜13Cにそれぞれ図示した「J字形状」の電極をわずかに変形した例としては、図14A、14B、14Cに図示した「T字形状」の電極の例がある。図14Aの電極層140と、図14Bの電極層142とは、電極層を延在させて電極タブ144としており、これらの形状はそれぞれT字形状をしている。電極層130および132と誘電層とを、図14Cに示すようにインタリーブしスタックして多層セラミックデバイスを形成する場合には、各電極タブ144(それぞれ実線で図示してある)は、デバイス148の頂面および底面の両面の選択したロケーションに露出させる。アンカータブ146を電極層面の内部および/または誘電体カバー層の内部に設けることもでき、これにより、追加の露出導電部(図14Cにおいて破線で図示してある)により、これら追加の露出導電部上にめっき電極を容易に形成することができるようになる。
開示技術の具体的な態様は、図9Aおよび9Bに関連して提示してある。図9Aは、集積受動コンポーネント110を図示したものであって、シングルモノリシック構造の受動コンポーネントを組み合わせたものを備えたものである。集積コンポーネント110には、抵抗、バリスタ、キャパシタ、インダクタ、カプラー、バラン、および/または他の受動コンポーネントを選択的に組み合わせたものを含めることができる。個別の受動コンポーネントは、典型的には、少なくとも1つの導電性の電極様部分(electrode-like portion)に特徴があり、この電極様部分は、コンポーネント110の側面に延在させ露出させて、少なくとも1つの電極タブ112としている。
集積受動コンポーネント110、例えば図9Aに図示したようなものは、図に示すように、内部電極の配置を異ならせることができる。対応する電極タブ112は、対称又は非対称にすることができ、種々の方法でグループに分けることができる。重要なフィーチャは、選択的なめっきターミネーションの形成を容易にするため、露出電極タブ112を、コンポーネント110の内部に配置することができる。加えて、内部アンカータブ114および/または外部アンカータブ116を集積受動コンポーネントに設けて、追加のターミネーションを選択的に配置することもできる。例えば、図9Aの露出タブであって、多数の露出内部電極タブ112、内部アンカータブ114、外部アンカータブ116を備えるものを考察する。このように構成したものを、本明細書に開示の種々の技術に係るめっき溶液に浸漬すれば、複数のめっき側面ターミネーション118と、めっきラップアラウンドターミネーション120とであって、図9Bに示すようなものが得られるのが好ましい。集積受動コンポーネント、または多層電子デバイス110′は、図9Aの110に示すような集積受動コンポーネントであって、めっきターミネーション118および120をそれぞれ追加したものに対応する。そこで、集積受動コンポーネントのタブを設計することができ、これにより、異なる電極と異なるコンポーネント層との間にめっきターミネーションを形成することができる。
図1Aないし9Bにおいて提示したモノリシックコンポーネントの実施形態は、当然、それぞれ、このような中間態様を含めて当該開示技術の例にすぎない。本例においては、大部分の場合、4つ以上の電極列を図示してあるが、コンポーネントの形態によっては、電極列をこれより少なくすることもでき、多くすることもできる。当該開示技術によれば、コンポーネントの任意の選択した面の任意の選択した部分にめっきターミネーションを形成することが可能である。このようなめっきターミネーションにあっては、めっき導電材料、抵抗材料、若しくは半導体材料の単一層か、あるいはこのような材料の単一層を選択的に組み合わせてなる多層を含めることができる。
内部アンカータブおよび外部アンカータブは、異なるサイズの側面ターミネーションまたはラップアラウンドめっきターミネーションを提供するため、ターミネーションの異なる優先度に応じて選択的に使用できる、ことは当然のことである。本明細書に示し説明したIDCの実施形態は、内部アンカータブおよび外部アンカータブの両方を特徴とするが、特殊なアプリケーションにあってラップアラウンドめっきターミネーションが好ましくない場合には、例えば、内部アンカータブのみの形態を用いることができる。種々の異なる多層コンポーネントにあって、内部アンカータブおよび外部アンカータブの両方と、既存の露出電極タブと、を異なるように組み合わせると、1つのデバイスに対して、莫大な数のターミネーションシステムが得られる可能性がある。
以上、本主題を、本主題の具体的な実施形態に関して、詳細に説明したが、本技術は、上述したことを理解するに至れば、このような実施形態の代替したもの、変形したもの、および等価のものに、直ちに適合させることができるが、このことは当業者にとって当然のことである。したがって、本開示の範囲は、例にすぎず、制限するものではなく、主題の開示によっては、このような修正、変形、および/または追加を排除するものではなく、このことは当業者にとって顕著である。
10、12 電極層
14 電極タブ
16 インタディジテイティドキャパシタ構成
18 誘電体本体
22、24 誘電層
26、28 電極層
30 電極タブ
32、34 内部電極層
36 誘電体本体
38 多層コンポーネント
42 側面
44 キャパシタアレイ
46 電極タブ
48 誘電体
50 めっきターミネーション
52、53、54 電極層
56 電極タブ
58 内部アンカータブ
60 多層コンポーネント
64、66 誘電体カバー層
68 内部アンカータブ
70 外部アンカータブ
74、74′ 多層コンポーネント
76 銅の層
78 抵抗ポリマー材料
82 内部アンカータブ
84 追加の内部アンカータブ
86 外部アンカータブ
88 多層コンポーネント
90 コンポーネント
92 電極タブ
94、96 内部アンカータブ
98 外部アンカータブ
100、102 電極層
104 電極タブ
106 アンカータブ
108 コンポーネント
110 集積受動コンポーネント
112 電極タブ
114 内部アンカータブ
116 外部アンカータブ
118 側面ターミネーション
120 ラップアラウンドめっきターミネーション
130、132 電極層
134 電極タブ
136 アンカータブ
138 デバイス
140、142 電極層
144 電極タブ
146 アンカータブ
148 デバイス
150 多層電子コンポーネント
152 第1の電極
154 第2の電極
156、158 アンカータブ
157 角部
159a、159b I字形状のターミネーション
160 多層コンポーネント
162 第1の電極
164 第2の電極
165 外部アンカータブ
166、168 アンカータブ
169a J字形状のターミネーション
169b J字形状のターミネーション
170 多層電子コンポーネント
172 第1の電極
174 第2の電極
175 外部アンカータブ
176、178 アンカータブ
179a、179b U字形状のターミネーション

Claims (10)

  1. 多層電子コンポーネントに無電解めっきターミネーションを形成する方法であって、
    複数の内部電極要素と前記複数の内部電極要素とインタリーブされた複数のセラミック層とを備える多層電子コンポーネントを設けるステップであって、前記複数の内部電極要素のタブ部分を前記多層電子コンポーネントの第1の側面および前記第1の側面に対向する第2の側面において列状に約10ミクロン以下の所定距離だけ間隔をあけて整列させるステップと、
    無電解浴溶液を用意するステップと、
    ターミネーション材料を前記多層電子コンポーネントの前記第1及び第2の側面上にデポジットして列状に整列した前記複数の内部電極要素の前記タブ部分間に無電解めっきターミネーションを自己決定的に形成するため、前記多層電子コンポーネントを前記無電解浴溶液中に予め定めた時間浸漬するステップと
    を含み、
    前記予め定めた時間は、約15分未満であることを特徴とする方法。
  2. 前記予め定めた時間は、約1ミクロンを超える厚さに無電解めっきターミネーションを形成するのに必要な時間に基き定めた時間であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記多層電子コンポーネントは、それぞれ約2から約4ミクロンまでの間の厚さを有する無電解めっきターミネーションを得るように、前記無電解浴溶液の中に予め定めた時間浸漬することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記無電解浴溶液は、ニッケルまたは銅イオン溶液を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記多層電子コンポーネントを前記無電解浴溶液中に浸漬する前に、前記多層電子コンポーネントの前記第1及び第2の側面を洗浄するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記多層電子コンポーネントの前記内部電極要素は、ニッケルを備え、
    前記洗浄するステップは、前記多層電子コンポーネントの前記第1及び第2の側面を化学研磨するステップを含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 前記多層電子コンポーネントを加熱して、前記無電解めっきターミネーションの前記多層電子コンポーネントへの付着性を向上させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
  8. 前記複数の内部電極要素の前記タブ部分をアクティベートして、前記多層電子コンポーネントの前記第1及び第2の側面上への前記ターミネーション材料のデポジションを容易にするステップをさらに含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
  9. 前記タブ部分をアクティベートするステップは、金属塩への浸漬、有機金属前駆物質のフォトパターン形成、金属化合物のスクリーン印刷またはインクジェットデポジション、または電気泳動によるメタライゼーションのデポジションからなるグループから選択した方法により行われることを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 前記多層電子コンポーネントの前記内部電極要素は、ニッケルを備え、
    前記タブ部分をアクティベートするステップは、パラジウム塩への浸漬、パラジウム有機金属前駆物質のフォトパターン形成、パラジウム化合物のスクリーン印刷またはインクジェットデポジション、および電気泳動によるパラジウムデポジションからなるグループから選択した方法により行われることを特徴とする請求項8に記載の方法。
JP2009156725A 2003-04-08 2009-07-01 無電解めっきターミネーションを形成する方法 Pending JP2009224802A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/409,023 US7152291B2 (en) 2002-04-15 2003-04-08 Method for forming plated terminations
US10/632,514 US6960366B2 (en) 2002-04-15 2003-08-01 Plated terminations

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004113445A Division JP2004312023A (ja) 2003-04-08 2004-04-07 めっきターミネーション

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009224802A true JP2009224802A (ja) 2009-10-01

Family

ID=36819247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009156725A Pending JP2009224802A (ja) 2003-04-08 2009-07-01 無電解めっきターミネーションを形成する方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2009224802A (ja)
CN (2) CN1799112A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8472160B2 (en) 2010-03-29 2013-06-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electronic component
US8631549B2 (en) 2007-03-28 2014-01-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method for manufacturing multilayer electronic component
CN112351594A (zh) * 2020-10-13 2021-02-09 厦门大学深圳研究院 一种生物材料表面制备柔性电路的联用方法
WO2021162350A1 (ko) * 2020-02-11 2021-08-19 주식회사 아모텍 광대역 커패시터

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7576968B2 (en) * 2002-04-15 2009-08-18 Avx Corporation Plated terminations and method of forming using electrolytic plating
JP2009283598A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Murata Mfg Co Ltd 積層電子部品およびその製造方法
JP2009283597A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Murata Mfg Co Ltd 積層電子部品およびその製造方法
JP2011228644A (ja) * 2010-03-29 2011-11-10 Murata Mfg Co Ltd 電子部品及びその製造方法
KR102164003B1 (ko) * 2018-11-19 2020-10-12 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 그의 제조 방법

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5750417A (en) * 1980-09-10 1982-03-24 Murata Manufacturing Co Method of producing laminated porcelain capacitor
JPH01293503A (ja) * 1988-05-20 1989-11-27 Murata Mfg Co Ltd 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器
JPH02294007A (ja) * 1989-05-08 1990-12-05 Tdk Corp セラミック電子部品の電極形成方法
JPH09129476A (ja) * 1995-10-30 1997-05-16 Murata Mfg Co Ltd セラミック電子部品
JP2001044076A (ja) * 1999-06-18 2001-02-16 Avx Corp 表面実装rcデバイス
JP2001155953A (ja) * 1999-11-26 2001-06-08 Tdk Corp 三次元搭載用多端子積層セラミックコンデンサ
JP2001167969A (ja) * 1999-12-06 2001-06-22 Tdk Corp 三次元搭載用多端子積層セラミックコンデンサ
JP2002305127A (ja) * 2001-04-09 2002-10-18 Tdk Corp 積層セラミック電子部品およびその製造方法
JP2003031435A (ja) * 2001-07-16 2003-01-31 Tdk Corp 多端子型の積層セラミック電子部品

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5880925A (en) * 1997-06-27 1999-03-09 Avx Corporation Surface mount multilayer capacitor
US6232144B1 (en) * 1997-06-30 2001-05-15 Littelfuse, Inc. Nickel barrier end termination and method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5750417A (en) * 1980-09-10 1982-03-24 Murata Manufacturing Co Method of producing laminated porcelain capacitor
JPH01293503A (ja) * 1988-05-20 1989-11-27 Murata Mfg Co Ltd 正の抵抗温度特性を有する半導体磁器
JPH02294007A (ja) * 1989-05-08 1990-12-05 Tdk Corp セラミック電子部品の電極形成方法
JPH09129476A (ja) * 1995-10-30 1997-05-16 Murata Mfg Co Ltd セラミック電子部品
JP2001044076A (ja) * 1999-06-18 2001-02-16 Avx Corp 表面実装rcデバイス
JP2001155953A (ja) * 1999-11-26 2001-06-08 Tdk Corp 三次元搭載用多端子積層セラミックコンデンサ
JP2001167969A (ja) * 1999-12-06 2001-06-22 Tdk Corp 三次元搭載用多端子積層セラミックコンデンサ
JP2002305127A (ja) * 2001-04-09 2002-10-18 Tdk Corp 積層セラミック電子部品およびその製造方法
JP2003031435A (ja) * 2001-07-16 2003-01-31 Tdk Corp 多端子型の積層セラミック電子部品

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8631549B2 (en) 2007-03-28 2014-01-21 Murata Manufacturing Co., Ltd. Method for manufacturing multilayer electronic component
US8472160B2 (en) 2010-03-29 2013-06-25 Murata Manufacturing Co., Ltd. Electronic component
WO2021162350A1 (ko) * 2020-02-11 2021-08-19 주식회사 아모텍 광대역 커패시터
CN115315765A (zh) * 2020-02-11 2022-11-08 阿莫技术有限公司 宽带电容器
CN112351594A (zh) * 2020-10-13 2021-02-09 厦门大学深圳研究院 一种生物材料表面制备柔性电路的联用方法
CN112351594B (zh) * 2020-10-13 2023-02-07 厦门大学 一种生物材料表面制备柔性电路的联用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102176375A (zh) 2011-09-07
CN1799112A (zh) 2006-07-05
CN102176375B (zh) 2013-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4996036B2 (ja) めっき端子
US6960366B2 (en) Plated terminations
US6972942B2 (en) Plated terminations
JP2004312023A (ja) めっきターミネーション
US7177137B2 (en) Plated terminations
US7463474B2 (en) System and method of plating ball grid array and isolation features for electronic components
US7576968B2 (en) Plated terminations and method of forming using electrolytic plating
JP2009224802A (ja) 無電解めっきターミネーションを形成する方法
JP2004040085A (ja) メッキ技術によるコンポーネント形成
JP2004282005A (ja) 多層電子デバイス及び多層コンデンサ
JP5223148B2 (ja) 電気コンポーネント、ならびに電気コンポーネントの外側接触部
JP4548471B2 (ja) コンデンサアレイおよびその製造方法
US7573698B2 (en) Window via capacitors
JP2006041320A (ja) 積層型インダクタ
KR20240022618A (ko) 적층 세라믹 커패시터
GB2406714A (en) Multilayer electronic component with tab portions

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090701

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111007

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120104

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120110

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120608

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121109