JP2012033519A - Element chip, element built-in substrate, and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、素子チップ、素子内蔵基板及び電子機器にかかわり、特に薄い素子チップに関するものである。 The present invention relates to an element chip, an element-embedded substrate, and an electronic device, and particularly relates to a thin element chip.
携帯用の電気製品は小型化、軽量化の要望が高い。そして、電気製品を構成する電子部品においても薄型化、軽量化の要望が高くなっている。この電子部品の1つにインダクターがある。そして、インダクターの素子チップが特許文献1に開示されている。これによると、基板の一方の面にスパイラルインダクターが形成されている。そして、インダクターを構成する配線の両端の場所から他方の面へ貫通した配線であるタングステンプラグを配置し、他方の面に形成された半導体の能動領域に接続している。
Portable electronic products are highly demanded for miniaturization and weight reduction. And the demand for thickness reduction and weight reduction is increasing also in the electronic component which comprises an electric product. One of these electronic components is an inductor. An inductor element chip is disclosed in
素子チップの基板が薄いときの実装方法が特許文献2に開示されている。これによると、素子チップの端子を基板の周囲に配列して設置している。この端子には樹脂をコアとするバンプが用いられている。そして、配列した端子の外周または内側にダミーバンプが配置されている。これにより、実装時に基板を押圧するときにも基板を曲げる力がかからないようにしている。
A mounting method when the substrate of the element chip is thin is disclosed in
スパイラルインダクターが形成された素子チップを実装するとき、素子チップを押圧する。このとき、素子チップを構成する基板の厚みが薄いときには、素子チップに曲げ応力が加わって破損してしまうことがある。そこで、素子チップの厚み方向に素子チップを押圧しても曲げ応力が加わり難い構造の素子チップが望まれていた。 When mounting the element chip on which the spiral inductor is formed, the element chip is pressed. At this time, when the thickness of the substrate constituting the element chip is thin, the element chip may be damaged due to bending stress. Therefore, there has been a demand for an element chip having a structure in which bending stress is not easily applied even when the element chip is pressed in the thickness direction of the element chip.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]
本適用例にかかる素子チップは、回路基板に接着剤を介して実装される素子チップであって、基板上にスパイラルインダクターを構成する配線と、前記配線に沿って前記配線の一部を覆う第1樹脂膜と、前記第1樹脂膜に覆われていない前記配線の他の一部と前記基板との間に位置する第2樹脂膜と、を有することを特徴とする。
[Application Example 1]
An element chip according to this application example is an element chip mounted on a circuit board via an adhesive, and covers a part of the wiring along the wiring that forms a spiral inductor on the board. It has a 1st resin film and the 2nd resin film located between the other part of the said wiring which is not covered with the said 1st resin film, and the said board | substrate.
この素子チップによれば、基板上に配線がスパイラル状に配置され、配線によるスパイラルインダクターが設置されている。この配線の一部は第1樹脂膜に覆われている。さらに、基板上には第2樹脂膜が設置され、第1樹脂膜に覆われていない配線の他の一部は第2樹脂膜の上に配置されている。第2樹脂膜上の配線を回路基板に接触させて実装することにより回路基板からスパイラルインダクターに電流を流すことができる。 According to this element chip, the wiring is spirally arranged on the substrate, and the spiral inductor by the wiring is installed. A part of this wiring is covered with the first resin film. Further, a second resin film is provided on the substrate, and another part of the wiring not covered with the first resin film is disposed on the second resin film. By mounting the wiring on the second resin film in contact with the circuit board, a current can flow from the circuit board to the spiral inductor.
素子チップを回路基板に実装するとき、素子チップを回路基板に押圧した状態にて接着剤を固化する。このとき、基板が薄いときには基板に曲げ応力が生じて基板が破損しないように押圧する必要がある。本適用例では配線に沿って第1樹脂膜が配置されている。さらに、第1樹脂膜が配置されない場所には第2樹脂膜が配置されている。従って、第1樹脂膜及び第2樹脂膜の配置された場所は樹脂膜の弾力性が作用するので特定の部分に応力が集中することを防止できる。その結果、配線が配置された場所に応力が集中することを防止できる。 When the element chip is mounted on the circuit board, the adhesive is solidified in a state where the element chip is pressed against the circuit board. At this time, when the substrate is thin, it is necessary to press the substrate so that bending stress is not generated and the substrate is not damaged. In this application example, the first resin film is disposed along the wiring. Further, a second resin film is disposed at a place where the first resin film is not disposed. Accordingly, since the elasticity of the resin film acts at the place where the first resin film and the second resin film are arranged, it is possible to prevent stress from being concentrated on a specific portion. As a result, it is possible to prevent stress from concentrating on the place where the wiring is arranged.
[適用例2]
上記適用例にかかる素子チップにおいて、前記基板の厚み方向において前記第1樹脂膜が前記基板から最も離れている場所と前記基板との距離を第1距離とし、前記基板の厚み方向において前記第2樹脂膜上に位置する前記配線が前記基板から最も離れている場所と前記基板との距離を第2距離とするとき、前記第2距離は前記第1距離より長い距離であることを特徴とする。
[Application Example 2]
In the element chip according to the application example described above, a distance between the position where the first resin film is farthest from the substrate in the thickness direction of the substrate and the substrate is a first distance, and the second direction in the thickness direction of the substrate. The second distance is longer than the first distance when the distance between the position where the wiring located on the resin film is farthest from the substrate and the substrate is the second distance. .
この素子チップによれば、第1樹脂膜が位置する場所の第1樹脂膜の厚みを第1距離としている。さらに、第2樹脂膜が位置する場所の配線の厚みと第2樹脂膜の厚みとを加算した長さを第2距離としている。そして、第2距離は第1距離より長い距離となっている。従って、第1樹脂膜よりも第2樹脂膜上の配線の方が基板より離れた場所に位置している。基板を実装するときに素子チップを押圧する。このときまず第2樹脂膜上の配線が押圧された後、次に第1樹脂膜が押圧される。従って、実装する相手の回路基板と配線とが確実に接触できるので、確実に導通を確保することができる。 According to this element chip, the thickness of the first resin film where the first resin film is located is set as the first distance. Further, a length obtained by adding the thickness of the wiring where the second resin film is located and the thickness of the second resin film is defined as the second distance. The second distance is longer than the first distance. Therefore, the wiring on the second resin film is located farther from the substrate than the first resin film. The element chip is pressed when the substrate is mounted. At this time, the wiring on the second resin film is first pressed, and then the first resin film is pressed. Accordingly, the circuit board to be mounted and the wiring can be reliably in contact with each other, so that conduction can be reliably ensured.
[適用例3]
上記適用例にかかる素子チップにおいて、前記基板の平面視にて前記スパイラルインダクターを囲む場所に第3樹脂膜が位置することを特徴とする。
[Application Example 3]
In the element chip according to the application example described above, a third resin film is located at a location surrounding the spiral inductor in a plan view of the substrate.
この素子チップによれば、スパイラルインダクターを囲む場所に第3樹脂膜が位置する。基板を押圧するとき、スパイラルインダクターの周囲に加わる力は第3樹脂膜を押圧する。これにより、スパイラルインダクターの周囲に加わる力によって基板に曲げ応力が加わることを防止することができる。 According to this element chip, the third resin film is located at a location surrounding the spiral inductor. When pressing the substrate, the force applied around the spiral inductor presses the third resin film. Thereby, it is possible to prevent bending stress from being applied to the substrate due to the force applied around the spiral inductor.
[適用例4]
上記適用例にかかる素子チップにおいて、前記基板の平面視にて隣り合う前記第1樹脂膜の間に第4樹脂膜が位置することを特徴とする。
[Application Example 4]
In the element chip according to the application example described above, a fourth resin film is located between the first resin films adjacent to each other in plan view of the substrate.
この素子チップによれば、基板の上には配線がスパイラルインダクターの形状に配置されている。そして、第1樹脂膜は配線に沿って配置されているので、第1樹脂膜はスパイラルインダクターの形状となっている。隣り合う配線と配線との間隔が大きい場所では、隣り合う第1樹脂膜の間隔も大きくなる。そして、押圧される基板により第1樹脂膜が変形し易くなる。この場所において、隣り合う第1樹脂膜の間に第4樹脂膜が設置される。これにより、押圧される基板の力は第4樹脂膜を押圧するので、基板の特定の場所に曲げ応力が生ずることを防止することができる。 According to this element chip, the wiring is arranged in the shape of a spiral inductor on the substrate. And since the 1st resin film is arrange | positioned along wiring, the 1st resin film has the shape of a spiral inductor. In places where the distance between adjacent wirings is large, the distance between adjacent first resin films also increases. The first resin film is easily deformed by the pressed substrate. In this place, the fourth resin film is installed between the adjacent first resin films. Thereby, since the force of the board | substrate pressed presses the 4th resin film, it can prevent that a bending stress arises in the specific location of a board | substrate.
[適用例5]
上記適用例にかかる素子チップにおいて、前記配線と対向する場所には前記第1樹脂膜または前記第2樹脂膜が位置することを特徴とする。
[Application Example 5]
In the element chip according to the application example, the first resin film or the second resin film is located at a position facing the wiring.
この素子チップによれば、配線のある場所には第1樹脂膜または第2樹脂膜が配置されている。そして、基板の配線と対向する場所を押圧する力は第1樹脂膜と第2樹脂膜を押圧する。従って、配線に曲げ応力が生じ難くすることができる。 According to this element chip, the first resin film or the second resin film is disposed at a place where the wiring is present. And the force which presses the location facing the wiring of a board | substrate presses the 1st resin film and the 2nd resin film. Therefore, it is possible to make it difficult for bending stress to occur in the wiring.
[適用例6]
上記適用例にかかる素子チップにおいて、前記第1樹脂膜は前記スパイラルインダクターを囲む閉曲線を有することを特徴とする。
[Application Example 6]
In the element chip according to the application example described above, the first resin film has a closed curve surrounding the spiral inductor.
この素子チップによれば、第1樹脂膜の形状は閉曲線を含んでいる。そして、閉曲線の内側にスパイラルインダクターが配置されている。従って、素子チップを実装するときに閉曲線の外側に接着剤を塗布することにより、スパイラルインダクターの配線間へ接着剤が侵入することを防止することができる。 According to this element chip, the shape of the first resin film includes a closed curve. And the spiral inductor is arrange | positioned inside the closed curve. Therefore, it is possible to prevent the adhesive from entering between the wirings of the spiral inductor by applying the adhesive to the outside of the closed curve when the element chip is mounted.
[適用例7]
本適用例にかかる素子内蔵基板は、上記に記載の素子チップが基板に内蔵されていることを特徴とする。
[Application Example 7]
The element built-in substrate according to this application example is characterized in that the element chip described above is built in the substrate.
この素子内蔵基板には、品質良く実装可能な薄い素子チップが内蔵されている。従って、薄くて品質の良いインダクターを備えた素子内蔵基板とすることができる。 The element-embedded substrate contains a thin element chip that can be mounted with high quality. Therefore, it is possible to provide a device-embedded substrate having a thin and high quality inductor.
[適用例8]
本適用例にかかる電子機器は、インダクターを備えた回路を有する電子機器であって、上記に記載の素子チップが前記インダクターに用いられていること特徴とする。
[Application Example 8]
An electronic apparatus according to this application example is an electronic apparatus having a circuit including an inductor, and the element chip described above is used for the inductor.
この電子機器によれば、品質良く実装可能な薄い素子チップが内蔵されている。従って、インダクターの機能を有する薄い素子チップを備えた電子機器とすることができる。 According to this electronic device, a thin element chip that can be mounted with high quality is incorporated. Accordingly, an electronic device including a thin element chip having an inductor function can be provided.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, each member in each drawing is illustrated with a different scale for each member in order to make the size recognizable on each drawing.
(第1の実施形態)
本実施形態では、スパイラルインダクターが設置された特徴的な素子チップとその製造方法との例について、図1〜図4に従って説明する。
(First embodiment)
In the present embodiment, an example of a characteristic element chip provided with a spiral inductor and a manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS.
(素子チップ)
図1(a)は素子チップの構成を示す概略斜視図である。図1(b)は図1(a)の素子チップのA−A’線に沿う模式断面図であり、図1(c)は図1(a)の素子チップのB−B’線に沿う模式断面図である。最初に素子チップ1について図1に従って説明する。素子チップ1は長方形の基板2を備えている。基板2の長手方向をX方向とし、基板2の平面方向でX方向と直交する方向をY方向とする。基板2の厚み方向をZ方向とする。基板2の材質は剛性があり絶縁性がある材質であればよく、シリコン基板、ガラス基板、樹脂基板、強化材を含む樹脂基板等を用いることができる。本実施形態では、例えば、シリコン基板を採用している。
(Element chip)
FIG. 1A is a schematic perspective view showing the configuration of the element chip. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line AA ′ of the element chip of FIG. 1A, and FIG. 1C is taken along line BB ′ of the element chip of FIG. It is a schematic cross section. First, the
基板2のZ方向側の面2aにはパッシベーション膜3が設置されている。パッシベーション膜3は絶縁性のある膜であれば良く酸化シリコン、窒化シリコンの膜を用いることができる。本実施形態では、例えば、窒化シリコンを採用している。
A
パッシベーション膜3上には絶縁膜4が重ねて設置されている。絶縁膜4の外形形状は長方形であり、基板2の外形形状より小さくなっている。これにより、絶縁膜4の外形は基板2の側面に接しないようになっている。絶縁膜4の材料は絶縁性のある樹脂材料であれば良く、例えば、ポリイミドを主材料とした材料に感光性材料を添加してパターニングし易くした材料を用いることができる。
An insulating
絶縁膜4のZ方向側の面には配線としてのインダクター配線5が設置されている。インダクター配線5は複数の直線が直角に繋げられて螺旋形に配置されている。基板2の外形形状が長方形のときにはインダクター配線5をこの形状にすることにより基板2の面2aの面積を有効に活用することができる。そして、インダクター配線5に電流を流すときインダクター配線5はスパイラルインダクターとして作用する。インダクター配線5の材料は導電性の材料であれば良く、金、銀、アルミニウム、銅等の金属や導電性の樹脂を用いることができる。さらに、インダクター配線5の材料は電気抵抗の小さい材料が好ましく、本実施形態では、例えば、銅を採用している。
An
インダクター配線5のZ方向側にはインダクター配線5を覆うように第1樹脂膜6が配置されている。第1樹脂膜6はインダクター配線5に沿って配置され、インダクター配線5の両端を除いた総ての場所を覆っている。従って、第1樹脂膜6は螺旋状となっている。第1樹脂膜6の最外周と最外周から内側に入る場所の間には連結部6aが配置されている。連結部6aにより第1樹脂膜6の最外周は閉曲線6bとなり、第1樹脂膜6はインダクター配線5を囲む閉曲線6bとなる。
A
第1樹脂膜6は柱状に形成され、第1樹脂膜6の長手方向と直交する断面を横断面とする。第1樹脂膜6の横断面は半円形をしており、インダクター配線5の長手方向が半円形の軸方向となっている。第1樹脂膜6の材料は感光性絶縁樹脂や熱硬化性絶縁樹脂からなるもので、具体的には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、シリコン変性ポリイミド樹脂、シリコン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン、ポリベンゾオキサゾール等の材料を用いることができる。本実施形態では、例えば、エポキシ樹脂を採用している。
The
インダクター配線5は1本の繋がった線であり、インダクター配線5の両端には第2樹脂膜7が配置されている。第2樹脂膜7は横断面が半円形の柱状をしており、第2樹脂膜7の軸方向がインダクター配線5の端における幅方向となっている。第2樹脂膜7の周壁となっている面がZ方向を向いている。その周壁にはインダクター配線5と接続する配線としての端子8が形成されている。この端子8は第1樹脂膜6に覆われていないインダクター配線5の他の一部に相当する。第2樹脂膜7の一部はインダクター配線5の端の上に配置されている。周壁はインダクター配線5と接する場所に位置するので、端子8はインダクター配線5と接続し易くなっている。第2樹脂膜7と端子8とにより樹脂コアバンプ9が構成されている。
The
インダクター配線5の両端には第2樹脂膜7が位置し、第2樹脂膜7の間では第1樹脂膜6がインダクター配線5に沿って配置されている。従って、インダクター配線5と対向する場所には第1樹脂膜6または第2樹脂膜7が配置されている。
The
第2樹脂膜7の高さと第1樹脂膜6との高さは同じ高さとなっている。第1樹脂膜6の高さを第1距離6cとする。そして、樹脂コアバンプ9の高さは第2樹脂膜7の高さと端子8の高さとを加算した高さである。樹脂コアバンプ9の高さを第2距離9aとする。このとき、第2距離9aは第1距離6cより長くなっている。
The height of the
第2樹脂膜7の材料は第1樹脂膜6の材料と同様の材料を用いることができる。本実施形態では、例えば、エポキシ樹脂を採用している。端子8の材料は電気伝導性の良い材料であれば良く、金、銀、銅、アルミニウム、鉛、チタン、タングステン等の金属や合金を用いることができる。端子8は単層の膜でも複層でも良い。本実施形態では、例えば、金を採用している。
The material of the
基板2の平面視において基板2のX方向両端付近には第3樹脂膜10が配置されている。第3樹脂膜10は横断面が半円形の柱状をしており、第3樹脂膜10の軸方向がY方向に延在して配置されている。そして、第3樹脂膜10はインダクター配線5を囲む場所に位置している。
The
基板2の平面視にて第1樹脂膜6は螺旋状となっている。この形状のために第1樹脂膜6同士が隣り合う場所が形成されている。その隣り合う第1樹脂膜6同士の間が広くなっている場所に第4樹脂膜11が3個設置されている。第4樹脂膜11は横断面が半円形の柱状をしており、柱状の軸方向をY方向にして配置されている。第3樹脂膜10及び第4樹脂膜11の個数と大きさとは限定されない。また、第3樹脂膜10及び第4樹脂膜11は第1樹脂膜6と接触しないように配置されている。
The
図2(a)及び図2(b)は素子チップを回路基板に実装した状態を示す模式図である。図2(a)及び図2(b)に示すように、接着剤12を挟んで素子チップ1と回路基板13が接着されている。接着剤12が乾燥するとき接着剤12に含まれる溶媒が揮発することにより接着剤12が収縮する。これにより、素子チップ1と回路基板13とが接近するので樹脂コアバンプ9が回路基板13に押圧される。回路基板13には端子13aが形成されており、端子8と端子13aとが押圧される。そして、端子8と端子13aとの間で通電可能となる。
2A and 2B are schematic views showing a state in which the element chip is mounted on the circuit board. As shown in FIGS. 2A and 2B, the
第2距離9aは第1距離6cより端子8の厚みの距離だけ長くなっており、さらに、樹脂コアバンプ9と回路基板13との間には端子13aが位置する。これにより、実装後の第2樹脂膜7は端子8及び端子13aの厚みに相当する長さ分第1樹脂膜6よりさらに圧縮させられる。そして、第2樹脂膜7が圧縮した分の反力により端子8と端子13aとが互いに押圧させられるので、端子8と端子13aと間で確実に電気的導通をとることができる。
The
素子チップ1を回路基板13に実装するとき、素子チップ1は回路基板13に押圧される。このとき、素子チップ1が受ける力は、第1樹脂膜6、第2樹脂膜7、第3樹脂膜10、第4樹脂膜11を介して回路基板13を押圧する。従って、基板2は多くの場所にて回路基板13からの反力を受けるので、基板2に曲げ応力が発生しないようにすることができる。
When the
詳しくは、第1樹脂膜6がインダクター配線5に沿って位置するので、インダクター配線5に均等に圧力が加わるようになっている。隣り合うインダクター配線5の間の間隔が長い場所には第4樹脂膜11が設置されている。これにより、隣り合うインダクター配線5の間の距離がある場所でも、基板2に均等に圧力が加わるようになっている。さらに、基板2のX方向両端の付近には第3樹脂膜10が設置されている。これにより、基板2のX方向両端が押圧されるときにも、押圧された力を第3樹脂膜10が回路基板13に伝えることにより、基板2に曲げ応力が加わらないようになっている。
Specifically, since the
第1樹脂膜6の最外周は閉曲線6bとなっており、接着剤12はこの閉曲線6bの外周側に塗布される。そして、第1樹脂膜6の閉曲線6bの内周には接着剤12が侵入しない。これにより、インダクター配線5の間に接着剤12が存在しない空洞となった状態を維持することができる。そして、隣り合うインダクター配線5の間に接着剤12が存在するときには誘電率が高くなるため、隣り合うインダクター配線5の間に浮遊容量が形成される。本実施形態では、インダクター配線5の間は空洞となっているので誘電率を低い状態に維持することができる。従って、隣り合うインダクター配線5の間に浮遊容量が形成されることを防止することができる。
The outermost periphery of the
(素子チップの製造方法)
次に、素子チップ1の製造方法について説明する。図2(c)は、素子チップが形成されたマザー基板を示す模式図である。図2(c)に示すように、素子チップ1は円板状のマザー基板14上にマトリックス状に形成される。そして、切断予定線15に沿ってマザー基板14が切断されることにより、素子チップ1が分離される。続いて、工程順に沿って図3を用いて製造方法を説明する。図3は、素子チップの製造方法を説明するための模式図である。
(Method for manufacturing element chip)
Next, a method for manufacturing the
まず、図3(a)に示すように、マザー基板14の1つの面にパッシベーション膜3を形成する。パッシベーション膜3を形成する方法はスパッタ法、蒸着法、CVD(Chemical Vapor Deposion)法等の各種の方法を用いることができる。
First, as shown in FIG. 3A, the
次に、図3(b)に示すように、パッシベーション膜3上に絶縁膜4を積層する。絶縁膜4の形成方法は、まず、ポリイミドを主材料とした材料に感光性材料を添加し溶媒にて希釈した膜材料液を調合する。スピンコーター法等を用いて例えば10μm〜20μm程度の厚さにパッシベーション膜3上に膜材料液を塗布する。次に、塗布した膜材料液をプリベークして樹脂膜を形成する。続いて、樹脂膜上にフォトマスクを配置し、このフォトマスク上に露光光を照射する。そして、フォトマスクの開口部内に露出する樹脂膜を露光した後に、現像処理を行なう。これにより、切断予定線15に近い場所の絶縁膜4が除去され、絶縁膜4は長方形に形成される。マザー基板14を切断するときに回転刃を切断予定線15に沿って進行させる。このとき、回転刃が絶縁膜4に触れて絶縁膜4の一部が剥がれることを防止することができる。
Next, as shown in FIG. 3B, an insulating
次に、図3(c)に示すように、絶縁膜4上にインダクター配線5を形成する。インダクター配線5の形成方法は、まず、絶縁膜4上に第1シード層を積層する。第1シード層は絶縁膜4とインダクター配線5との密着性を良くするための膜である。第1シード層の材料には例えば、チタン、タングステン、チタンとタングステンとの合金等を用いることができる。本実施形態では、例えば、チタンとタングステンとの合金を採用している。第1シード層を形成する方法はスパッタ法、蒸着法、CVD法等の各種の方法を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 3C,
続いて、第1シード層と重ねて配線下地層を形成する。配線下地層はインダクター配線5と同じ材料からなる層であり、本実施形態では、例えば、銅を用いている。配線下地層を形成する方法はスパッタ法、蒸着法、CVD法等の各種の方法を用いることができる。
Subsequently, a wiring base layer is formed so as to overlap with the first seed layer. The wiring base layer is a layer made of the same material as that of the
次に、配線下地層と重ねて第1レジスト膜を形成する。第1レジスト膜はパッシベーション膜3を形成する方法と同様の方法にて形成することができる。そして、第1レジスト膜はインダクター配線5の形状に配線下地層が露出するようにパターニングされる。
Next, a first resist film is formed so as to overlap with the wiring base layer. The first resist film can be formed by a method similar to the method for forming the
続いて、電気めっき法を用いて配線下地層に銅の金属膜を積層することによりインダクター配線5を形成する。次に、第1レジスト膜を除去した後、露出する配線下地層と第1シード層とをエッチングして除去する。第1レジスト膜の除去は剥離液に浸漬して除去する方法やドライエッチングして除去する方法を用いることができる。配線下地層と第1シード層とを除去する方法も、例えばプラズマを用いたドライエッチングや、反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)、薬液を用いるウエットエッチング、等、任意の手法を採用することができる。配線下地層と第1シード層はインダクター配線5に比べて薄い膜でありエッチング条件を調整することにより完全に除去することができる。
Subsequently, the
次に、図3(d)に示すように、絶縁膜4及びインダクター配線5上に第1樹脂膜6、連結部6a、第2樹脂膜7、第3樹脂膜10、第4樹脂膜11を形成する。これらの樹脂膜の形成方法は、まず、エポキシ系樹脂を主材料とした材料に感光性材料を添加し溶媒にて希釈した膜材料液を調合する。この膜材料液を、スピンコーター法等を用いて、絶縁膜4及びインダクター配線5上に塗布する。次に、塗布した膜材料液をプリベークして樹脂膜を形成する。
Next, as shown in FIG. 3D, the
続いて、樹脂膜上にフォトマスクを配置し、このフォトマスク上から露光光を照射する。そして、フォトマスクの開口部内に露出する樹脂膜を露光した後に、現像処理を行なう。露光光の照射方向等の露光条件を調整することにより現像後に得られる樹脂膜の横断面を略半円形状または略半楕円形状に近いパターンにする。次に、樹脂膜が軟化し表面が溶融する温度まで樹脂膜を加熱する。このようにして加熱し溶融させた後で常温に戻すことにより、横断面が略半円形状の樹脂膜が形成される。 Subsequently, a photomask is disposed on the resin film, and exposure light is irradiated from above the photomask. Then, after the resin film exposed in the opening of the photomask is exposed, development processing is performed. By adjusting the exposure conditions such as the irradiation direction of the exposure light, the cross section of the resin film obtained after development is made a pattern that is almost semicircular or nearly semielliptical. Next, the resin film is heated to a temperature at which the resin film softens and the surface melts. The resin film having a substantially semicircular cross section is formed by returning to room temperature after heating and melting in this manner.
加熱処理によってその表面が軟化・溶融し、固化する過程で、表面状態が全体的になだらかに湾曲する連続曲面になる。略半円形状に形成された横断面について言えば、周壁全体が連続したなだらかな湾曲線になって、横断面がさらに半円に近い形状になる。つまり、樹脂が軟化し表面が溶融すると周壁が自重によって垂れることにより、横断面形状がより半円に近い形状になる。尚、本実施形態では樹脂膜の横断面形状を半円形状にしたが、横断面形状を台形形状にしても良い。この工程では第1樹脂膜6、連結部6a、第2樹脂膜7、第3樹脂膜10、第4樹脂膜11は同時に形成される。
In the process of softening, melting, and solidifying the surface by heat treatment, the surface state becomes a continuous curved surface that gently curves as a whole. Speaking of the cross section formed in a substantially semicircular shape, the entire peripheral wall becomes a continuous and gently curved line, and the cross section becomes a shape closer to a semicircle. That is, when the resin softens and the surface melts, the peripheral wall hangs down by its own weight, so that the cross-sectional shape becomes a shape closer to a semicircle. In this embodiment, the cross-sectional shape of the resin film is a semicircular shape, but the cross-sectional shape may be a trapezoidal shape. In this step, the
次に、図3(e)に示すように、樹脂コアバンプ9の端子8を形成する。端子8の形成方法は、まず、絶縁膜4、第1樹脂膜6、連結部6a、第2樹脂膜7、第3樹脂膜10、第4樹脂膜11上に第2シード層を積層する。この第2シード層の材料は第1シード層と同じ材料であり、本実施形態では、例えば、チタンとタングステンとの合金を採用している。第2シード層と重ねて端子層を形成する。端子層は端子8の材料からなる金属の層であり、本実施形態では、例えば、金を採用している。第2シード層及び端子層を形成する方法はスパッタ法、蒸着法、CVD法等の各種の方法を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 3E, the
次に、端子層と重ねて第2レジスト膜を形成する。第2レジスト膜は第1レジスト膜を形成する方法と同様の方法にて形成することができる。続いて、第2レジスト膜上にフォトマスクを配置し、このフォトマスク上から露光光を照射する。そして、フォトマスクの開口部内に露出する樹脂膜を露光した後に、現像処理を行なう。これにより、端子8の形状に金の端子層が覆われるように第2レジスト膜がパターニングされる。次に、端子層をエッチングして除去する。このエッチングを除去する方法は、例えばプラズマを用いたドライエッチングや、薬液を用いるウエットエッチングを用いることができる。
Next, a second resist film is formed so as to overlap with the terminal layer. The second resist film can be formed by a method similar to the method for forming the first resist film. Subsequently, a photomask is disposed on the second resist film, and exposure light is irradiated from above the photomask. Then, after the resin film exposed in the opening of the photomask is exposed, development processing is performed. Thus, the second resist film is patterned so that the gold terminal layer is covered with the shape of the
続いて、第2レジスト膜を除去することにより、端子8が露出する。尚、第2レジスト膜を除去方法は、第1レジスト膜を除去する方法と同様に、剥離液に浸漬して除去する方法やドライエッチングして除去する方法を用いることができる。次に、第2シード層をエッチングして除去する。第2シード層を除去する方法も、第1シード層を除去する方法と同様の方法を用いることができる。第2シード層は端子8に比べて薄い膜でありエッチング条件を調整することにより完全に除去することができる。
Subsequently, the
次に、マザー基板14を切断予定線15にて切断する。マザー基板14を粘着性のあるシートに貼る。続いて、先端にダイヤモンド粉が塗布された回転刃を用いて切断予定線15に沿って切り込みを入れる。この後、シートを広げることにより切断予定線15に沿ってマザー基板14が破断するので各素子チップ1がチップ状に分離する。その結果、図3(f)に示すように、素子チップ1が完成する。
Next, the
(比較例)
図4は素子チップの構成を示す模式断面図である。図4において、素子チップ18にはインダクター配線5が形成され、インダクター配線5を覆って第5樹脂膜19が配置されている。この第5樹脂膜19は隣り合うインダクター配線5の間にも配置されている。隣り合うインダクター配線5の間に第5樹脂膜19が存在するときには誘電率が高くなるため、隣り合うインダクター配線5の間に浮遊容量が形成される。その結果、素子チップ18をインダクターとして用いたときにはQ値の低いインダクターとなる。
(Comparative example)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the element chip. In FIG. 4, the
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、素子チップ1を実装するとき、基板2に接着剤12を塗布して固定する。そして、素子チップ1を押圧した状態にて接着剤12が固化される。このとき、基板2が薄いときには基板2に曲げ応力が生じないように押圧する必要がある。本実施形態ではインダクター配線5に沿って第1樹脂膜6が配置されている。さらに、第1樹脂膜6が配置されない場所には第2樹脂膜7が配置されている。従って、第1樹脂膜6及び第2樹脂膜7の配置された場所は樹脂膜の弾力性が作用するので特定の部分に応力が集中することを防止できる。その結果、配線が配置された場所に曲げ応力が生じることを防止できる。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to this embodiment, when the
(2)本実施形態によれば、第1樹脂膜6の厚みを第1距離6cとしている。さらに、樹脂コアバンプ9の厚みを第2距離9aとしている。そして、第2距離9aは第1距離6cより長い距離となっている。従って、第1樹脂膜6よりも樹脂コアバンプ9上の端子8の方が基板2より離れた場所に位置している。素子チップ1を実装するときに素子チップ1を押圧する。このときまず樹脂コアバンプ9上の端子8が押圧された後、次に第1樹脂膜6が押圧される。従って、実装する相手である回路基板13の端子13aと樹脂コアバンプ9の端子8とは確実に接触できるので、確実に導通させることができる。
(2) According to the present embodiment, the thickness of the
(3)本実施形態によれば、インダクター配線5の周囲に2つの第3樹脂膜10が位置している。素子チップ1を押圧するとき、インダクター配線5の周囲に加わる力は第3樹脂膜10を押圧する。これにより、インダクター配線5の周囲に加わる力によって基板2に曲げ応力が加わることを防止することができる。
(3) According to the present embodiment, the two
(4)本実施形態によれば、第1樹脂膜6はインダクター配線5に沿って配置されているので、第1樹脂膜6はインダクター配線5と同様の形状となっている。インダクター配線5において隣り合う配線と配線との間隔が大きい場所では、隣り合う第1樹脂膜6の間隔も大きくなる。そして、押圧される基板2により第1樹脂膜6が変形し易くなる。この場所には隣り合う第1樹脂膜6の間に第4樹脂膜11が設置されている。これにより、押圧される基板2の力は第4樹脂膜11を押圧するので、特定の場所の第1樹脂膜6が変形し易くなることを防止することができる。
(4) According to this embodiment, since the
(5)本実施形態によれば、インダクター配線5のある場所には第1樹脂膜6または第2樹脂膜7が配置されている。そして、基板2のインダクター配線5と対向する場所を押圧する力は第1樹脂膜6と第2樹脂膜7との少なくとも一方を押圧する。従って、インダクター配線5に曲げ応力がかかり難くすることができる。
(5) According to this embodiment, the
(6)本実施形態によれば、第1樹脂膜6及び連結部6aにより閉曲線6bが形成されている。そして、閉曲線6bの内側にインダクター配線5が配置されている。従って、素子チップ1を実装するときに閉曲線6bの外側に接着剤を塗布することにより、インダクター配線5の配線間への接着剤の侵入を防止することができる。
(6) According to this embodiment, the
(7)本実施形態によれば、インダクター配線5に囲まれた場所に樹脂コアバンプ9が設置されている。素子チップ1の端子に半田バンプを用いる方法がある。このとき、半田バンプは金属の塊りであり、電磁波により渦電流が形成されるので、エネルギーが損失する。本実施形態の樹脂コアバンプ9では膜状の端子8を用いているので渦電流が形成され難くなっている。従って、端子8によるエネルギー損失を小さくすることができる。
(7) According to the present embodiment, the
(8)本実施形態によれば、端子8に樹脂コアバンプ9を設置している。端子8に半田バンプを設置するときには半田ボールを設置するのに適した広さの端子8が必要となる。樹脂コアバンプ9は半田ボールを設置するときに比べて、狭い範囲に端子8を設置することができる。また、実装後の基板2と回路基板13との間は半田ボールの大きさ以上の距離になる。そのときに比べて、樹脂コアバンプ9を用いるときには実装後の基板2と回路基板13との間を狭くすることができる。
(8) According to this embodiment, the resin core bumps 9 are installed on the
(9)本実施形態によれば、第1樹脂膜6はインダクター配線5に沿って配置されている。インクジェット法や印刷法を用いて樹脂膜材料を第1樹脂膜6に塗布する場合には、引用例における第5樹脂膜19に比べて樹脂膜材料の消費量を少なくすることができる。従って、省資源な構造にすることができる。
(9) According to the present embodiment, the
(第2の実施形態)
次に、素子チップを内蔵した基板の一実施形態について図5の素子内蔵基板の模式断面図を用いて説明する。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、素子チップが基板に内蔵されている点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, an embodiment of a substrate incorporating an element chip will be described with reference to the schematic cross-sectional view of the element-embedded substrate of FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that the element chip is built in the substrate. Note that description of the same points as in the first embodiment is omitted.
すなわち、本実施形態では、図5に示すように素子内蔵基板21は第1基板22及び第2基板23を備えている。そして、第1基板22と第2基板23とは樹脂層24を挟んで積層されている。第1基板22の外側の面には所定のパターンの配線25が形成され、第2基板23の外側の面にも所定のパターンの配線25が形成されている。そして、第1基板22、樹脂層24、第2基板23を貫通して貫通電極26が形成されている。この貫通電極26により第1基板22上の配線25と第2基板23上の配線25とが電気的に接続されている。説明をわかり易くするために図中に貫通電極26は1つのみ記載されているが、必要に応じて複数の貫通電極26が設置されても良い。
That is, in the present embodiment, the element-embedded
第1基板22の内側の面には端子27が設置され、端子27と樹脂コアバンプ9とが接触するように素子チップ1が第1基板22に実装されている。そして、素子チップ1は樹脂層24に覆われている。従って、素子チップ1は素子内蔵基板21に内蔵されている。端子27は図示しない配線により貫通電極26と接続されている。
第2基板23の配線25にはキャパシターや抵抗等の受動素子28や図示しない能動素子が配置され、これらの素子と素子チップ1とが電気回路を構成している。
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、素子内蔵基板21には、品質良く実装可能な薄い素子チップ1が内蔵されている。従って、品質の良いインダクターを備えた素子内蔵基板21とすることができる。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to the present embodiment, the element-embedded
(第3の実施形態)
次に、素子チップを内蔵した携帯電話の一実施形態について図6の携帯電話の回路図を用いて説明する。本実施形態が第1の実施形態と異なるところは、素子チップが携帯電話に内蔵されている点にある。尚、第1の実施形態と同じ点については説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, an embodiment of a mobile phone incorporating an element chip will be described with reference to the circuit diagram of the mobile phone in FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that an element chip is built in a mobile phone. Note that description of the same points as in the first embodiment is omitted.
すなわち、本実施形態では図6に示すように電子機器としての携帯電話30はアンテナ31を備えている。そして、アンテナ31はマッチング回路32と接続され、アンテナ31を通過する電波により生じた電圧信号はマッチング回路32に入力される。そして、マッチング回路32は高周波集積回路33と接続される。マッチング回路32はアンテナ31と高周波集積回路33の入力インピーダンスとのインピーダンスマッチングを行う回路であり、インダクターやキャパシター等の素子を組み合わせた回路を用いることができる。このマッチング回路32のインダクターに素子チップ1が用いられている。
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
高周波集積回路33は高周波信号からデータ信号を復調する機能と、データ信号を高周波信号へ変調する機能を備えている。高周波集積回路33は制御回路34と接続され、復調したデータ信号を制御回路34に出力する。さらに、高周波集積回路33はデータ信号を制御回路34から入力して変調した後、高周波信号をマッチング回路32を経てアンテナ31に出力する。
The high frequency integrated circuit 33 has a function of demodulating a data signal from a high frequency signal and a function of modulating the data signal into a high frequency signal. The high frequency integrated circuit 33 is connected to the
制御回路34には表示装置35、入力装置36、音声出力装置37が接続されている。表示装置35は文字や画像を表示する装置であり、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置等を用いることができる。入力装置36はキーパッド、カメラ、マイクロフォン等の装置であり、文字、画像、音声を入力することが可能になっている。音声出力装置37は音を出力する装置でありスピーカーを用いることができる。
A
そして、高周波集積回路33から入力した信号が文字や画像の信号であるとき、制御回路34は信号を表示装置35に出力する。これにより、表示装置35には画像や文字が表示される。高周波集積回路33から入力した信号が音声信号であるとき、制御回路34は信号を音声出力装置37に出力する。これにより、音声出力装置37から音が出力される。
When the signal input from the high frequency integrated circuit 33 is a character or image signal, the
操作者が入力装置36から文字、画像、音を入力するとき、制御回路34は入力した信号を高周波集積回路33に出力する。そして、高周波集積回路33は信号を高周波信号に変調してマッチング回路32を介してアンテナ31に出力する。従って、携帯電話30は高周波信号を受信して表示装置35や音声出力装置37に出力し、入力装置36によって入力された信号を高周波信号として発信することが可能になっている。
When the operator inputs characters, images, and sounds from the
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、携帯電話30には、品質良く実装可能な薄い素子チップ1が内蔵されている。従って、携帯電話30は品質が良く薄いインダクターを備えた携帯電話30とすることができる。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) According to the present embodiment, the
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)
前記第1の実施形態では、第1樹脂膜6に囲まれた場所に第4樹脂膜11を3個設置した。第1樹脂膜6に囲まれた場所に隣り合うインダクター配線5の間が長い場所がないときには、必ずしも第4樹脂膜11を配置しなくとも良い。インクジェット法や印刷法を用いて樹脂膜材料を第4樹脂膜11に塗布する場合には、第4樹脂膜11の材料の消費量を減らせるので、省資源な素子チップ1にすることができる。
In addition, this embodiment is not limited to embodiment mentioned above, A various change and improvement can also be added. A modification will be described below.
(Modification 1)
In the first embodiment, three
(変形例2)
前記第1の実施形態では、基板2のX方向両端に第3樹脂膜10を配置した。第3樹脂膜10を配置する場所はこの場所に限らない。基板2のY方向両端に第3樹脂膜10を配置しても良く。基板2の外周を囲むように第3樹脂膜10を配置しても良い。実装時に素子チップ1を押圧する条件に合わせて第3樹脂膜10の配置を変更しても良い。また、第3樹脂膜10を配置する面積がないときには、必ずしも第3樹脂膜10を配置しなくても良い。このときには、第1樹脂膜6が押圧する力を受けることができるので基板2が曲げられるのを防止することができる。そして、インクジェット法や印刷法を用いて樹脂膜材料を第3樹脂膜10に塗布する場合には、第3樹脂膜10の材料の消費量を減らせるので、省資源な素子チップ1にすることができる。
(Modification 2)
In the first embodiment, the
(変形例3)
前記第1の実施形態では、2つの樹脂コアバンプ9のうち、1つの樹脂コアバンプ9はインダクター配線5に囲まれた場所に設置した。樹脂コアバンプ9を設置する場所は2つともインダクター配線5の外周側の場所にしても良い。絶縁膜を挟んで交差するようにインダクター配線5を配置することにより、端子8を2つともインダクター配線5の外周側の場所に配置することができる。これにより、端子8を設置する位置の自由度を高めることができる。
(Modification 3)
In the first embodiment, one
(変形例4)
前記第1の実施形態では、フォトリソグラフィ法やエッチング法を用いて第1樹脂膜6、第2樹脂膜7、第3樹脂膜10、第4樹脂膜11を形成した。樹脂膜は他の方法を用いて形成しても良い。例えば、インクジェット法やスクリーン印刷等の印刷法を用いて樹脂膜材料を塗布した後固化させても良い。樹脂膜をエッチングして除去する必要がないので省資源な素子チップ1にすることができる。
(Modification 4)
In the first embodiment, the
(変形例5)
前記第1の実施形態では、第1樹脂膜6に連結部6aを配置して第1樹脂膜6の閉曲線6bを形成したが、実装時に用いる接着剤の粘度が高く、隣り合う第1樹脂膜6の間に侵入し難い場合には連結部6aを省略しても良い。連結部6aによってインダクター配線5間の誘電率が高くなるのを防止することができる。
(Modification 5)
In the first embodiment, the connecting
(変形例6)
前記第1の実施形態では、インダクター配線5は複数の直線を直角に繋げた形状になっていたがインダクター配線5の形状は他の形状でも良い。曲線でも良く、直角以外の角度で繋げても良い。基板2の形状に合わせて基板2上の面積を有効に活用することができる。
(Modification 6)
In the first embodiment, the
(変形例7)
前記第3の実施形態では、素子チップ1を内蔵する電子機器の1例として携帯電話30を示した。素子チップ1を内蔵する電子機器はこれに限らない。ラジオコントローラー、ラジオ受信機、携帯情報端末、ワイヤレスリモコン、ワイヤレスヘッドフォン、RFIDタグ(Raadio Frequency IDentification)等のインダクターを含む電気回路を搭載した電子機器に用いることができる。
(Modification 7)
In the third embodiment, the
1…素子チップ、2…基板、5…配線としてのインダクター配線、6…第1樹脂膜、6b…閉曲線、6c…第1距離、7…第2樹脂膜、8…配線としての端子、9a…第2距離、10…第3樹脂膜、11…第4樹脂膜、21…素子内蔵基板、30…電子機器としての携帯電話。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
基板上にスパイラルインダクターを構成する配線と、
前記配線に沿って前記配線の一部を覆う第1樹脂膜と、
前記第1樹脂膜に覆われていない前記配線の他の一部と前記基板との間に位置する第2樹脂膜と、を有することを特徴とする素子チップ。 An element chip mounted on a circuit board via an adhesive,
Wiring to form a spiral inductor on the substrate;
A first resin film covering a part of the wiring along the wiring;
An element chip comprising: a second resin film positioned between another portion of the wiring not covered with the first resin film and the substrate.
前記基板の厚み方向において前記第1樹脂膜が前記基板から最も離れている場所と前記基板との距離を第1距離とし、
前記基板の厚み方向において前記第2樹脂膜上に位置する前記配線が前記基板から最も離れている場所と前記基板との距離を第2距離とするとき、
前記第2距離は前記第1距離より長い距離であることを特徴とする素子チップ。 The element chip according to claim 1,
The distance between the substrate and the position where the first resin film is farthest from the substrate in the thickness direction of the substrate is the first distance,
When the distance between the substrate and the position where the wiring located on the second resin film in the thickness direction of the substrate is farthest from the substrate is the second distance,
The element chip according to claim 1, wherein the second distance is longer than the first distance.
前記基板の平面視にて前記スパイラルインダクターを囲む場所に第3樹脂膜が位置することを特徴とする素子チップ。 The element chip according to claim 2,
An element chip, wherein a third resin film is located at a location surrounding the spiral inductor in a plan view of the substrate.
前記基板の平面視にて隣り合う前記第1樹脂膜の間に第4樹脂膜が位置することを特徴とする素子チップ。 The element chip according to claim 3,
A device chip, wherein a fourth resin film is located between the first resin films adjacent to each other in plan view of the substrate.
前記配線と対向する場所には前記第1樹脂膜または前記第2樹脂膜が位置することを特徴とする素子チップ。 The element chip according to claim 4,
The element chip, wherein the first resin film or the second resin film is located at a location facing the wiring.
前記第1樹脂膜は前記スパイラルインダクターを囲む閉曲線を有することを特徴とする素子チップ。 The element chip according to claim 5,
The element chip, wherein the first resin film has a closed curve surrounding the spiral inductor.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の素子チップが前記インダクターに用いられていること特徴とする電子機器。 An electronic device having a circuit with an inductor,
An electronic device in which the element chip according to claim 1 is used for the inductor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010169015A JP2012033519A (en) | 2010-07-28 | 2010-07-28 | Element chip, element built-in substrate, and electronic device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112635156A (en) * | 2019-10-08 | 2021-04-09 | 株式会社村田制作所 | Inductance component and method for manufacturing inductance component |
-
2010
- 2010-07-28 JP JP2010169015A patent/JP2012033519A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112635156A (en) * | 2019-10-08 | 2021-04-09 | 株式会社村田制作所 | Inductance component and method for manufacturing inductance component |
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