JP2749489B2 - 回路基板 - Google Patents
回路基板Info
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- JP2749489B2 JP2749489B2 JP4291298A JP29129892A JP2749489B2 JP 2749489 B2 JP2749489 B2 JP 2749489B2 JP 4291298 A JP4291298 A JP 4291298A JP 29129892 A JP29129892 A JP 29129892A JP 2749489 B2 JP2749489 B2 JP 2749489B2
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- Japan
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回路基板、特に、コン
デンサ部を一体に有する回路基板に関する。
デンサ部を一体に有する回路基板に関する。
【0002】
【従来の技術】電子機器用の混成集積回路等に用いられ
る回路基板として、半導体素子がノイズにより誤動作す
るのを防止するために、コンデンサを一体に備えたもの
が知られている。この種の回路基板として、特開平2−
270396号には、セラミック製の多層回路基板の内
部にコンデンサ部を形成したものが示されている。この
回路基板は、厚膜法により形成されたコンデンサ電極用
パターンを有するセラミックグリーンシートを含む多数
のセラミックグリーンシートを積層して一体焼成するこ
とにより製造される。
る回路基板として、半導体素子がノイズにより誤動作す
るのを防止するために、コンデンサを一体に備えたもの
が知られている。この種の回路基板として、特開平2−
270396号には、セラミック製の多層回路基板の内
部にコンデンサ部を形成したものが示されている。この
回路基板は、厚膜法により形成されたコンデンサ電極用
パターンを有するセラミックグリーンシートを含む多数
のセラミックグリーンシートを積層して一体焼成するこ
とにより製造される。
【0003】また、特開平3−63237号は、セラミ
ック基板表面に、スパッタリング、真空蒸着等の薄膜法
により形成されたコンデンサ電極を含むコンデンサ部を
備えた回路基板が示されている。
ック基板表面に、スパッタリング、真空蒸着等の薄膜法
により形成されたコンデンサ電極を含むコンデンサ部を
備えた回路基板が示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の回路基板に
含まれるコンデンサ部は、所望の容量値に設定されにく
い。これは、特開平3−270396号の多層回路基板
では、厚膜法によりコンデンサ電極用パターンを精度よ
く形成するのが困難なこと、及び厚膜法によるコンデン
サ電極用パターンは焼成時の収縮率のばらつきが大きい
ことによるものと考えられている。一方、特開平3−6
3237号の回路基板では、表面が平滑でないセラミッ
ク基板上に薄膜法によりコンデンサ電極を形成している
ため、コンデンサ電極の厚みや誘電体層の厚みが不均一
になりやすいためと考えられている。
含まれるコンデンサ部は、所望の容量値に設定されにく
い。これは、特開平3−270396号の多層回路基板
では、厚膜法によりコンデンサ電極用パターンを精度よ
く形成するのが困難なこと、及び厚膜法によるコンデン
サ電極用パターンは焼成時の収縮率のばらつきが大きい
ことによるものと考えられている。一方、特開平3−6
3237号の回路基板では、表面が平滑でないセラミッ
ク基板上に薄膜法によりコンデンサ電極を形成している
ため、コンデンサ電極の厚みや誘電体層の厚みが不均一
になりやすいためと考えられている。
【0005】本発明の目的は、回路基板に一体に形成さ
れたコンデンサ部の容量精度を高めることにある。
れたコンデンサ部の容量精度を高めることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る回路基板
は、絶縁基板と、絶縁基板上に形成された有機物絶縁層
と、コンデンサ部とを備えている。コンデンサ部は、有
機物絶縁層上に薄膜法により形成され、前記有機物絶縁
層との当接面にクロム、アルミニウム、タングステン、
ニッケルまたはニッケル−クロムの少なくとも1種から
成る金属薄膜層を介在させたコンデンサ電極を有してい
る。
は、絶縁基板と、絶縁基板上に形成された有機物絶縁層
と、コンデンサ部とを備えている。コンデンサ部は、有
機物絶縁層上に薄膜法により形成され、前記有機物絶縁
層との当接面にクロム、アルミニウム、タングステン、
ニッケルまたはニッケル−クロムの少なくとも1種から
成る金属薄膜層を介在させたコンデンサ電極を有してい
る。
【0007】
【作用】本発明に係る回路基板では、表面が平滑な有機
物絶縁層上にコンデンサ部のコンデンサ電極が形成され
ている。このコンデンサ電極は、有機物絶縁層の表面が
平滑なために均一に形成され得るので、コンデンサ部は
容量精度が高い。また、このコンデンサ電極は、有機物
絶縁層との当接面にクロム、アルミニウム、タングステ
ン、ニッケルまたはニッケル−クロムの少なくとも1種
から成る金属薄膜層を介在させているので、有機物絶縁
層との密着性が高い。
物絶縁層上にコンデンサ部のコンデンサ電極が形成され
ている。このコンデンサ電極は、有機物絶縁層の表面が
平滑なために均一に形成され得るので、コンデンサ部は
容量精度が高い。また、このコンデンサ電極は、有機物
絶縁層との当接面にクロム、アルミニウム、タングステ
ン、ニッケルまたはニッケル−クロムの少なくとも1種
から成る金属薄膜層を介在させているので、有機物絶縁
層との密着性が高い。
【0008】
【実施例】図1に、本発明の一実施例としての多層回路
基板1を示す。図において、多層回路基板1は、セラミ
ック基板2と、セラミック基板2上に形成された有機物
絶縁層3と、有機物絶縁層3内に設けられたコンデンサ
部4とから主に構成されている。
基板1を示す。図において、多層回路基板1は、セラミ
ック基板2と、セラミック基板2上に形成された有機物
絶縁層3と、有機物絶縁層3内に設けられたコンデンサ
部4とから主に構成されている。
【0009】セラミック基板2は、酸化アルミニウム質
焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結
体、ガラスセラミックス焼結体等からなり、例えば、酸
化アルミニウム質焼結体からなる場合、アルミナ、シリ
カ、カルシア、マグネシア等の原料粉末に有機溶剤、溶
媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれをドクター
ブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成
形して複数枚のシート2a,2b,2cを得、しかる
後、各シート2a,2b,2cを上下に積層するととも
に高温(約1600℃)で焼成し、焼結一体化させるこ
とによって製作される。
焼結体、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結
体、ガラスセラミックス焼結体等からなり、例えば、酸
化アルミニウム質焼結体からなる場合、アルミナ、シリ
カ、カルシア、マグネシア等の原料粉末に有機溶剤、溶
媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれをドクター
ブレード法やカレンダーロール法等によりシート状に成
形して複数枚のシート2a,2b,2cを得、しかる
後、各シート2a,2b,2cを上下に積層するととも
に高温(約1600℃)で焼成し、焼結一体化させるこ
とによって製作される。
【0010】セラミック基板2内には、内部配線層5が
形成されている。内部配線層5は、各シート2a,2
b,2c間に所定の内部配線パターン形状に形成されて
いる。なお、図2では、内部配線層5の一部のみ示し、
詳細は省略している。このような内部配線層5は、シー
ト2b,2cの厚み方向に貫通する導電性のスルーホー
ル5aにより互いに連結している。内部配線層5はタン
グステン、モリブデン、マンガン等の導体材料を用いて
構成されている。
形成されている。内部配線層5は、各シート2a,2
b,2c間に所定の内部配線パターン形状に形成されて
いる。なお、図2では、内部配線層5の一部のみ示し、
詳細は省略している。このような内部配線層5は、シー
ト2b,2cの厚み方向に貫通する導電性のスルーホー
ル5aにより互いに連結している。内部配線層5はタン
グステン、モリブデン、マンガン等の導体材料を用いて
構成されている。
【0011】セラミック基板2表面には、第1薄膜配線
層6が所定のパターン形状に形成されている。この第1
薄膜配線層6は、シート2aの厚み方向に貫通する導電
性のスルーホール5bを介して内部配線層5に接続して
いる。有機物絶縁層3は、ポリイミド、ベンゾシクロブ
テンまたはテフロン等の樹脂からなる3層のシート3
a,3b,3cが一体化したものである。各シート3
a,3b,3c上には、第2薄膜配線層7、第3薄膜配
線層8及び第4薄膜配線層9が所定のパターン形状に形
成されている。各薄膜配線層7,8,9は、それが形成
されているシート3a,3b,3cを部分的に貫通して
おり、互いにかつ第1薄膜配線層6と接続している。な
お、上述の各薄膜配線層6,7,8,9は、銅からなる
基層と、基層の両主面に形成されたクロム層からなる3
層構造である。また、第3薄膜配線層8の一部には、そ
の上面に薄膜抵抗部10が形成されている。
層6が所定のパターン形状に形成されている。この第1
薄膜配線層6は、シート2aの厚み方向に貫通する導電
性のスルーホール5bを介して内部配線層5に接続して
いる。有機物絶縁層3は、ポリイミド、ベンゾシクロブ
テンまたはテフロン等の樹脂からなる3層のシート3
a,3b,3cが一体化したものである。各シート3
a,3b,3c上には、第2薄膜配線層7、第3薄膜配
線層8及び第4薄膜配線層9が所定のパターン形状に形
成されている。各薄膜配線層7,8,9は、それが形成
されているシート3a,3b,3cを部分的に貫通して
おり、互いにかつ第1薄膜配線層6と接続している。な
お、上述の各薄膜配線層6,7,8,9は、銅からなる
基層と、基層の両主面に形成されたクロム層からなる3
層構造である。また、第3薄膜配線層8の一部には、そ
の上面に薄膜抵抗部10が形成されている。
【0012】コンデンサ部4は、図2に示すように、下
部電極11と、上部電極12と、両電極11,12間に
配置された五酸化タンタルからなる誘電体層13とから
主に構成されている。下部電極11は、第2薄膜配線層
7の一部であり、シート3a上に形成されている。この
下部電極11は、誘電体層13との当接面を除いて両面
にクロム層14が形成された銅製であり、第1薄膜配線
層6に接続している。上部電極12は、誘電体層13と
の当接面の反対側の面にクロム層14が形成された銅製
であり、第3薄膜配線層8に接続している。なお、クロ
ム層14は、下部電極11及び上部電極12とシート3
a及びシート3bとの密着性を高めるためのものであ
る。
部電極11と、上部電極12と、両電極11,12間に
配置された五酸化タンタルからなる誘電体層13とから
主に構成されている。下部電極11は、第2薄膜配線層
7の一部であり、シート3a上に形成されている。この
下部電極11は、誘電体層13との当接面を除いて両面
にクロム層14が形成された銅製であり、第1薄膜配線
層6に接続している。上部電極12は、誘電体層13と
の当接面の反対側の面にクロム層14が形成された銅製
であり、第3薄膜配線層8に接続している。なお、クロ
ム層14は、下部電極11及び上部電極12とシート3
a及びシート3bとの密着性を高めるためのものであ
る。
【0013】次に、多層回路基板1の製造方法を説明す
る。まず、セラミック基板2を用意する。セラミック基
板2は、複数枚(本実施例では3枚)のセラミックグリ
ーンシートから形成される。セラミックグリーンシート
には、スルーホール5a,5bを形成するための貫通孔
を形成した後に、上述の導体材料からなるペーストをス
クリーン印刷法により所定の内部配線層5パターンに印
刷する。また、貫通孔にも同様のペーストを充填する。
次に、セラミックグリーンシートを所定の順に積層して
積層体を形成し、これを適当な温度で焼成する。これに
より、内部配線層5を含むセラミック基板2が得られ
る。
る。まず、セラミック基板2を用意する。セラミック基
板2は、複数枚(本実施例では3枚)のセラミックグリ
ーンシートから形成される。セラミックグリーンシート
には、スルーホール5a,5bを形成するための貫通孔
を形成した後に、上述の導体材料からなるペーストをス
クリーン印刷法により所定の内部配線層5パターンに印
刷する。また、貫通孔にも同様のペーストを充填する。
次に、セラミックグリーンシートを所定の順に積層して
積層体を形成し、これを適当な温度で焼成する。これに
より、内部配線層5を含むセラミック基板2が得られ
る。
【0014】次に、セラミック基板2上に有機物絶縁層
3を形成する。ここでは、まず、セラミック基板2の上
面に蒸着、スパッタリング等の薄膜法によりクロム層及
び銅層をこの順に形成する。続いて、感光性レジストの
塗布、現像及びエッチングの一連の処理を施して、所望
のパターンの第1薄膜配線層6を形成する。次に、第1
薄膜配線層6が形成されたセラミック基板2上に感光性
ポリイミド等の感光性樹脂ペーストをスピンコート法に
より塗布し、ベーク、露光、現像及びベークの一連の処
理を施す。これを、さらに約400℃に設定された窒素
雰囲気の炉内で焼成し、シート3aの第1層30(図
2)を形成する。さらに、第1層30上に、感光性樹脂
ペーストをスピンコート法により塗布し、ベーク、露
光、現像及びベークの一連の処理を施す。これを同様の
炉内で焼成すると、シート3aの第2層31(図2)が
形成される。これにより、セラミック基板2上にシート
3aが形成される。このシート3aは、スピンコート法
により塗布された感光性樹脂ペーストからなるため表面
粗さが0.02〜0.05μmの範囲にあり、表面が平
滑である。このようなシート3aの製造工程では、第1
薄膜配線層6と第2薄膜配線層7との接続を確保するた
めに、第1層30には直径300μm程度のスルーホー
ルを、第2層31には直径200μm程度のスルーホー
ルを形成する。
3を形成する。ここでは、まず、セラミック基板2の上
面に蒸着、スパッタリング等の薄膜法によりクロム層及
び銅層をこの順に形成する。続いて、感光性レジストの
塗布、現像及びエッチングの一連の処理を施して、所望
のパターンの第1薄膜配線層6を形成する。次に、第1
薄膜配線層6が形成されたセラミック基板2上に感光性
ポリイミド等の感光性樹脂ペーストをスピンコート法に
より塗布し、ベーク、露光、現像及びベークの一連の処
理を施す。これを、さらに約400℃に設定された窒素
雰囲気の炉内で焼成し、シート3aの第1層30(図
2)を形成する。さらに、第1層30上に、感光性樹脂
ペーストをスピンコート法により塗布し、ベーク、露
光、現像及びベークの一連の処理を施す。これを同様の
炉内で焼成すると、シート3aの第2層31(図2)が
形成される。これにより、セラミック基板2上にシート
3aが形成される。このシート3aは、スピンコート法
により塗布された感光性樹脂ペーストからなるため表面
粗さが0.02〜0.05μmの範囲にあり、表面が平
滑である。このようなシート3aの製造工程では、第1
薄膜配線層6と第2薄膜配線層7との接続を確保するた
めに、第1層30には直径300μm程度のスルーホー
ルを、第2層31には直径200μm程度のスルーホー
ルを形成する。
【0015】次に、シート3a上に厚み0.1μmのク
ロム薄膜層と厚み約2μmの銅薄膜層とをスパッタリン
グ法によりこの順に成膜し、これに感光性レジスト塗
布、現像及びエッチングの一連の処理を施して、第2薄
膜配線層7及び下部電極11を形成する。ここで、下部
電極11は、表面が平滑なシート3a上に形成されるた
めに、膜厚が均一になる。
ロム薄膜層と厚み約2μmの銅薄膜層とをスパッタリン
グ法によりこの順に成膜し、これに感光性レジスト塗
布、現像及びエッチングの一連の処理を施して、第2薄
膜配線層7及び下部電極11を形成する。ここで、下部
電極11は、表面が平滑なシート3a上に形成されるた
めに、膜厚が均一になる。
【0016】次に、シート3a上にスパッタリング法に
より厚み約0.1μmの五酸化タンタル層を形成する。
続いて、五酸化タンタル層上に感光性レジスト膜を形成
し、イオンミリングにより下部電極11上の五酸化タン
タル層を除いて五酸化タンタル層をエッチングする。こ
れにより、下部電極11上に誘電体層13が形成され
る。
より厚み約0.1μmの五酸化タンタル層を形成する。
続いて、五酸化タンタル層上に感光性レジスト膜を形成
し、イオンミリングにより下部電極11上の五酸化タン
タル層を除いて五酸化タンタル層をエッチングする。こ
れにより、下部電極11上に誘電体層13が形成され
る。
【0017】次に、スパッタリング法により、厚み約2
μmの銅薄膜層及び厚み0.1μmのクロム薄膜層をこ
の順に成膜する。そして、誘電体層13上の成膜層を感
光性レジスト膜により保護し、他の成膜層をフェリシア
ン化カリウム系のエッチング液と過硫酸アンモニウム系
のエッチング液とをこの順に用いて除去する。これによ
り、誘電体層13上に上部電極12が形成され、コンデ
ンサ部4が形成される。
μmの銅薄膜層及び厚み0.1μmのクロム薄膜層をこ
の順に成膜する。そして、誘電体層13上の成膜層を感
光性レジスト膜により保護し、他の成膜層をフェリシア
ン化カリウム系のエッチング液と過硫酸アンモニウム系
のエッチング液とをこの順に用いて除去する。これによ
り、誘電体層13上に上部電極12が形成され、コンデ
ンサ部4が形成される。
【0018】有機物絶縁層3のシート3b,3c、第3
薄膜配線層8及び第4薄膜配線層9は、上述の方法と同
様の方法で形成される。薄膜抵抗部10は、スパッタリ
ング法により厚み約0.1μmのタンタル−シリコン薄
膜を第3薄膜配線層8上に成膜すると形成される。第4
薄膜配線層9上には、無電解メッキ法によりニッケルメ
ッキ層と金メッキ層とをこの順に形成する。これによ
り、半導体素子が表面実装可能な多層回路基板1が完成
する。
薄膜配線層8及び第4薄膜配線層9は、上述の方法と同
様の方法で形成される。薄膜抵抗部10は、スパッタリ
ング法により厚み約0.1μmのタンタル−シリコン薄
膜を第3薄膜配線層8上に成膜すると形成される。第4
薄膜配線層9上には、無電解メッキ法によりニッケルメ
ッキ層と金メッキ層とをこの順に形成する。これによ
り、半導体素子が表面実装可能な多層回路基板1が完成
する。
【0019】本実施例では、コンデンサ部4の下部電極
11が均一に形成されているため、コンデンサ部4の容
量を所望の値に設定しやすい。また、下部電極11の厚
みが均一なために誘電体層13の厚み(電極間距離)が
0.01〜1.0μmと小さく設定できるので、コンデ
ンサ部4は、電極面積を小さくしても必要な容量に設定
しやすい。
11が均一に形成されているため、コンデンサ部4の容
量を所望の値に設定しやすい。また、下部電極11の厚
みが均一なために誘電体層13の厚み(電極間距離)が
0.01〜1.0μmと小さく設定できるので、コンデ
ンサ部4は、電極面積を小さくしても必要な容量に設定
しやすい。
【0020】〔他の実施例〕 (a) 前記実施例ではコンデンサ部4を有機物絶縁層
3内に設けたが、コンデンサ部4を有機物絶縁層3の最
上面に設けた場合も本発明を同様に実施できる。 (b) 前記実施例ではコンデンサ部4の下部電極11
及び上部電極12を両端に有機物絶縁層との密着性を高
めるためのクロム薄膜層を有する銅薄膜層により形成し
たが、これらの電極11,12は、他の材料を用いて形
成してもよい。たとえば、アルミニウム、タングステ
ン、ニッケル、ニッケル−クロム等の金属の単層もしく
は多層の薄膜導体層としてもよい。また、コンデンサ部
4の誘電体層13に五酸化タンタルを用いたが、五酸化
タンタルに代えて比誘電率の大きいバリウム、鉛、ジル
コニウム、チタン及びタングステン等から選んだ少なく
とも2種類の元素からなる複合酸化物を成分として含む
誘電体材料を用いてもよい。
3内に設けたが、コンデンサ部4を有機物絶縁層3の最
上面に設けた場合も本発明を同様に実施できる。 (b) 前記実施例ではコンデンサ部4の下部電極11
及び上部電極12を両端に有機物絶縁層との密着性を高
めるためのクロム薄膜層を有する銅薄膜層により形成し
たが、これらの電極11,12は、他の材料を用いて形
成してもよい。たとえば、アルミニウム、タングステ
ン、ニッケル、ニッケル−クロム等の金属の単層もしく
は多層の薄膜導体層としてもよい。また、コンデンサ部
4の誘電体層13に五酸化タンタルを用いたが、五酸化
タンタルに代えて比誘電率の大きいバリウム、鉛、ジル
コニウム、チタン及びタングステン等から選んだ少なく
とも2種類の元素からなる複合酸化物を成分として含む
誘電体材料を用いてもよい。
【0021】
【発明の効果】本発明に係る回路基板では、表面が平滑
な有機物絶縁層上にコンデンサ部のコンデンサ電極が形
成されているので、コンデンサ部の容量精度が高い。ま
たコンデンサ電極は、有機物絶縁層との当接面にクロ
ム、アルミニウム、タングステン、ニッケルまたはニッ
ケル−クロムの少なくとも1種から成る金属薄膜層を介
在させているので、有機物絶縁層との密着性が高い。
な有機物絶縁層上にコンデンサ部のコンデンサ電極が形
成されているので、コンデンサ部の容量精度が高い。ま
たコンデンサ電極は、有機物絶縁層との当接面にクロ
ム、アルミニウム、タングステン、ニッケルまたはニッ
ケル−クロムの少なくとも1種から成る金属薄膜層を介
在させているので、有機物絶縁層との密着性が高い。
【図1】本発明の一実施例としての多層回路基板の縦断
面図。
面図。
【図2】図1の拡大部分図。
1 多層回路基板 2 セラミック基板 3 有機物絶縁層 3a シート 4 コンデンサ部 11 下部電極
Claims (1)
- 【請求項1】絶縁基板と、該 絶縁基板上に形成された有機物絶縁層と、 該有機物絶縁層上に薄膜法により形成され、前記有機物
絶縁層との当接面にクロム、アルミニウム、タングステ
ン、ニッケルまたはニッケル−クロムの少なくとも1種
から成る金属薄膜層を介在させたコンデンサ電極を有す
るコンデンサ部と、 を備えた回路基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4291298A JP2749489B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4291298A JP2749489B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 回路基板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06140737A JPH06140737A (ja) | 1994-05-20 |
JP2749489B2 true JP2749489B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=17767081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4291298A Expired - Fee Related JP2749489B2 (ja) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | 回路基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2749489B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5926359A (en) | 1996-04-01 | 1999-07-20 | International Business Machines Corporation | Metal-insulator-metal capacitor |
US20010013660A1 (en) | 1999-01-04 | 2001-08-16 | Peter Richard Duncombe | Beol decoupling capacitor |
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